『壹』 誰給介紹下關於筆記本電腦的散熱系統和主要的發熱元件
散熱風扇:目前風扇的基本上可以分為兩種類型:軸向型風扇Axial (fan) 和輻射型風扇(離心鼓風機)(Centrifugal - blower)。向型風扇,技術成熟,成本較低,可以通過調節RPM來調節風量,氣流有渦流,機殼的陰影效應,佔用體積大,存在氣流的耗盡層。輻射型風扇具有很薄的葉片,沒有渦流,氣流方向性好,氣流密度較高,點用體積小,技術較新,但成本相對高,聲學噪音受葉片的幾何形狀影響較嚴重,在筆記本中,由於空間不夠,加上噪音的影響,所以輻射型風扇被普遍採用。和台機不同,筆記本的散熱風扇不能直接吹CPU,這不但佔用空間,而且吹出的熱風還會影響到內存或者硬碟的正常工作,一般它們採用的是通過導熱管轉移到風扇,然後再通過它來把熱風直接吹到機外的方法。這種方法不但操作簡單,效率較高,而且由於長期的生產和使用,已經成為了一種「公版「設計,廠商直接就可以拿來使用,免除了研發費用,降低了成本。不過,經過十幾年的發展,筆記本慢慢的開始往往兩個方面發展,要麼機身越來越輕薄,要麼性能越來越強勁,面對這兩個「背道而馳」的現狀,使用同樣的散熱方法,顯然不太合適。於是,廠商就開始針對不同的機型,研究出了不同的散熱方法。雙風扇的設計:這樣的設計往往出現在性能強勁的大機器上,如SONY GRX系列、SONY NV系列、Dell Insprion 8100等。不過這兩個風扇的作用都不盡相同,當然其中一個都是用來給CPU散熱了。這一點是確信無疑的,而另外一個就要視機器而定了。SONY GRX系列的一個用來給CPU散熱,另外一個用來給顯卡散熱,SONY NV系列的CPU正面和反面各一個散熱風扇而Dell Insprion 8100的兩個風扇同樣也是都給CPU,不過視溫度的高低而啟動其中的一個或兩個風扇工作。有朋友可能會懷疑,雙風扇的設計會不會很費電呢?呵呵,答案是否定的,往往雙風扇會更加省電。這是因為如果只有一個風扇那麼必須使用大功率的風扇而且一般都設計為雙速,雙速的目的不是為了節約電,而是減少噪音。CPU使用兩個風扇,可以採用低功率的風扇,再根據熱量的需求使風扇單/雙;低/高速運行。在大多數的運用,最終雙風扇還更節電,有更低的噪音。採用小風扇的另一個好外在於可以使用軸向風扇,這樣的風扇有更低的噪音和更長的壽命。無風扇的設計:這類設計一般出現在超薄機器中,一般松下的超薄筆記本多採用這樣的設計。但嚴格的說,沒有風扇並不等於不散熱,它們依然採用了散熱措施,只是你很難想到他們是如何散熱的,呵呵,對了,他們採用的是鍵盤輔助散熱的方法。我們不得不承認,鍵盤輔助散熱不失為一個很有創意的方法。大家知道,筆記本電腦很薄,當把鍵盤裝到主機板上時,鍵盤底部就會和主機板接觸,於是,正好可以利用鍵盤底部將CPU產生的熱種量傳導出去。廠商們正是利用這種方法,對筆記本內部進行散熱的,而且在鍵盤上,還密密麻麻的分布了很多的「透氣孔「,熱量從孔中排除散發到空氣中,而熱量的交換就在你敲擊鍵盤的時候完成的,呵呵,的確是一個非常有創意的想法。外殼散熱:這樣的設計最常出現在蘋果的PowerBook G4筆記本上,而且由於本身功耗和發熱也特別低,所以採用這種散熱方式比較可行。這樣設計的一大好處就是沒有風扇的噪音,而且減少體積和重量,降低功耗和成本。而且由於降低了不必要的風扇運轉造成電力損耗及噪音,使系統更加穩定,電池的待機時間更長。內存的散熱:由於內存的屬於半導體部件,對熱量的要求沒有CPU那麼高,所以我們過去很少聽說有給筆記本內存散熱的,不過隨著內存單條容量的直線增加,動輒單條512MB的內存在滿負荷工作的時候發熱量也非常可觀,所以部分內存生產商家開始想方設法讓內存「涼快「 一下。就比如我們下面看到的那片帶散熱器的玻璃封裝內存。雖說這樣設計的確可以讓內存涼快了許多,不多有利就有弊,增加了散熱器後內存的整體厚度有所怎大,由於內存插槽的設計問題,有一些機器就很難插上,即使可以插上也無法完全接觸,不得不讓人感到有些遺憾。電池的散熱:雖說現在還沒有一家廠商推出過專門為筆記本電池散熱的裝置,不過這並不代表電池的熱量對它沒有傷害,電池過熱也會導致電池的使用壽命下降,甚至是電池流液導致電腦損壞。目前,筆記本電腦的電池一般分為2種:主電池和副電池(也稱為第二電池),象NEC Versa 系列採用超輕型鋰電池,雖然標稱容重1900mAh,僅為一般筆記本電池容量的一半。必要時可以使用第二塊電池,將連續作業時間延長3倍。同時,雙鋰電池的設計從另一個側面可以使得系統的散熱性能得到解決,用戶可以在一塊電池使用一定時間之後換用第二塊備用電池。水冷散熱:筆記本電腦發展到現在,某些方面越來越向台式電腦靠攏,甚至有些在台式機上都還為普及的技術,今天筆記本已經超前一步有所創新了。水冷散熱就是其中最有代表性的一個。它是目前比較復雜但效果最好的一種散熱方式。根據熱力學的原理,液體的導熱效率遠遠大於空氣的導熱效率。受傳統汽車良好的散熱系統的啟發,東芝公司發明了具有里程碑意義的Super Cooling技術——水冷散熱技術。這種散熱的主要原理是用過在管內諸入適量的含有防凍液的水不斷在機器內進行循環來吸收包括CPU、顯存等發熱部件的熱量來達到散熱的目的的。同時鋁管內置於筆記本電腦主機中,還與電腦的散熱板相互接觸,可將CPU等產生的熱量傳給這個散熱板,從而就可以冷卻不斷循環的水。總結:到目前為止,散熱問題仍然是筆記本的一個「老大難「問題,不過還算讓我們感到欣慰的是就現今的筆記本散熱技術已經可以讓熱量控制在使用者可以接受的范圍之內了。但科技的發展總是讓人意想不到,至於今後還會有什麼樣更古怪的設計我們還不得而知,不過我們相信,隨著筆記本散熱性能的不斷提升,筆記本的性能終有一天會它的「火氣」成反比的。
『貳』 筆記本風扇工作原理
通常在台式機中主要是風冷技術,這包括CPU、顯卡、電源及機箱的散熱風扇等。
在筆記本電腦中,風冷依舊的主要的散熱方式,絕大數的散熱方式是:風扇+熱管+散熱板的組合。目前很多筆記本電腦採用鋁鎂合金的外殼,對散熱也起到了一定的作用。大家都知道,在筆記本電腦底部一般都有散熱通風口,或吸入或吹出,對筆記本電腦的散熱都非常重要。筆記本電腦在設計的時候也考慮到散熱問題,往往會用墊腳將機身抬高,但是在溫度過高的時候,就顯得比較勉強。筆記本的散熱底座的散熱原理主要有兩種:1)單純通過物理學上的導熱原理實現散熱功能。將塑料或金屬製成的散熱底座放在筆記本的底部,抬高筆記本以促進空氣流通和熱量輻射,可以達到散熱效果。2)在散熱底座上面再安裝若干個散熱風扇來提高散熱性能。這種風冷散熱方式包括吸風和吹風兩種。兩種送風形式的差別在於氣流形式的不同,吹風時產生的是紊流,屬於主動散熱,風壓大但容易受到阻力損失,例如我們日常夏天用的電風扇;吸風時產生的是層流,屬於被動散熱,風壓小但氣流穩定,例如機箱風扇。理論上說,開放環境中,紊流的換熱效率比層流大,但是筆記本底部和散熱底座實際組成了一個封閉空間,所以一般吸風散熱方式更符合風流設計規范。市場上的散熱底座多數是有內置吸風式風扇的,下面以此為主來介紹。
散熱底座的結構風扇型的散熱底座構造其實也不復雜,一般是由金屬或者塑料外殼加上內置的2--4個風扇構成,風扇的供電方案有通過筆記本USB介面供電以及外置電源供電兩種,有的產品還具有擴展多個USB口的功能。大多數筆記本電腦的散熱底座的風扇均採用吸風式設計,因為這樣可以最大限度的減少空氣擾動造成的影響,提高散熱效率。散熱底座風扇的數量和布局也非常重要,現在的筆記本後部往往是電池,而一些主要發熱部件如:CPU和硬碟等位置相對靠中間,特別是硬碟,大多設計在手托下面,而這些部位很多散熱底座往往沒有設計風扇。所以選購散熱底座前,最好先能弄清自己的本本底座幾個主要部件的位置,最簡單的方法是讓本本開機一小時後直接手摸底部及桌面,確定最燙的幾個位置就好。然後,盡量選購風扇布局較為接近發熱位置的底座。盡量選購帶有獨立供電開關的散熱底座,檢查是否有防滑或者固定結構可以有效避免意外事故發生,大小和顏色問題依據個人喜好了。
散熱底座的性能性能判定方法:同等環境下,不使用散熱底座,分別記錄開機五分鍾和開機一小時後的系統主要溫度參數;然後使用散熱底座,也記錄開機五分鍾和開機一小時後的系統主要溫度參數;比較這四個溫度值,我們可以大概確定該散熱底座的散熱性能了。還需要特別注意的是散熱底座的噪音和震動問題,風扇的數量和質量是決定因素。風扇多固然增加散熱效果,但是相應的耗電及噪音震動也增加了,所以一般以2~3個為宜。所以選購底座測試的時候需要留心判斷下其噪音是否能夠接受,是否會有震動影響電腦硬碟。