揭秘 静音电源的技术秘密

时间:2022-10-23 05:12:41

揭秘 静音电源的技术秘密

我们的生活越来越离不开电脑,它给工作、学习、娱乐带来很多便利,网上拥有丰富的教学视频、影音等资料,但是动辄上G的资源往往让人望洋兴叹,为了不占用宝贵的时间,就有很多^选择在夜晚将下载任务进行到底。随之而来的问题也就出现了:普通台式机在工作时发出的阵阵噪音在夜晚显得格外刺耳,搅得人无法安睡,不仅影响自己第二天的工作效率,还让家人和室友怨声载道。如果是在炎炎夏日,那种心烦意乱的感觉就更甚了。

究竟有没有两全其美的办法,让电脑在安静环境下完成重任呢?首先就必须找到噪音的源头。电脑工作时所产生的噪音80%是由电源风扇运转所产生的,有的甚至还会和机箱钢板发生共振,让噪音变得更大。所以要解决这个烦人的问题,我们必须先让电源安静下来。

于是静音电源应运而生,这种采用静音技术来降低电源工作时所产生噪音的电源也确实起了作用,让工作着的电脑安静了不少。但这种静音电源的背后到底蕴藏了怎样的技术秘密?我们今天就来好好的探究一番,揭开它的神秘面纱。

一、静音之电源散热风扇

电脑工作时产生的噪音大部分都源自于电源散热风扇,而决定电源散热风扇工作噪音的往往就是以下五大因素:

1 风扇尺寸

我们通常所说的风扇尺寸。是指风扇正方形底面的边长和风扇的厚度。为了市场的统一,对风扇的尺寸形成一套独有的标准。通常情况下,散热风扇的尺寸由4个数字表示,前两位表示风扇正方形底边的边长,后两位则用来表示风扇厚度,单位都是mm。为表达方便,我们经常只会用到前面两位,来比较散热风扇大小。例如:12**和14**系列的风扇,它们的边长分别为12cm和14cm,也就能快速地比较出它们谁大谁小了。

散热风扇正常工作,在转速相同的情况下,尺寸越大的风扇获得的风量也将越大。反过来,如果我们把单位时间内获得的风量控制在同一水平,那么尺寸越大的风扇运转的频率也将越低。转速小了,工作时的噪音相对也就小了。因此,现在主流的静音电源,一般都选用12cm、14cm等尺寸较大的风扇,目的是在获得理想风量的同时,尽可能降低风扇转速。

2 风扇类型

市场上最常见的家用电源风扇主要有两种:后置吸风式和顶置大风车直吹式。一般来说,由于风扇安装面积的限制,后置吸风式风扇直径一般为6cm或者是8cm,而顶置大风车直吹式的则一般为12cm或者是14cm。

顶置大风车直吹式静音电源由于其风扇直径比较大,在散热效果和静音效果两方面都明显优于后置吸风式静音电源。一般来说,此类静音电源,风扇以直径为12cm为标准配置。倘若要求比较高的话,即可选择直径为14cm,甚至16cm的。

3 风扇转速

转速测算的是风扇扇叶在单位时间内绕轴运转的周数,单位为rpm,它也是选择散热风扇时一个非常重要的指标。一般来说,风扇的转速越高,即表明该风扇在单位时间内运转的周数越大。风扇的散热性能也就越强。但相伴而来的便是摩擦和振动的逐渐增多,噪音音量也随之加大。另外,风扇长期保持高转速的运转,轴承部分很容易受到磨损,寿命也会大大缩短。但转速如果过低的话,机箱内风压较弱,使得机器内部产生的热量不能及时排出,聚集的高温也势必会对内部零件造成损伤。

因此,控制好合适的转速对于散热风扇来说是很重要的。鉴于静音电源需要降低原本较高的噪音,保持环境的安静,所以最好是能将散热风扇的转速控制在1500rpm以下,不过这对于电源的风道设计和温控能力显然是不小的挑战。

4 风扇轴承类型

散热风扇运转时,轴承的摩擦和振动是不可避免的,而这恰恰就是噪音形成的重要原因。因此对轴承类型的选择就显得至关重要了。目前散热风扇所采用的轴承种类很多,主要有含油轴承、滚珠轴承、液压轴承、来福轴承、Hypro轴承、磁悬浮轴承和陶瓷轴承几种。

在以上几种轴承中,用于静音电源散热风扇最理想的轴承分别是:磁悬浮轴承、液压轴承和陶瓷轴承,但由于这三种轴承的造价较高。适用范围都不是很广。而在市面上广泛使用的是含油轴承,因为它运转时所发出的噪音是相对较低的,只是随着使用时间的增长,噪音也会随之加大。好在此种轴承价格低廉,长期使用后只需定期更换即可。

5 风扇做工工艺

由于风扇的扇叶一般都是塑料材质的,具有一定的韧性。在高速转动产生的气流推动下,容易受力而发生小幅振动,甚至是发生一定程度的物理形变。此时,如果扇叶的做工比较粗糙,噪音便会伴随着响起。而扇叶如果还存在质量分布不均,或者是质心与旋转轴心之间存在偏心距的话,那么扇叶的振动将会更加严重,这时主机发出的噪音将更加刺耳。

因此,在选择好的静音电源时,千万不能忽视做工工艺这个因素。

二、静音之电源内部做工

电源噪音大部分是由电源风扇运转所产生,但除此以外,还受到电源内部做工的影响。这也是彻底静音时不容忽视的。这里所说的电源内部做工,主要集中在以下三个方面:

1 转换效率

电源在正常工作时,本身也是会散发出一定的热量的。而这种发热量如果较高的话,势必会大大提高机器内部的温度,从而加速散热风扇的旋转,这样一来,主机所发出的噪音也只会变得更大声。然而要降低电源本身产生的高热量,只能改善其转换效率对散热负荷的影响。只有转换效率高的电源,才能在工作时发出较少的热量,从而保持其能在低转速下工作,达到对工作噪音的降低。

2 风道设计

提起风道的设计,其实就是电源内部散热鳍片的设计。如果风道的设计不科学,那么散热风扇高速运转时产生的强大气流就不能顺畅地通过散热鳍片而排出,在这兜兜转转的过程中,由强大气流与鳍片摩擦产生的风噪和摩擦音,便也成为电源噪音中不可忽视的一部分。

然而风道的合理设计所需考虑的因素实在太多,从这一方面考虑,大品牌厂家所生产的静音电源还是相对有保障些。

3 防振设计

电源工作时,不可避免的总会发生一些振动。像是电源外壳上的螺丝,或者是电源与机箱的接口处的螺丝等,它们在轻微震动的影响下,也会跟着一起产生共振,这时,刺耳的噪音也会伴随而来。

而采用一定的办法是可以使这类噪音消失的。我们所要做的是:在各螺丝接口处加上些细小的泡沫或者是橡胶垫脚,在各螺丝上也加上些橡胶衬垫即可。这样就能减缓共振的产生,减低噪音,达到很好的静音效果。

三、静音之智能温控技术

通过选择合适的散热风扇,和进行科学的风道设计,对减少噪音是有一定帮助的,但尚未达到完美的静音效果。于是人们就开始寻找、研制新的技术,希望电脑上有一个自动控制阀门,就能够在需要散热量较大且抗噪音的环境下加速散热风扇的运转,而在需要周围环境安静时,自动减缓风扇的转速,将噪音控制在最低档。这就是智能温控技术的雏形。首先这一技术一般是在高端电源上使用,现在也开始慢慢渗入到主流电源领域。

这种智能温控技术的原理很简单,关键部件也就是加装在电源上的一个温度探头,用它来感应内部温度的变化。当运行的程序比较大时,随着内部温度的升高,电源也会自动提高其转速,以满足最佳的散热效果;而当内部温度较低时,它就会自动降低风扇转速,带来更好的静音效果。

静音电源的技术其实并不很复杂,理解起来也不费劲,但带来的效果却是很明显的。随着科学技术的发展,相信在不久的将来,会有更多更好的静音电源进入我们的生活,期待零噪音时代的到来!

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