【技术讲座】热设计基础(四):根据部件的热性能考虑空气流动和配置
  根据需要的换气量和通气阻力来获得风扇的性能,根据主要的发热源、即主LSI的热设计功耗来决定散热片的参数。不过,在装置中还存在LSI以外的发热源。必须对风扇产生的空气气流进行充分控制,冷却这些发热源。下面来介绍一下“应该冷却哪些部件,为此应该让空气怎样流动”这一基本思路以及“PS3”的实例。
  在【技术讲座】热设计基础(三)散热片设计的基础是手工计算中,对用于将装置产生的热量输出到外部的风扇的选择方法,以及散热片的设计方法进行了阐述。其中数学公式较多,读起来可能会有些费劲。
  本文将对装置内的空气流动、即“气流”进行解说。由于是没有数学公式及数值的概念性内容,因此大家应该能够轻松阅读。
  在装置内部,除了微处理器(CPU)及图形处理LSI(GPU)以外,还有很多需要冷却的部件。比如,印刷线路板上的电路类部件、电源组件内的电源类部件、光驱的光学部件以及硬盘(HDD)等。
  装置内的部件多种多样。既有耐热性强的部件,也有耐热性差的部件。既有大量发热的部件,也有不怎么发热的部件。
  为了有效使用从外部吸入的空气来充分冷却这些部件,必须要注意装置内的气流及各部件的配置问题。


  即便对装置而言是最恶劣的使用条件,也要确保各个部件处于允许温度以下的环境中。这便是热设计的必要条件。
  虽然实际上会相对于允许温度留出数℃的富余量,但如果有某些部件无谓地过度冷却,那也会是一个问题。出现这种现象的原因是形成了无谓的空气流动。这样做不仅噪音会变大,而且还容易积累灰尘。
  可以说,“如何以最低限度的空气量来完成冷却”是热设计技术人员展示本事的地方。设计时需要使吸入的空气充分发挥作用,避免凉爽的空气直接从排气口排放出来。
  站在将热量高效地排出到外部的观点上来说,“使加热至接近允许温度极限的空气从排气口慢慢排放出来”是热设计的理想形态。
  在对气流进行设计时,首先必须要考虑的是“哪些部件必须要冷却”。可根据以下三个观点进行选择。

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