1、qiuml,20080227,笔记本电脑散热技术简介,随着电脑技术整体性能的提高,各部件的运行频率也越来越高,功耗随之加大,散热成了一个很关键的技术问题。 热量的排放,关系着整个系统的稳定性及产品的使用寿命。尤其是对笔记本电脑及一些小型的移动终端产品,有效的散热有着非常重要的意义。据了解80%的计算机硬件故障都是因“温度”造成!下面我们就讲述一下应用于笔记本电脑的各种散热技术。,笔记本为什么要散热?,cool,笔记本常见的七大散热组件,笔记本电脑的散热风扇是起着强制对流的作用,其目的就是将电脑主机运行时产生的热量,通过空气流动的方式,散发的机器的主机之外,属于主动散热方式。目前,笔记本电脑的风
2、扇类型,基本上可以分为以下两种类型: 轴向型风扇 辐射型风扇(离心鼓风机),笔记本散热组件之风扇,辐射型(离心鼓风机)风扇,具有薄的叶片,没有涡流,气流方向性好,气流密度较高,点用体积小,主要原因,就是它可以做的比较薄,技术较新,成本相对高。而其在工作时,发出的噪音也比轴向型风扇要来的低。,笔记本散热组件之风扇,轴向型风扇,技术成熟,成本较低。可以通过调节RPM来调节风量,气流有涡流,机壳的阴影效应,占用体积大,存在气流的耗尽层。台式机上基本都采用这种方式。对体积要求严格的笔记本上并不多见,在PII时代笔记本上可以见到。,笔记本散热组件之散热板,散热板一种基本的散热方法。一般来说,散热板面积越
3、大,热传导效率越高,就越能有效散发热量。比较常见的情况是,在主机板的底部和上部各配一块金属散热板;在CPU的位置,有协助散热的系统,以释放CPU产生的热量。如下图绿色方框内的部分所示:,笔记本散热组件之散热板,笔记本散热组件之散热管,热管散热:它是一种利用相变过程中要吸收/散发热量的性质来进行冷却的技术,1963年由美国Los Alamos国家实验室的G.M.Grover 发明,并由IBM最初引入笔记本电脑中。工作原理:其在真空状态下,水的沸点很低。如果在管子的一端加热,水就会蒸发,将热带到另一端,水冷却后再流回去,如此反复,热量就不断移动,和冷气机的工作原理类似。散热管优点:它没有移动式的零
4、件,全部零件都完全密封在内,不必消耗电池。同时,可以长时间有效。,笔记本散热组件之散热管,典型的热管:是由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽到的负压后,充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据需要可以在两段中间布置绝热段。当热管的一端受热时,毛细芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不已,热量由热管的一端传至另一端。,笔记本散热组件之散热管,图中,我们看到的便是不同型号笔记本电脑机型上,形状各异的散热管了。他们最终都是连接到“
5、散热板”和电脑主机之“散热出口”,起着传导电脑主机工作时,主要功能部件,如CPU产生的热量的作用。,笔记本散热组件之散热管,CPU散热模块组成原理,CPU工作时,产生的热量传递到散热板上; 散热板传递过来的热量,通过散热管迅速传递到风扇出口; 散热风扇,利用空气对流的原理,将热量最终散出到主机外部。,笔记本散热组件之键盘,笔记本内置键盘的背面,有导热性较好的金属材料构成;细心的朋友会发现,键盘的金属面,会有很对凹凸的小孔;利用空气对流的原理,温度较高的热流,就会通过键盘的按键处及时散出,有效的平衡电脑主机的整体温度。,笔记本散热组件之键盘,由上,我们知道,笔记本电脑很薄,当把键盘装到主机板上方
6、时,正好可以利用键盘底部将CPU产生的热量传导出去。热量经由按键孔排出,当热空气从按键孔排出时,冷空气就从按键孔流入,以取代热空气。由此可以看出,键盘对流散热不仅充分利用了现有资源和环境,而且颇为有效。也许你还没有想到,连键盘也是一个散热的窗口,你在敲击盘的时候,冷、热空气的交换,就在你的一敲一击中完成了,理论和事实,都业已证明采用金属的笔记本电脑主机外壳,能有效散发电脑主板、CPU等相关功能部件运行时产生热量,降低整机的温度,使得电脑系统始终运行在安全、快速的工作状态!,笔记本散热组件之金属外壳,因此,采用导热性好的镁铝合金外壳技术,也不失为解决笔记本电脑散热问题的有效补充。镁铝合金外壳的热
7、传导率,远优于铝金属和工程塑料,在很大程度上减少散热扇和散热窗的数量,减少体积和重量,降低功耗和成本。现在大部分厂商的中高端产品都采用这种技术。,笔记本散热组件之金属外壳,笔记本散热组件之散热孔,我们可以从本页的三幅示例图片中看出,典型的笔记本电脑的机壳都布满了,大大小小、形状各异的小孔,我们称之为“散热孔”。这样做,不仅仅是为了满足美观的需要,它应该还有更深的内涵,那就是散热之功效。,因此,散热孔也是笔记本电脑散热的重要手段之一。一般通行的做法是,在机器的四周和底部的支脚处开设大量的散热孔,机器内的热量可通过这些散热孔散布到周围空气中去。与散热孔散热的方式相配合,有的笔记本电脑内部还采用一些
8、特殊的风道导流设计,利用散热孔位置与内部结构布局形成更好的空气流通环境,以加强散热。下图所示,即为联想目前独特的斜纹散热孔之设计,即达到良好的散热效果,也不显呆板。,笔记本散热组件之散热孔,智能温控系统,是必不可少的散热手段。当笔记本电脑的系统温度达到一定的温度时,风扇会自动打开;当系统温度继续升高时,CPU的工作频率将降到额定频率的1/N;如果系统温度降回到一定温度时,CPU的工作频率恢复为额定工作频率;系统温度若继续下降到安全范围,风扇则自动关闭。这种智能温控系统不仅能够有效地帮助笔记本电脑散热,而且为CPU提供了自我保护的能力,使整个系统会变得更加可靠、寿命也更长,同时还可以节省机器用电
9、、有效降低噪音。这种CPU风扇温控技术几乎被所以电脑厂商所采用,如Lenovo、SONY、ASUS和TOSHIBA等硬件厂商。Lenovo Power Manager SONY PowerPanel, ASUS Power 4 Gear+, TOSHIBA ACPI Common Modules,笔记本散热组件之智能温控系统,笔记本散热组件之智能温控系统,图中我们看到的是,一些较大的笔记本电脑硬件商所推出的,基于Windows操作系统的电源管理软件。从本质上讲,它们也属于笔记本电脑温控系统散热的一部分,通过它们,系统能够在功耗、散热间达到最佳平衡。,Q&A,申明:本PPT文档包含的所有信息,仅用于联想授权服务站渠道(LASPs)工程师内部参考、学习之用,不得用于其他场合!,