2024年4月5日发(作者:刘清绮)
影响散热性能的各种因素
影响散热性能的各种因素-------在当前的所有芯片中,以CPU的功耗、发热量最高,
因此CPU散热器的发展最为强劲与引人注目,诞生了极其多样化的产品,代表了计算机散
热技术的最高发展水平。只要对CPU散热技术有了全面了解,其它产品的散热原理也就无
师自通了。因此,我们就重点讨论CPU散热技术。在介绍各种散热技术之前,我们还要先
确认几个散热的基本概念。
热力学基本知识---------物理学认为,热主要通过三种途径来传递,它们分别是热传
导、热对流、热辐射。为了保证良好的散热器性能,就要已符合上述三种途径的要求来设
计产品,于是在材料的热传导率、比热值;散热器整体的热阻、风阻;风扇的风量、风压
等等方面都提出了要求。以下是针对这些概念进行集中讲解:
热传导---------定义:通过物体的直接接触,热从温度高的部位传到温度低的部位。
热能的传递速度和能力取决于:
1.物质的性质:有的物质导热性能差,如棉絮,有的物质导热性能强,如钢铁。这样
就有了采用不同材质的散热器,铝、铜、银。它们的散热性能依次递增。
2.物体之间的温度差:热是从温度高的部位传向温度低的部位,温差越大热的传导越
快。 热传导是散热的最主要方式,也是散热技术需要解决的核心问题之一。所以我们
通常都能看到,几乎所有散热在与CPU相接触的部分都采用热传导性能良好的材料。比如
Intel原包CPU中附带的散热器,采用铜芯与CPU接触,就是为了将热量尽快传导出来。
热对流------- 热通过流动介质(气体或液体)将热量由空间中的一处传到另一处,即
由受热物质微粒的流动来传播热能的现象。根据流动介质的不同,可分为气体对流和液体
对流。
影响热对流的因素主要有:
1.通风孔洞面积和高度
2.温度差:原因还是因为热是由高到低方向传导。
3.通风孔洞所处位置的高度:越高对流越快。
4.液体对流:导热效果比较好,因为液体比热要大些,所以温差大,导热快。
之所以在CPU散热器安装的风扇,也就是为了产生强制热对流而加强散热性能。理论
上说,只要散热器表面积足够大,是无需强制热对流的,但实际应用中,散热器不可能做
的无限大,所以采用风扇的主动散热器是最常见的,并且可以根据散热的需求而采用不同
转速和大小规格的风扇。
热辐射---------是一种可以在没有任何介质(空气)的情况下,不依靠分子之间的碰撞,
又不依靠气体或者液体的流动就能够达成热交换的传递方式。
影响热辐射的因素主要有:
1、热源的材料。材料的比热越小相外辐射能量越快,反之就越慢。
2024年4月5日发(作者:刘清绮)
影响散热性能的各种因素
影响散热性能的各种因素-------在当前的所有芯片中,以CPU的功耗、发热量最高,
因此CPU散热器的发展最为强劲与引人注目,诞生了极其多样化的产品,代表了计算机散
热技术的最高发展水平。只要对CPU散热技术有了全面了解,其它产品的散热原理也就无
师自通了。因此,我们就重点讨论CPU散热技术。在介绍各种散热技术之前,我们还要先
确认几个散热的基本概念。
热力学基本知识---------物理学认为,热主要通过三种途径来传递,它们分别是热传
导、热对流、热辐射。为了保证良好的散热器性能,就要已符合上述三种途径的要求来设
计产品,于是在材料的热传导率、比热值;散热器整体的热阻、风阻;风扇的风量、风压
等等方面都提出了要求。以下是针对这些概念进行集中讲解:
热传导---------定义:通过物体的直接接触,热从温度高的部位传到温度低的部位。
热能的传递速度和能力取决于:
1.物质的性质:有的物质导热性能差,如棉絮,有的物质导热性能强,如钢铁。这样
就有了采用不同材质的散热器,铝、铜、银。它们的散热性能依次递增。
2.物体之间的温度差:热是从温度高的部位传向温度低的部位,温差越大热的传导越
快。 热传导是散热的最主要方式,也是散热技术需要解决的核心问题之一。所以我们
通常都能看到,几乎所有散热在与CPU相接触的部分都采用热传导性能良好的材料。比如
Intel原包CPU中附带的散热器,采用铜芯与CPU接触,就是为了将热量尽快传导出来。
热对流------- 热通过流动介质(气体或液体)将热量由空间中的一处传到另一处,即
由受热物质微粒的流动来传播热能的现象。根据流动介质的不同,可分为气体对流和液体
对流。
影响热对流的因素主要有:
1.通风孔洞面积和高度
2.温度差:原因还是因为热是由高到低方向传导。
3.通风孔洞所处位置的高度:越高对流越快。
4.液体对流:导热效果比较好,因为液体比热要大些,所以温差大,导热快。
之所以在CPU散热器安装的风扇,也就是为了产生强制热对流而加强散热性能。理论
上说,只要散热器表面积足够大,是无需强制热对流的,但实际应用中,散热器不可能做
的无限大,所以采用风扇的主动散热器是最常见的,并且可以根据散热的需求而采用不同
转速和大小规格的风扇。
热辐射---------是一种可以在没有任何介质(空气)的情况下,不依靠分子之间的碰撞,
又不依靠气体或者液体的流动就能够达成热交换的传递方式。
影响热辐射的因素主要有:
1、热源的材料。材料的比热越小相外辐射能量越快,反之就越慢。