淺析數(shù)字標(biāo)牌多媒體播放系統(tǒng)散熱技術(shù)

　　由于數(shù)字媒體播放系統(tǒng)，較目前的操作系統(tǒng)更強(qiáng)調(diào)影音效能，因此對處理器效能及相關(guān)散熱方面的設(shè)計(jì)自然會提高，無論從2008年成為話題的數(shù)字標(biāo)牌產(chǎn)品，或是在今年下半年P(guān)C相關(guān)新產(chǎn)品AIO PC、強(qiáng)調(diào)輕薄且長時(shí)效性的CULV等將擴(kuò)大散熱市場需求…

　　數(shù)字媒體播放系統(tǒng)對散熱要求的提高，薄型化趨勢對設(shè)計(jì)，散熱相關(guān)元件如熱管以及風(fēng)扇設(shè)計(jì)更加重要，而這些需求將帶動(dòng)散熱設(shè)備相關(guān)業(yè)者的產(chǎn)能。除以各種技術(shù)監(jiān)控溫度外，如何有效率的將熱排除機(jī)體外，維持機(jī)器正常運(yùn)作所依靠的，就是各式各樣散熱元件與材料。無論是哪里種尺寸的計(jì)算機(jī)，在運(yùn)作期間，各種內(nèi)部硬件產(chǎn)生大量熱能，最主要的熱能來源，來自各式各樣的組件，例如：中央處理器、芯片組、顯示卡、電源供應(yīng)器和硬碟等。

　　為使各部組件在安全操作溫度中運(yùn)作，除了要監(jiān)控溫度外，還必須有一套散熱系統(tǒng)將熱散逸出去，因?yàn)橛?jì)算機(jī)硬件過熱不但會減低使用壽命并造成當(dāng)機(jī)，甚至?xí)��?dǎo)致系統(tǒng)崩潰等問題。目前最常見的解決方案為加裝散熱器以達(dá)到維持安全溫度，目前最常見的散熱系統(tǒng)，主要靠使用金屬散熱片增加散熱面，再加上風(fēng)扇以加速氣流，吸入冷空氣并排出熱氣。

被動(dòng)式散熱解決方案
　最普及的計(jì)算機(jī)散熱方案為金屬散熱片，這種散熱方式被歸類為「被動(dòng)性散熱元件」，材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)可作為材料散熱能力的評斷標(biāo)準(zhǔn)，因此在散熱領(lǐng)域中，高熱傳導(dǎo)系數(shù)仍是技術(shù)發(fā)展的主要方向，以導(dǎo)熱性佳、質(zhì)輕、易加工之金屬如鋁或銅，熱傳導(dǎo)效果更佳的銀則過于昂貴，通常不會采用。

　　所謂的主動(dòng)性散熱、被動(dòng)性散熱，主要是以需不需要提供額外的電力，才能執(zhí)行散熱作為界定，散熱片是最典型的被動(dòng)性散熱元件，除此之外熱導(dǎo)管(heat pipe)也是近年來日益普及的被動(dòng)性散熱元件，至于相對的主動(dòng)式散熱元件，則有散熱風(fēng)扇、水冷循環(huán)等方式。

　　為了強(qiáng)化散熱片的散熱效率，還會與其它散熱材質(zhì)結(jié)合，例如在發(fā)熱源與散熱片間涂抹「導(dǎo)熱膏」，不采行直接貼附接觸，導(dǎo)熱膏能夠加強(qiáng)熱傳導(dǎo)的速率，與兩金屬直接貼觸相比效果更佳，另一則是增加散熱片的散熱面積，增加面積的方式即是將散熱片以溝槽化方式設(shè)計(jì)，以溝槽來增加散熱面積，目前增加散熱面積的做法各家發(fā)展出許許多多的樣式，以配合不同的芯片與機(jī)體。

　　熱導(dǎo)管則是另一種較常見被動(dòng)方式的散熱解決方案，熱導(dǎo)管是一種具有快速均溫的特殊材料，其中空的金屬管體，使其具有質(zhì)輕的特點(diǎn)，而其快速均溫的特性，則使其具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)特性，熱導(dǎo)管的運(yùn)用范圍相當(dāng)廣泛，最早期運(yùn)用于航天工業(yè)，現(xiàn)今普及運(yùn)用于各式熱交換器、冷卻器等不同的應(yīng)用領(lǐng)域，扮演熱傳與散熱的角色。

　　部分類型的熱導(dǎo)管不單只是金屬管腔，內(nèi)部還加入工作流體于封閉腔體，藉由腔體內(nèi)工作流體因熱源，所引發(fā)持續(xù)循環(huán)的液氣二相變化，于吸熱端及放熱端間的往復(fù)對流，使腔體表面呈現(xiàn)快速均溫的特性而達(dá)到熱傳導(dǎo)的功能。熱導(dǎo)管須藉由管體結(jié)構(gòu)形成封閉中空管體，管體須具有承受內(nèi)外壓差的能力，也要具備良好的傳熱能力，實(shí)用熱導(dǎo)管之管體材料均為金屬，運(yùn)用于電子散熱業(yè)界的小形熱導(dǎo)管，其管體材質(zhì)大多為銅，也有因?yàn)閮r(jià)格或重量考量而采用鋁管或鈦管。

　　若管體內(nèi)部以一般流體如空氣做為填充物，因這些雜質(zhì)氣體并無液氣相變化循環(huán)，除了會造成啟動(dòng)溫度升高外，在熱導(dǎo)管作動(dòng)時(shí)，會被氣相作動(dòng)流體壓縮至冷凝端，而占據(jù)一定的腔體空間，造成應(yīng)該均溫的管體，在有效作動(dòng)段與不凝結(jié)氣體段造成顯著溫差，而影響其導(dǎo)熱效能，有效解決的法為將導(dǎo)管內(nèi)部抽真空，并防止管體隙縫空氣泄入早成腔體不潔，與作動(dòng)流體或管壁反應(yīng)產(chǎn)生 。

主動(dòng)式散熱解決方案

　　最常見的主動(dòng)式散熱，是利用馬達(dá)帶動(dòng)扇葉的風(fēng)扇裝置，除了最常見到的計(jì)算機(jī)機(jī)殼、電源供應(yīng)器上加裝外，與散熱片、熱導(dǎo)管組合成復(fù)合式的散熱裝置，則廣泛被應(yīng)用在顯示卡、中央處理器等重要計(jì)算機(jī)處理器上。除了上述的應(yīng)用，隨著周邊產(chǎn)品線路的擴(kuò)展，硬碟散熱、筆電散熱墊、筆電夾式散熱器，手腕固定散熱器與外掛式游戲機(jī)散熱器，則是近年來開發(fā)的新應(yīng)用。

　　風(fēng)扇的基本構(gòu)成，扇葉、外框、馬達(dá)與軸承，外框與扇葉材質(zhì)通常為塑料材質(zhì)，如PBT、ABS、PC等，少部分特殊需求則采用金屬鋁，塑料材質(zhì)中以PC最佳，PBT與ABS可依照等級與需求，添加其它元素提高物性與化性，但業(yè)界有時(shí)為了成本考量，將射出成型時(shí)的廢料，回填重新射出，如此一來便降低成品的質(zhì)量，但一般消費(fèi)者很難察覺，通常業(yè)界回填比例最高可達(dá)30%。

　　散熱器的扇葉設(shè)計(jì)部分，常見以單數(shù)如7、9、11作為扇葉數(shù)，風(fēng)扇的角度與型狀都會影響風(fēng)壓與風(fēng)量，而這兩項(xiàng)則會明顯影響風(fēng)扇的散熱效果。影響風(fēng)壓與風(fēng)量除了扇葉，馬達(dá)與軸承是另一個(gè)參考指標(biāo)，馬達(dá)大小與內(nèi)含線圈數(shù)會影響轉(zhuǎn)速與馬力，此外相連于馬達(dá)的軸承則影響整體使用壽命。

　　軸承軸心的分類，從較傳統(tǒng)的油封、油封加滾珠、滾珠以及最新的磁力氣壓軸承，不同軸承所帶來的影響，除了在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所造成的震動(dòng)與噪音不同外，最重要就是壽命，油封壽命最短，原因是內(nèi)部的油會隨著時(shí)間與溫度影響而散逸，其后雖然加入滾珠做為改良但效果并不佳，所以目前最常見的為滾珠式壽命也較長久。

　　筆電散熱墊、筆電夾式散熱器，手腕固定散熱器與外掛式游戲機(jī)散熱器，都是以風(fēng)扇為主要機(jī)構(gòu)的散熱新品，透過風(fēng)扇的對流，達(dá)到散熱效果，雖然是最簡單的原理，也加入些許新元素，例如風(fēng)向可以自由調(diào)整，電力來源改為usb迎合比電需求、加裝喇叭讓散熱器有多功效果等，都是散熱器的多元化趨勢。

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