Радіатор повинен прискорити розсіювання тепла через примусову конвекцію вентилятора, тому якість вентилятора відіграє вирішальну роль у загальному ефекті охолодження. Оснащеність високопродуктивним вентилятором центрального процесора також є одним із ключових факторів забезпечення безперебійної роботи всього комп’ютера. Принцип роботи вентилятора постійного струму: згідно з правилом правої руки Ампера, провідник проходить через струм, і навколо нього створюється магнітне поле. Якщо провідник помістити в інше фіксоване магнітне поле, виникне присмоктування або відштовхування, що спричинить рух об’єкта. Всередині лопаті вентилятора постійного струму прикріплено гумовий магніт, попередньо наповнений магнетиком. Навколо листової кремнієвої сталі вал намотаний двома наборами котушок, а індукційний компонент Холла використовується як пристрій синхронного виявлення для керування набором ланцюгів, які змушують два набори котушок, намотаних навколо вала, працювати по черзі. Кремнієвий сталевий лист створює різні магнітні полюси, а магнітні полюси та гумові магніти створюють притягання та відштовхування. Коли сила всмоктування та відштовхування перевищує силу статичного тертя вентилятора вошей, лопаті вентилятора обертаються природним чином. Оскільки чутливий елемент Холла подає сигнал синхронізації, лопатка вентилятора може продовжувати обертатися, а напрямок її руху можна визначити згідно з правилом правої руки Флемінга.
Принцип роботи вентилятора змінного струму: різниця між вентилятором змінного струму та вентилятором постійного струму. У першому джерело живлення змінний, а напруга джерела живлення змінюватиметься між позитивним і негативним. На відміну від вентилятора постійного струму, напруга джерела живлення фіксована, і він повинен покладатися на керування ланцюгом, щоб два набори котушок працювали по черзі для створення різних магнітних полів. Вентилятор змінного струму має фіксовану частоту живлення, тому швидкість зміни магнітного полюса, створюваного листом кремнієвої сталі, визначається частотою живлення. Те саме. Однак частота не може бути занадто високою, занадто висока викличе труднощі з активацією. Усі наші комп’ютерні радіатори є вентиляторами постійного струму. Загалом, хороший вентилятор в основному перевіряє об’єм повітря, швидкість, шум, термін служби та тип підшипників лопатей вентилятора.
Ці параметри будуть окремо пояснені нижче.
Об’єм повітря – це загальний об’єм повітря, що випускається або всмоктується вентилятором радіатора з повітряним охолодженням за хвилину. Якщо обчислюється в кубічних футах, одиницею є CFM; якщо розраховувати в кубометрах, то це ШМ. Одиницею об’єму повітря, яка часто використовується для радіаторів, є CFM (приблизно 0,028 кубічних метрів на хвилину). Вентилятор процесора 50×50×10 мм зазвичай досягає 10 CFM, а вентилятор 60×60×25 мм зазвичай досягає CFM 20-30. Коли матеріал радіатора однаковий, об’єм повітря є найважливішим показником для вимірювання тепловіддачі радіатора з повітряним охолодженням. Очевидно, що чим більше об'єм повітря, тим вище тепловіддача радіатора. Це пов’язано з тим, що коефіцієнт теплоємності повітря постійний, і більший об’єм повітря, тобто більше повітря за одиницю часу, може забрати більше тепла. Звичайно, у випадку однакового об’єму повітря ефект розсіювання тепла пов’язаний із потоком вітру. Об’єм повітря та тиск вітру Об’єм повітря та тиск вітру — два відносних поняття. Взагалі кажучи, для розробки вентилятора з великим об’ємом повітря необхідно пожертвувати деяким тиском повітря. Якщо вентилятор може переміщати багато повітря, але тиск вітру низький, вітер не досягне нижньої частини радіатора (ось чому деякі вентилятори мають високу швидкість і великий об’єм повітря, але ефект охолодження є поганим). Навпаки, якщо тиск вітру великий, об’єм повітря невеликий, і холодного повітря недостатньо для обміну теплом з радіатором, що також призведе до поганого розсіювання тепла. Як правило, радіатор алюмінієвих ребер вимагає достатньо великого тиску вітру вентилятора, тоді як радіатор мідних ребер вимагає достатньо великого об’єму повітря вентилятора; Вентилятор із більшим тиском вітру, інакше повітря не буде плавно проходити між ребрами, і ефект розсіювання тепла значно зменшиться. Тому для різних радіаторів виробники підберуть вентилятори з відповідним об’ємом повітря та тиском повітря відповідно до своїх потреб, а не один вентилятор, який подає великий об’єм повітря або високий тиск повітря.
Швидкість вентилятора означає кількість обертів лопатей вентилятора за хвилину, а одиницею є оберти за хвилину. Швидкість обертання вентилятора визначається кількістю обертів котушки в двигуні, робочою напругою, кількістю лопатей вентилятора, кутом нахилу, висотою, діаметром і системою підшипників. Немає необхідного зв'язку між швидкістю та якістю вентилятора. Швидкість вентилятора можна виміряти за внутрішнім сигналом швидкості або зовнішнім (зовнішнє вимірювання полягає у використанні інших приладів, щоб побачити, як швидко обертається вентилятор, а внутрішні вимірювання можна переглянути безпосередньо в BIOS або через програмне забезпечення. Вимірювання помилка відносно велика). ? Оскільки зі зміною температури навколишнього середовища іноді потрібні вентилятори з різною швидкістю, щоб задовольнити попит. У деяких виробників є спеціально розроблені радіатори з регулюванням швидкості вентилятора, які діляться на ручні та автоматичні. Основна мета інструкції полягає в тому, щоб дозволити користувачам використовувати низьку швидкість взимку, щоб отримати низький рівень шуму, і використовувати високу швидкість влітку, щоб отримати хороший ефект охолодження. Радіатор з автоматичним регулюванням температури зазвичай має датчик контролю температури, який може автоматично контролювати швидкість вентилятора відповідно до поточної робочої температури (наприклад, температури радіатора). баланс, щоб підтримувати оптимальне поєднання шуму вітру та розсіювання тепла.
Шум вентилятора Крім ефекту охолодження, шум роботи вентилятора також є загальною проблемою. Шум вентилятора – це величина шуму, створюваного вентилятором під час його роботи, на який впливає багато факторів, одиниця – децибел (дБ). Під час вимірювання шуму вентилятора його потрібно проводити в безлунній камері з шумом менше 17 дБ, на відстані одного метра від вентилятора та вирівняти з повітряним отвором вентилятора вздовж напрямку валу вентилятора, і для вимірювання використовується метод A-зваженого рівня. Спектральні характеристики шуму вентилятора також дуже важливі, тому також необхідно використовувати аналізатор спектру для реєстрації частотного розподілу шуму вентилятора. Як правило, шум вентилятора має бути якомога меншим, і не повинно бути жодного ненормального звуку. Шум вентилятора пов’язаний із тертям і потоком повітря. Чим вище швидкість вентилятора і більше об’єм повітря, тим голосніше буде шум. Крім того, вібрація самого вентилятора також є фактором, який не можна ігнорувати. Звичайно, вібрація у якісного вентилятора буде дуже невеликою, але перші два складно подолати. Щоб вирішити цю проблему, ми можемо спробувати використовувати вентилятор більшого розміру. У разі однакового об’єму повітря робочий шум великого вентилятора на низькій швидкості повинен бути меншим, ніж шум малого вентилятора на високій швидкості.
Іншим фактором, який ми схильні ігнорувати, є підшипник вентилятора. Коли вентилятор обертається на високій швидкості, виникає тертя та зіткнення між валом і підшипником, тому це також є основним джерелом шуму вентилятора.
Джерелом шуму вентилятора є:
1. Вібрація Якщо фізичний центр маси ротора та центр інерції обертового вала не знаходяться на одній осі, коли обертається ротор вентилятора, це призведе до дисбалансу ротора. Найближча відстань між фізичним центром маси ротора та центром інерції обертового вала називається ексцентричною відстанню. Дисбаланс ротора викликає ексцентричну відстань. Коли ротор обертається, відцентрова сила створює силу на кронштейні обертового вала, утворюючи вібрацію, і вібрація передається на обертовий вал через базовий шлях. Механічні частини.
2. Коли шумовий вентилятор працює, лопаті періодично піддаються пульсуючій силі нерівномірного повітряного потоку на виході, що призводить до шуму; Утворюється шум обертання; крім того, вихровий шум створюється через турбулентний поверхневий шар, вихор і поділ вихру, коли газ протікає через лопатку, що викликає пульсацію розподілу тиску на лопаті. Шум, викликаний цими трьома причинами, можна спільно назвати "шумом, що ріже вітром". Як правило, вентилятори з великим об’ємом і тиском повітря мають сильний різкий шум вітру.
3. Ненормальний звук і шум вітру звучать як звичайний звук вітру, але ненормальний звук відрізняється. Під час роботи вентилятора, якщо крім шуму вітру є інші звуки, можна судити про те, що вентилятор має ненормальний звук. Ненормальні шуми можуть виникати через сторонні предмети або деформації підшипників, а також через зіткнення, спричинені неправильним складанням, або нерівномірним намотуванням обмоток двигуна, що призводить до ослаблення, що може спричинити незвичайні шуми. Термін служби вентилятора Термін служби вентилятора стосується часу безвідмовної роботи виробу радіатора, а термін служби високоякісного виробу зазвичай може досягати десятків тисяч годин. У випадку подібної ціни та продуктивності вибір продукту з тривалим терміном служби, очевидно, більш захистить наші інвестиції.
Термін служби вентилятора складається з різних факторів, таких як термін служби двигуна, середовище використання та джерело живлення. Найпоширенішою формою подачі повітря є низхідний вид за допомогою осьового вентилятора (тобто найпоширеніший тип вентилятора), який так популярний завдяки хорошому загальному ефекту та низькій вартості. Якщо напрямок осьового вентилятора змінюється, він стає висхідною тягою, яка використовується в деяких спеціальних моделях радіаторів. Різниця між двома типами подачі повітря полягає в різних формах потоку повітря. Під час дування утворюється турбулентний потік, і тиск вітру великий, але легко зазнати втрати опору; коли повітря вичерпано, утворюється ламінарний потік, і тиск вітру невеликий, але потік повітря стабільний. Теоретично ефективність теплопередачі турбулентного потоку набагато вища, ніж ламінарного потоку, тому він став основною формою конструкції. Але рух повітряного потоку також безпосередньо пов'язане з радіатором. У деяких конструкціях радіатора (наприклад, надто тугі ребра) радіатор сильно перешкоджає потоку повітря, і в цьому випадку, можливо, краще використовувати витяжку. Що стосується конструкції бічної повітродувки, то зазвичай немає різниці в ефекті верхньої повітродувки. Більш ефективним методом удосконалення є встановлення спеціального повітропроводу для охолодження ЦП, щоб на нього не впливало гаряче повітря поблизу ЦП, що еквівалентно зниженню температури навколишнього середовища.
Хоча осьові вентилятори широко використовуються, вони також мають властиві дефекти. Осьовий вентилятор блокується положенням двигуна, і потік повітря не може плавно проходити через середину зони обдування, яка називається «мертвою зоною». На типовому радіаторі саме середнє ребро має найвищу температуру. Через цю суперечність ефект розсіювання тепла від радіатора недостатній, коли використовується осьовий вентилятор.
Відцентрові вентилятори повністю відрізняються від осьових і також поступово використовуються в системі охолодження процесора. Користувачі комп’ютерів зазвичай називають їх «турбовентиляторами». Перевагою цього вентилятора є те, що він дуже добре вирішує проблему «мертвої зони». Відмінність відцентрового вентилятора від традиційного полягає в тому, що обертання лопатей здійснюється у вертикальній площині, а отвір для входу повітря розташований збоку від вентилятора. Повітряний потік, який отримує нижня частина радіатора, розподіляється більш рівномірно. Немає перешкод у напрямку обдування відцентрового вентилятора, тому повітряний потік однаковий у кожному положенні. У той же час його тиск повітря та діапазон регулювання обсягу повітря також більші, а ефект керування швидкістю кращий. Негативні ефекти такі ж, як і у потужних осьових вентиляторів - висока ціна і гучний шум. Удосконалити конструкцію повітроводу Ще один спосіб усунути сліпу зону вітру – змінити напрямок вітру вентилятора. Традиційний спосіб монтажу радіатора полягає в тому, щоб повітряний потік був спрямований вниз, тобто перпендикулярно центральному процесору. Після вдосконалення конструкції повітроводу вентилятор переведено на бічний вид, щоб напрямок повітряного потоку був паралельним ЦП. Основна перевага бокового обдуву полягає в повному усуненні сліпої зони вітру, оскільки повітряний потік проходить через ребра розсіювання тепла паралельно, а швидкість повітряного потоку є найшвидшою з чотирьох сторін секції повітряного потоку, а точка нагріву ЦП розташований лише з одного боку. Таким чином, тепло, що поглинається основою охолодження процесора, може вчасно відводитися. Ще одна перевага полягає в тому, що немає відскоку від вітру (зазвичай, коли дує вниз, частина повітряного потоку спрямовується на нижню поверхню радіатора і відскакує, що впливає на напрямок руху повітряного потоку в радіаторі та ефективність тепла. обмін буде втрачено). Ефективність теплообміну вище, ніж при низхідному видуванні
Класифікація мікровентиляторів охолодження:
1. Відповідно до робочої напруги вентилятора охолодження: вентилятор охолодження змінного струму (AC FAN); Вентилятор охолодження постійного струму (DC FAN)
2. За приводом двигуна вентилятора охолодження: безщітковий вентилятор постійного струму (DC BRUSHLESS FAN); щітковий вентилятор постійного струму (DC BRUSH FAN); безщітковий вентилятор охолодження AC (AC BRUSHLESS FAN).
3. За системою підшипників двигуна вентилятора: тип масляного підшипника (ПІДШИПНИК ВАЛЬТИ); тип шарикопідшипника (BALL BEARING); керамічний нанопідшипник (CERAMIC NANOMETER BEARING).
4. За напрямом потоку пари: осьовий вентилятор (AXAL FAN); відцентровий вентилятор (BLOWER FAN); перехресний вентилятор (CROSS FAN).
З розвитком технологій стали випускатися водонепроникні вентилятори, що використовуються у воді, що можна вважати важливою віхою в історії вентиляторів!
