أهمية الأنابيب الحرارية وزعنفة السوستة في تبريد الكمبيوتر المحمول

في الوحدة الحرارية للكمبيوتر المحمول ، العناصر الثلاثة الرئيسية هي أنبوب الحرارة ومروحة التدليل وزعنفة سحاب التبريد. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عناصر تستخدم لتحسين منطقة التلامس وكفاءة التوصيل الحراري بينهما.

سطح الرقائق مثل CPU و GPU وذاكرة الفيديو ووحدة إمداد الطاقة مغطى بطبقة من المشتت الحراري النحاسي. باعتبارها الوسيط بين الرقاقة والأنبوب الحراري ، فإن مهمتها الأساسية هي "استخلاص" الحرارة من الرقاقة بسرعة ، مما يزيد أيضًا من منطقة التلامس ويوسع منطقة تبديد الحرارة.

في الوقت نفسه ، توجد أيضًا طبقة من الشحوم الحرارية كحشو بين الرقاقة والمشتت الحراري ، وبين المشتت الحراري وأنبوب الحرارة. للحصول على تصميم حراري "إجهاد" حقًا ، يجب أيضًا أن يكون سطح المشتت الحراري وأنبوب الحرارة مصقولًا بدقة - سطح المشتت الحراري النحاسي وأنبوب الحرارة بشكل عام خشن للغاية ، مما سيؤثر على ملامسته الكاملة للحرارة شحم سيليكون موصل على المستوى الجزئي.

أنبوب الحرارة عبارة عن أنبوب معدني مجوف مصنوع من النحاس النقي. الجزء الذي يتلامس مع شريحة وحدة المعالجة المركزية / وحدة معالجة الرسومات هو "نهاية التبخر" ، والجزء المتصل بزعنفة التبريد هو "نهاية التكثيف". أنبوب الحرارة مملوء بالمكثفات (مثل الماء النقي). مبدأ عملها هو أن درجة الحرارة المرتفعة على سطح الرقاقة ستحول السائل في نهاية التبخر لأنبوب الحرارة إلى بخار وتتحرك على طول تجويف الأنبوب إلى ذيل أنبوب الحرارة (نهاية التكثيف). نظرًا لانخفاض درجة الحرارة نسبيًا في هذه المنطقة ، سيتم تقليل البخار الساخن قريبًا إلى سائل ويتدفق مرة أخرى إلى الموضع الأصلي على طول الجدار الداخلي لأنبوب الحرارة من خلال الحركة الشعرية ، مما يكتمل دورة نقل الحرارة بعد الدورة.

لتصميم الوحدة الحرارية للكمبيوتر المحمول ، كلما كان القطر خشنًا وكلما زاد عدد أنابيب الحرارة ، زادت كفاءة توصيل الحرارة. ومع ذلك ، من أجل تقليل البخار الساخن في قسم التكثيف من أنبوب الحرارة إلى سائل في أقصر وقت ، يتم أيضًا طرح متطلبات أعلى لزعانف التبريد.

تصنف زعانف التبريد على أنها "عناصر تبريد سلبية" في مجال تصميم الهندسة الإلكترونية. مادته هي أساسا الألومنيوم والنحاس. مبدأ عملها هو تبديد الحرارة المنقولة من أنبوب الحرارة في شكل الحمل الحراري. تعتمد كفاءة تبديد الحرارة على مساحة السطح.

وتجدر الإشارة إلى أن زعانف التبريد لا يمكن أن توجد بشكل مستقل. يجب أن تتوافق مجموعة زعانف التبريد مع مروحة التبريد ومنفذ التبريد المقابل. بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر المحمولة المزودة بمعالج TDP بقدرة 15 وات أو أعلى ، فإن زعانف التبريد لا يمكنها مواجهة الحرارة المنبعثة من الشريحة على الإطلاق. يجب دفع هذه الحرارة بعيدًا عن طريق المروحة من خلال الهواء البارد المستنشق من الخارج!