天 璇
對于不斷發展的筆記本電腦行業來說,制造更高性能同時更小型化的筆記本電腦是所有設計師的最大愿望。單位功耗的電腦性能要取得進步并不容易(舉例來說,在單位功耗的性能上有革命性改進的酷睿系列cpu的研發經歷了很多年),而筆記本電腦的輕薄化最終要依靠內部散熱技術的進步。那么,筆記本電腦的散熱技術經歷了哪些歷程呢?現在有什么新的散熱技術呢?下文將為你揭開筆記本電腦散熱的奧秘。
筆記本電腦的主要散熱途徑
【外殼散熱】即利用筆記本電腦的金屬外殼進行散熱。例如鋁鎂合金筆記本電腦外殼散熱相當好,相比傳統的塑料外殼來說,對筆記本整體散熱性能提升很多。這種設計的另一大好處是,降低不必要的風扇運轉造成的電力損耗及噪音,使系統更加穩定、待機時間更長。
【鍵盤散熱】鍵盤的底部有一塊散熱鋁板,這塊鋁板與筆記本電腦主板上的散熱鋁板相接觸,這樣就將主板上的散熱鋁板的熱量傳遞到了鍵盤底部。散熱鋁板上邊密密麻麻地分布了很多透氣孔,熱量就是從這些孔中排出,散發到空氣中。
【散熱孔散熱】散熱孔一般設計在筆記本電腦的四周和底部,工作時內部的熱量就可以從這些小孔中排出。有的筆記本電腦內部還采用一些特殊的風道導流設計,利用散熱孔位置與內部結構布局形成更好的空氣流通環境。
筆記本電腦的主要散熱原理
熱傳遞主要有三種方式:傳導——當物質與物質接觸時,能量的傳遞就被稱為熱傳導,這是最普遍的種熱傳遞方式,是由能量較低的粒子和能量較高的粒子直接碰撞來傳遞能量的,對流——流體(氣體或液體)與固體表面接觸,流體從固體表面將熱帶走的熱傳遞方式,輻射——在沒有任何介質的情況下不需要接觸,就能夠發生熱交換的傳遞方式。也就是說,熱輻射其實就是以波的形式來達到熱交換的目的。
任何散熱器都會同時使用以上三種熱傳遞方式只是側重點有所不同。以筆記本電腦散熱器為例,熱由筆記本電腦部件不斷地散發出來,通過與其緊密接觸的熱管以傳導的方式傳遞到散熱片,然后,到達散熱片的熱量,再通過其他方式如風扇吹動將熱量送走。整個散熱過程包括四個環節:第是筆記本電腦部件,是熱源:第二是散熱片和熱管,是熱的傳導體,第三是散熱風扇,是增加熱傳導的媒介:第四是空氣,它是熱交換的最終流向。
熱管散熱+風冷散熱是目前筆記本電腦主要的散熱技術。
熱管:熱管是一種傳熱元件,它利用在全封閉真空管內的液體的蒸發與凝結來傳遞熱量,具有導熱性極高,等溫性良好冷熱兩側的傳熱面積可任意改變,可遠距離傳熱可控制溫度等優點。
風冷:風冷散熱就是使用風扇帶走散熱器所吸收的熱量。這種方式具有價格相對較低安裝方便的優點,但對環境依賴比較高,例如氣溫升高時其散熱性能就會大受影響。
筆記本電腦的特色散熱技術
為了解決筆記本電腦內狹小空間的散熱問題,各大廠商的工程師各出奇謀,吸收來自仿生學動力學流體學等學科的知識,發明了各種各樣的散熱器件和散熱技術,為筆記本電腦的輕薄化趨勢奠定了最重要的基礎。華碩Ice Cool(酷涼)
華碩K40系列筆記本電腦采用了lce Cool技術。這個系列的筆記本電腦腕托部分的溫度低于人體標;隹體溫25%,是因為內部結構設計比較合理。簡單地說,就是通過縮小PCB版面積的方法,把高熱芯片和散熱模組提到鍵盤上方位置。這樣,熱源遠離了掌托,必然會使掌托部分的溫度下降。
ThinkPad“鷹翼”風扇
“鷹翼”風扇的思路來源于貓頭鷹。貓頭鷹為夜行動物,其重要的獵食策略就是飛行時的翼動非常安靜,使得同樣在夜司活動而聽覺靈敏的獵物感覺不到大敵正從頭上飛過來。貓頭鷹翅膀的獨特形狀,為ThinkPad改進的散熱系統設計帶來了靈感。在ThinkPadT400系列中采用了第三代“鷹翼”風扇。運轉中的“鷹翼”風扇就像飛行中的鷹翼,散熱片模仿羽翼的設計獲得了最大的散熱面積。采用這種散熱系統的效果是:降噪3dB,表面溫度降低了10%。