الحل الحراري لامدادات الطاقة

بادئ ذي بدء ، دعنا نفهم وعي المستخدم الحالي بتبريد مزود الطاقة: يولي غالبية مستخدمي DIY مزيدًا من الاهتمام لوحدة المعالجة المركزية وبطاقة الرسومات واللوحة الأم وغيرها من الملحقات التي يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على أداء الجهاز بأكمله. ومع ذلك ، لم يتم إيلاء الاهتمام الكافي لمصدر الطاقة ، ولم يتم إيلاء الكثير من الاهتمام لجودة مصدر الطاقة. أشعر دائمًا أن القوة الكهربائية تكاد تكون كافية. ومع ذلك ، فإن دور مزود الطاقة مهم جدًا في الواقع ، وهو بالتأكيد غير مهم مثل وحدة المعالجة المركزية. يعتمد التشغيل المستقر لمصدر الطاقة بالكامل على مصدر الطاقة. يرجع اعتبار تبريد مزود الطاقة بشكل أساسي إلى احتياجات التبريد للهيكل بأكمله ، وغالبًا ما يهتمون أكثر بالهدوء والأسعار المنخفضة وما إلى ذلك.

أكبر مشكلة في إمداد الطاقة بدرجة حرارة --- عالية

يتكون مصدر الطاقة الكامل من غلاف ومروحة ولوحة دائرة (مع مكونات إلكترونية مختلفة مدرجة على اللوحة) ومقبس طاقة. يتمثل مبدأ العمل الأساسي لمصدر الطاقة في تحويل التيار المتردد عالي الجهد إلى تيار مباشر مختلف للجهد المنخفض يتطلبه الكمبيوتر من خلال تقنية تبديل التردد العالي. في عملية التحويل AC-DC ، بسبب القيود التقنية والمكونات الإلكترونية نفسها لها تأثير معوق على التيار ، يجب تحويل جزء من الطاقة إلى طاقة حرارية ، والتي تتبدد في الهواء على شكل حرارة ، مما يعطي شعور الناس بارتفاع درجة الحرارة. عندما يعمل مزود الطاقة في درجة حرارة عالية ، سينخفض ​​أداءه مقارنة بأداءه في درجة الحرارة العادية ، وهو ما ينعكس في تقليل طاقة الخرج. وذلك لأن درجة الحرارة المرتفعة ستؤثر على دقة واستقرار المكونات الإلكترونية ، فضلاً عن المقاومة والسعة والتحريض للمكونات الإلكترونية المختلفة. في بعض الأحيان ، قد يؤدي تلف الأجزاء الإلكترونية إلى عدم عمل مزود الطاقة بشكل صحيح أو لا.

 كيف تحل المشكلة الحرارية لإمدادات الطاقة؟

لقد أدرك الناس أهمية تبديد الحرارة لإمدادات الطاقة ، ولكن يجب على المصممين التفكير في كيفية حل هذه المشكلة الحرارية. انطلاقًا من تصميم مزود الطاقة الحالي ، يتم تبريدها جميعًا بالهواء. إن أنبوب التسخين عالي المستوى بالإضافة إلى تبديد الحرارة المزدوج المبرد بالهواء أكثر شيوعًا في السوق. يشمل تبريد الهواء نوع العادم التقليدي ، ونوع الطاحونة الهوائية الكبيرة ، ونوع النفخ الأمامي والخلفي ، ونوع الشفط الأمامي لأسفل ، ونوع الشفط الخلفي للأسفل ، ونوع النفخ المباشر ، وما إلى ذلك.

بالإضافة إلى طرق التبريد المختلفة للمراوح والمشتتات الحرارية ، ما هي العوامل الأخرى التي تؤثر على تبريد مزود الطاقة؟

العوامل الأخرى التي تؤثر على تبديد الحرارة لمصدر الطاقة هي: كفاءة تحويل الطاقة ، تخطيط لوحة الدائرة ، مادة المشتت الحراري ، إلخ.

1. تشير كفاءة تحويل الطاقة إلى نسبة طاقة الإدخال إلى طاقة الإخراج لمصدر الطاقة. إذا كانت كفاءة التحويل لمصدر الطاقة 70 في المائة فقط ، فإن الباقي يتم تحويله في بعض الأحيان إلى 30 في المائة إلى حرارة. إذا تمت زيادته إلى 80 بالمائة ، فسيتم تقليل الحرارة بنسبة 10 بالمائة. سيؤدي التأثير الفعلي إلى انخفاض درجة الحرارة بمقدار 5-10 درجة. إذا زادت بيئة العمل لمصدر الطاقة بمقدار 10 درجات ، فسيتم تقليل العمر الافتراضي بمقدار النصف. لذلك ، يؤدي تحسين كفاءة التحويل لمصدر الطاقة إلى إطالة عمر مزود الطاقة تقريبًا.

2. تخطيط لوحة الدوائر. لوحة الدوائر هي الناقل لجميع الأجزاء الإلكترونية. يتم ترتيب المكونات الإلكترونية على لوحة دوائر بترتيب معين. إذا كان تصميم تخطيط لوحة الدائرة غير معقول ، فستكون هناك مساحة ميتة لتبديد الحرارة. يتم تحديد كفاءة التحويل لمصدر الطاقة من خلال سعة طاقة المحول ، ومعلمات أنبوب الطاقة وظروف تبديد الحرارة ، ويتم تحديدها بواسطة أدنى واحد. إذا كان كل من المحول وأنبوب الطاقة بهامش كبير ، فعندئذٍ إذا كانت ظروف تبديد الحرارة غير جيدة ، فسيتم تقليل كفاءة تحويل مصدر الطاقة.

3. مادة الحرارة بالوعة. في الواقع ، إذا قمت بتشغيل الطاقة ، فسترى الكثير من الألوان المختلفة والأشكال المختلفة للمشتتات الحرارية. سيكون للمواد المختلفة والأشكال المختلفة للمشتتات الحرارية تأثيرات مختلفة على تبديد الحرارة لمصدر الطاقة.

The material of the heat sink is divided according to the conductivity: silver>copper>gold>aluminum>iron>سبائك الألومنيوم.

بشكل عام ، تختار المشعات العادية المبردة بالهواء المعدن بشكل طبيعي كمادة للرادياتير. بالنسبة للمادة المختارة ، من المأمول أن يكون لها حرارة نوعية عالية وموصلية حرارية عالية. يتضح مما سبق أن الفضة والنحاس من أفضل المواد الموصلة للحرارة ، يليهما الذهب والألمنيوم. لكن الذهب والفضة مكلفان للغاية ، لذا في الوقت الحاضر ، فإن المشتتات الحرارية مصنوعة بشكل أساسي من الألومنيوم والنحاس. بالمقارنة ، كل من النحاس والألمنيوم لهما مزايا وعيوب خاصة بهما: يتمتع النحاس بموصلية حرارية جيدة ، ولكنه مكلف ، ويصعب معالجته ، وثقيلًا ، والمشعات النحاسية لها سعة حرارية صغيرة وسهلة التأكسد. الألمنيوم النقي ناعم للغاية بحيث لا يمكن استخدامه بشكل مباشر. يتم استخدام سبائك الألومنيوم فقط لتوفير صلابة كافية. تتميز سبائك الألمنيوم بالسعر المنخفض والوزن الخفيف ، لكن موصليتها الحرارية أسوأ بكثير من النحاس. حتى في المبرد

ظهرت المواد التالية أيضًا في تاريخ التطوير:

مشعاع ألومنيوم نقي

المبرد المصنوع من الألمنيوم النقي هو المبرد الأكثر شيوعًا في الأيام الأولى. عملية التصنيع بسيطة والتكلفة منخفضة. حتى الآن ، لا يزال المبرد المصنوع من الألمنيوم النقي يحتل جزءًا كبيرًا من السوق. من أجل زيادة مساحة تبديد الحرارة لزعانفها ، فإن طريقة المعالجة الأكثر شيوعًا لمشعات الألمنيوم النقي هي تقنية بثق الألمنيوم ، والمؤشرات الرئيسية لتقييم مشعاع الألمنيوم النقي هي سمك قاعدة المبرد ونسبة Pin-Fin . يشير الدبوس إلى ارتفاع زعانف المشتت الحراري ، ويشير الزعنفة إلى المسافة بين زعنفتين متجاورتين. نسبة Pin-Fin هي ارتفاع الدبوس (باستثناء سمك القاعدة) مقسومًا على الزعنفة. كلما كانت نسبة Pin-Fin أكبر ، زادت مساحة تبديد الحرارة الفعالة للرادياتير ، وكلما كانت تقنية بثق الألومنيوم أكثر تقدمًا.

مبرد نحاسي نقي

تبلغ الموصلية الحرارية للنحاس 1.69 مرة من الألمنيوم ، وبالتالي فإن كل الأشياء الأخرى متساوية ، يمكن للمشتت الحراري النحاسي النقي إزالة الحرارة من مصدر الحرارة بشكل أسرع. ومع ذلك ، فإن نسيج النحاس يمثل مشكلة. العديد من "مشعات النحاس النقي" المعلن عنها ليست نحاسًا بنسبة 100 بالمائة. في قائمة النحاس ، يُطلق على النحاس الذي يحتوي على أكثر من 99 في المائة من النحاس النحاس الخالي من الأحماض ، والدرجة التالية من النحاس هي دان النحاس مع محتوى نحاسي أقل من 85 في المائة. تحتوي معظم أحواض الحرارة النحاسية النقية الموجودة في السوق حاليًا على محتوى نحاسي بين الاثنين. لا يصل محتوى النحاس في بعض مشعات النحاس النقي الرديئة حتى إلى 85 بالمائة. على الرغم من أن التكلفة منخفضة للغاية ، إلا أن الموصلية الحرارية لها تقل بشكل كبير ، مما يؤثر على تبديد الحرارة. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي النحاس أيضًا على أوجه قصور واضحة ، مثل التكلفة العالية ، والمعالجة الصعبة ، والكثير من كتلة المشتت الحراري ، مما يعيق تطبيق أحواض الحرارة المصنوعة من النحاس بالكامل. صلابة النحاس الأحمر ليست جيدة مثل سبائك الألومنيوم AL6063 ، وأداء بعض المعالجات الميكانيكية (مثل الحز) ليس بجودة تلك الخاصة بالألمنيوم ؛ نقطة انصهار النحاس أعلى بكثير من تلك الخاصة بالألمنيوم ، وهو ما لا يؤدي إلى البثق ومشاكل أخرى.

تقنية ربط النحاس والألمنيوم

بعد النظر في عيوب كل من مواد النحاس والألمنيوم ، غالبًا ما تستخدم بعض المشعات المتطورة في السوق عمليات تصنيع توليفة من النحاس والألمنيوم. عادةً ما تستخدم أحواض الحرارة هذه قواعد معدنية نحاسية ، بينما زعانف المشتت الحراري مصنوعة من سبائك الألومنيوم. بالطبع ، بالإضافة إلى القاعدة النحاسية ، هناك أيضًا طرق مثل استخدام الأعمدة النحاسية للمشتت الحراري ، وهو نفس المبدأ أيضًا. مع الموصلية الحرارية العالية ، يمكن أن يمتص السطح السفلي النحاسي الحرارة الصادرة عن وحدة المعالجة المركزية بسرعة ؛ يمكن تصنيع زعانف الألمنيوم في الشكل الأكثر ملاءمة لتبديد الحرارة عن طريق العمليات المعقدة ، وتوفير مساحة تخزين حرارة كبيرة وإطلاقها بسرعة. تم العثور على توازن في جميع الجوانب.

Sinda Thermal هي شركة محترفة لتصنيع المشتتات الحرارية ، يمكننا تصميم وتصنيع جميع أنواع المشتتات الحرارية ، وقد تم تأسيس مصنعنا على مدار 8 سنوات ، ولدينا خبرة كبيرة في تصميم وتصنيع المشتتات الحرارية. يرجى الاتصال بنا بحرية إذا كان لديك أي متطلبات حرارية.