看外观、挑产品

时间:2022-10-21 12:45:23

看外观、挑产品

在上期的文章中;我们给大家介绍了散热片的制造工艺没想到一个小小的散热片居然还能有那么多文章。接下来中我们还要给大家介绍散热器的另外一个重要的编成部分广N扇。相信大家酆已经厌烦了各种风扇参数的罗列与说教.那我们今天就换一种思路,从风扇的外观和造型上来判断款产品的好坏.很有兴趣?下面就让我们一起开始今天的趣味之旅吧。

趣谈风扇

在市场上逛上一圈,你会发现很多散热器所使用风扇的形状千奇百怪,比方说有横着装的、有竖着装的,还有吊顶式(悬挂起来)的;叶片有多的也有少的,还有长得像抽风机的,看的人是眼花缭乱,搞不清个所以然……没关系,现在就让我们去理顺T,看看风扇到底都有哪些门道呢。

有意思的风扇安装方式

很多细心的朋友都会发现绝大多数风扇都是直接平放在散热片上面的,然后用螺丝将风扇与散热片固定在一起。

这种结构实际上就是直欧式,风扇吸入上方的冷空气然后将它们强行压人下方(散热鳍片的位置),冷空气经过鳍片时就会将热量带走;设计良好的CPU散热器还会控制气流的方向,用散热器的余风给处理器周边的一些元器件,比方说电感线圈、电容以及MOSFET等散热。

直吹式风扇是最简单的安装方式,绝大多数的散热器都使用这种结构。但是它有一个明显的缺点,那就是存在一个气流盲区一一这个盲区其实就是风扇的电机位置下方(图1),因为安装电机的位置是没有空气流通的,所以这里的温度就会明显高于四周。(大家还记得上一期我们介绍的塞铜工艺么?Intel原装处理器风扇的塞铜区域就正好是直吹式风扇的盲区,用导热效率更高的铜来填充盲区是因为这里的热量只有传递给周围的散热片才能够散发出去。)

直吹式风扇的安装过程非常方便,而且容易使用8cm甚至更大尺寸的风扇,但是散热盲区的问题一直是个麻烦,挥之不去。工程人员灵机一动,为什么不把躺着的风扇竖起来呢?于是侧吹风式的散热器应运而生。如图4所示,侧吹风实际上就是把由上向下的风道改成了从左到右的风道。如此一来,虽然风扇依然存在盲区,但是对散热的影响就小多了,侧吹风式风扇主要应用在较高端热管散热器产品中,在非热管产品上并不多见。

除了上面我们介绍的两种安装方式之外,还有一类风扇的安装方式非常有意思,那就是悬翼式风扇。从原理上来说,悬翼式风扇就是将原来直接固定在散热鳍片上的风扇,翻了个儿,然后吊在散热鳍片上方。悬翼式的风扇依然是直吹风设计,所以它对缩小散热盲区并没有什么直接帮助,但是用这种结构可以很好地控制风扇噪音,在同等条件下让实现更好的散热效果。

风扇的安装方式很大程度上决定了散热器的工作方式和特点,目前来看绝大多数入门级的中低端产品都使用最朴实的直吹风安装方式,而侧吹风的散热器多集中在热管产品上(其实在此基础上还有很多类似于夹心饼干的结构)。将传统直吹式风扇改为悬翼式结构并没有增加多少成本,但是可以让产品拥有更好的性能和外观,这类产品在市场上也非常受欢迎。

叶片的学问可不少

其实无论是华丽的散热鳍片,还是鬼怪精灵的风扇安装方式,都没有风扇叶片的含金量高。为什么这么说呢?散热器的其他组件都是静态的,它们在设计时只需要考虑散热效果与外观的实用性、美观程度就可以了;而风扇的叶片却不然,在工作时叶片需要高速旋转,稍有不慎就会违背空气动力学,要么风量严重下降,要么引发恼人的噪音问题。

风扇的叶片为什么是奇数而不是偶数?

很多细心的朋友们都会发现,风扇的叶片数目有3、5、7、9甚至更多,但是却没有看到过2、4、6、8等偶数叶片的风扇,这是为什么呢?

原来如果使用偶数叶片,风扇就是一个对称性的结构,在高速旋转式叶片就很容易发生谐振,严重时甚至会导致叶片断裂,后果非常严重。为了避免这种情况,工程师们在设计叶片的时候就全部使用奇数的叶片数量,从我们常见的散热嚣风扇,一直到大风车都沿用着这种设计。

风扇的叶片越多越好么?

我们知道风扇在运行时,其所提供的风量自然是越大越好(越大则说明空气流通速度越快),很多朋友就会想,是不是要提高风量风扇的口十片越多就一定越好呢?

事实上并不是这样的,在上文中我们已经知道叶片在设计时各种因素是相互影响和制约的。增加叶片数量的同时,叶片的高度以及倾角等都会降低,而且叶片增加之后还要提高电机的功率来配合。所以综合各种影响因素之后,7片或者9片扇叶的设计是比较平衡的,更多的扇叶对散热效果的提升并不明显。而且多风扇叶片的设计,更多的是倾向于降低整体噪音。

噪音都与哪些因素相关?

除了注重散热器本身的散热效果之外,现在很多朋友购买散热器的时候,也会把噪音作为一个重要参数来看待。市面上各式各样的静音产品已经大行其道,那么风扇的噪音都与哪些因素相关呢?

首先,风扇肯定是噪音的首要来源――转速越高,风扇在运行时的噪音也就越大。我们在购买风扇的时候首先就要注意查看风扇的标称转速,一般来说,静音型风扇转通常都不会太高,以不高于2500rpm为佳;如果超过3000rpm,那就可以归为“暴力扇”的行列了。

其次,风扇在运转过程中,扇叶切风会产生很大的切风噪音。因此很多风扇在制作过程中会对扇叶的切风边缘进行处理,如扇叶的折缘设计(图8)――将风扇的切风边缘扁平化处理,有利于降低切风时的震动幅度,让风扇更平稳地运行。

其三,风扇运行时的噪音不仅来源于风扇本身,而且与风道的设计有密切关联。比方说风罩的设计,一般来说好的静音风扇叶片边缘与风罩内圈的间隙应该足够小,如果间隙太大,运转时就会造成风压不足,并引发闹人的噪音问题;除此之外,将原来封闭的导风罩镂空,不仅可以降低噪音,还可以增加风扇的进风量(图9)。

写在最后

关于散热器的话题我们就先写到这里了,其实只要我们留心就会发现生活处处都是学问。一个小小的散热器,就可以讲出如此之多的“奥妙”,DIY的乐趣也正在于挖掘这些背后的学问为我所用,通过这两期对散热器知识的补习是不是觉得自己对散热器又有了新的认识?如果是的话,我们的目的就达到了。

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