Jäähdytyslevyt ovat tarvikkeet rakennettu minkä tahansa elektronisen tai mekaanisen laitteen lämpölämpötilan tehokkaaseen säätelyyn. Niissä on pohja, joka sijaitsee laitteen sirun pinnalla, samalla kun niissä on pidennetyt "evät". Ne toimivat "vaihtimena", joka siirtää syntyneen lämmön jäähdytysnesteeseen tai nestemäiseen väliaineeseen. Jäähdytyselementtejä löytyy yleisesti myös tietokonelaitteiston asetuksista, mikä auttaa viilentämään tietokoneesi suoritinta, piirisarjoja, grafiikkasuorituksia ja RAM-muistia.
Tämän ansiosta järjestelmäsi voi myös maksimoida suorituskyvyn ilman ylikuumenemista, mikä aiheuttaa viiveitä ja sen jälkeen kohtalokkaita vaurioita. Tämä saavutetaan säätelemällä sen lämpötilaa mahdollisimman riittävällä ilmalla. Yleisimmin käytetyt materiaalit jäähdytyselementeissä ovat alumiini ja kupariseokset.
Määritelmä alumiini jäähdytyslevyt
Alumiinisia jäähdytyselementtejä käytetään enimmäkseen niiden tehokkaan lämmönjohtavuuden vuoksi, jonka mitataan 235 W/mK. Niitä käytetään puhtaaseen lämmönjohtamiseen, joten ne ovat yksi yleisimmin käytetyistä metalleista maan päällä. Niillä on alhainen tiheys koneen johtamista varten, samalla kun ne säilyttävät hyvän lujuuden lämmönsiirrossa ja laitteen suorituskyvyssä. Vaikka sen korroosionkestävyys on vaikuttava, se ei ole yhtä tehokas kuin kuparimateriaali. Ne sopivat mainiosti myös kierrätykseen.
Määritelmä Kupari jäähdytyslevyt
Toisaalta kupariset jäähdytyselementit ovat käyttökelpoisia, koska niillä on korroosion- ja antimikrobinen kestävyys tehokkaan lämmönjohtavuuden ansiosta yli 400 W/mK. Vaikka niitä ei ole helppo työstää, ne ovat silti kalliita ja laajoja puhtaudesta riippuen. Tästä syystä kupariseoksia käytetään teollisuuslinjoille, kuten voimalaitoksille, aurinkosähköjärjestelmille ja padoille.
Kuinka ne toimivat
Kun sirusi toimii, se lämpenee intensiivisestä käytöstä. Jäähdytyselementin työ, kun se on asetettu sen päälle, auttaa jakamaan lämpöä oikein evien läpi pitäen sirun oikeassa käyttölämpötilassa.
Kun piirisarjasi, grafiikkasuoritin tai RAM-muisti lämpenee, nestevirtaus auttaa lämmön säteilyä ja johtumista, joka vie lämmön pois ja johtaa jäähtymiseen. Ei ole mikään uutinen, että ylikuumeneminen tuhoaa elektronin koko toiminnan, mikä korostaa hyvän jäähdytyslevyn tarvetta.
Jäähdytyslevyjen yleinen käyttö
Jotta laitteesi lämpösäteily saadaan hallittua hyvin, on tärkeää käyttää jäähdytyselementtejä toiminnan ja toiminnan maksimoimiseksi. Kuten olen aiemmin maininnut, alhaisempi lämpötila auttaa elektroniikkaa toimimaan erinomaisesti ja pidentää niiden odotettua käyttöikää. Jäähdytyslevysi suorituskyky perustuu nopeuteen, evien suunnitteluun, pintakäsittelyyn ja viime kädessä materiaalivalintaamme.
Valmistustyypit
Jäähdytyselementit sisältävät monia erilaisia suunnittelurakenteita tietokone- ja sähköemolevyille. Sekä alumiini- että kuparijäähdytyslevyt ovat näissä muodoissa. On:
- Puristetut jäähdytyslevyt
- Liimatut jäähdytyslevyt
- Taotut jäähdytyslevyt
- Leimatut jäähdytyslevyt
- CNC-koneistus jäähdytyselementit
- Vetoketjurivin jäähdytyselementit
Viimeistely
Elektroniikassamme on jäähdytysnestettä, ja jäähdytyselementtisi tehtävänä on haihduttaa lämpösäteilyvirtaus sen läpi. Tämä varmistaa, että piirisarjasi toimivat parhaalla mahdollisella tavalla ilman ylikuumenemista tai vaurioita. Evan suorituskykyä voidaan mitata myös sen paksuudella ja korkeudella. Kun lämpöä siirretään evälle, se yhdistyy lämmönvastukseen, mikä vähentää lämpöä ja nestevirtausta lisääntyy.
Jäähdytyslevysi evien muoto ja muotoilu ovat aina tärkeitä, koska ne ovat lämmönsiirron pääkanava. Kun jäähdytyselementin rivat on suunniteltu tiukasti ja niiden välillä ei ole paljon ilmavirtaa, lämpösäteilyn suorituskyky heikkenee merkittävästi. Tämä johtaa pelättyyn ylikuumenemiseen.
Erot molempien pesuallastyyppien välillä
Katsotaanpa joitain eroja molempien jäähdytyslevymateriaalien välillä. Sopiiko?
Lämmön dynamiikka
Kupariset jäähdytyslevyt säteilevät lämpöä paljon paremmin kuin alumiinin työstö, mutta myös jälkimmäinen tekee tehtävänsä tehokkaasti. Suurin ero, jonka voin korostaa tässä, on, että alumiiniset jäähdytyslevyt tekevät sen pienemmässä mittakaavassa. Tietokoneissa useimmat AMD-näytönohjaimet ylikuumenevat luonnollisesti enemmän kuin muut, kuten INTEL ja HMD, joten testauksesi riippuu vain piirisarjojen tyypistä.
Lämmönjohtokyky
Tiedän, että saatat ihmetellä, mikä erottaa tämän kohdan lämpödynamiikasta. No, sanoisin, että lämmönjohtavuus on vain yksi osa koko tarinaa. Kupariset jäähdytyslevyt pärjäävät melko hyvin lämmönjohtavuuden kanssa, koska ne voivat auttaa tuottamaan enemmän tehoa maksimoimalla piirisarjan potentiaalin. Tämä on enemmän syy siihen, miksi niitä käytetään tehokkaissa piirisarjoissa, koska ne hyödyntävät tehoaan. Lämmön dynamiikka on vaihe, jossa vapautuva lämpö jakautuu.
Jäähdytys
Jäähdytys on minulle havainnointikysymys. Molemmat jäähdytyslevyt toimivat hyvin jäähdytyksessä, mutta toisen on toimittava paremmin kuin toisella. Syy, miksi aion työstää kuparia, on se, että koska se johtaa enemmän lämpöä, se parantaa lämmön jakautumista, kun piirisarja tai prosessori on tehokas. Tämä on aivan erilaista heikompien piirisarjojen kanssa.
Useimmat kevytkäyttöisten tietokoneiden omistajat viittaavat alumiinipiirisarjaan, koska se toimii erinomaisesti kyseisessä ympäristössä. Kuparinielut saattavat jopa ylikuumentua heikommat piirisarjat suuren energian ja lämpösäteilyn tarpeen vuoksi.
Myös tulon suorituskyky eroaa suuresti ulostulon suorituskyvystä. Kupari maksimoi lämmönjohtavuuden ja mahdollisesti GPU:si suorituskyvyn. Mutta entä todellinen suorituskyky näytöllä? Myös tunnelma on olemassa, koska kupari pärjää hyvin pienissä tiloissa.
Rakennus ja pursotus
Alumiiniseokset ovat pehmeämpiä, kevyempiä ja parempia ilman kanssa, joten ne ovat ensimmäinen valinta grafiikkakorteille ja prosessoreille. Kupariset jäähdytyslevyt ovat paljon raskaampia verrattuna, mutta tämä ei tarkoita parempaa suorituskykyä, koska kaikki riippuu suunnittelusta ja siitä, kuinka se mukautuu elektroniikan rakenteeseen. Tämä on otettava huomioon verrattaessa molempia rakennelmia.
Kun yrität analysoida jäähdytyslevyjärjestelmän tiheyttä, sinun on pidettävä mielessäsi, että kustannukset ja tehokkuus on laskettava. Mitä tiheämpi jäähdytyselementti on, sitä enemmän lämpövirtausta sen on kestettävä.
Ekstruusio
Olen myös havainnut, että alumiiniset jäähdytyslevyt ovat yksinkertaisia suulakepuristuksessa, anodisoinnissa ja ripeämisessä. Tämä johtuu sen kevyemmästä rakenteesta, ja se voidaan räätälöidä laajalla materiaalivalikoimalla. Kaikista näistä tulee erittäin kalliita kuparisten nielujen puolella, missä suulakepuristus on vaikeaa ja työkaluilla on suuri taipumus vaurioitua. Kuparin ekstruusio vaatii myös korkean lämpötila-alueen käsittelyä varten.
Kuparimateriaalit eivät ole helposti juotettavissa tai puristettavissa kuten alumiini joustavuuden vuoksi. Elektronisten rakennelmien kasvavan muodon myötä nykyaikaisia suuritehoisia sovelluksia otetaan käyttöön vuosittain, ja kysymys on edelleen? Pystyvätkö yksinkertaisemmat jäähdytyslevyt, kuten alumiini, käsittelemään asiaan liittyvän lämpövirran? Kupariset nielut ovat parempia valintoja vaativiin työtehtäviin, kuten tehokkaat akut, huipputekniset pelit ja invertterit.
Oikean pesuallastyypin tunnistaminen ja valinta
Kuten olen maininnut useita kertoja tässä artikkelissa, oikean pesuallastyypin valinta riippuu niin monista tekijöistä, joita tarkastelemme tässä:
Lämmönsiirron tyyppi
Lämmönsiirron tyyppi riippuu kolmesta tilasta; johtuminen, konvektio ja säteily. Sekä kupari- että alumiinijäähdytyslevysi toimivat hyvin kolmen moduulin kanssa, koska ne molemmat käsittelevät tiheämpää liikettä ja korkeampia lämpötiloja. Se riippuu vain elektroniikan tyypistä ja tilanteesta.
Tilanteen lämpötila
"Lämmönsiirron tyyppiin" liittyen laitteesi toimintaluonne määrää lämmön jakautumisen tavan ja tavan. Tämä toimii sekä alumiini- että kuparialtaissa.
Molempien allastyyppien paino ja kustannukset
Puhdas kuparijäähdytyslevyt on valmistettu silmiinpistävällä tuulettimella ja viimeistelty antioksidanttikäsittelyllä. Ne ovat melko raskaita ja painavat noin 500 g vahvistimen jäähdytysliesiin ja huipputeknisiin tietokoneisiin. Hankintahinta vaihtelee yleensä 30–50 dollarin välillä koosta ja käyttötyypistä riippuen. Alumiinisissa jäähdytyslevyissä on enemmän ripoja, ja niiden hinta on 10–30 dollaria, ja niiden keskipaino on 275 g.
Yhteenveto
Ero alumiinijäähdytyslevyjen ja kuparin välillä on melko suuri huolimatta niiden silmiinpistävästä yhtäläisyydestä. Sovellus- tai käyttöjärjestyksessä on tärkeää hahmotella suositus samalla kun tiedät, mitä haluat elektroniselta tai tietokoneeltasi. Nämä pääpiirteet sisältävät järjestelmän IP-luokituksen, tuotteiden koot, järjestelmän hinnan, bulkkijäähdytysmoduulit, eristysvaatimukset ja komponentit.
He auttavat sinua löytämään parhaat tavat valita oikea jäähdytyselementti tietokoneeseen tai elektroniikkaan, johon aiot asentaa jäähdytyselementin. Useimmat huippuluokan järjestelmät eivät toimi tehokkaasti alumiinilevyjen kanssa, kun taas kupariset upottimet vahingoittavat joitain. On tärkeää tietää tämä, jotta et vahingoita koko järjestelmääsi lämmönpäästöjen vähentämiseksi.