散热器结构设计

一：散热器结构

夏天到来，专注DIY的我们开始对CPU散热器“关怀备至”。其实，这个能让CPU“变废为宝”的小小玩意，始终都是众多DIYer们关心的热门话题，尤其是那些超频发烧友。近期AMD X2处理器不断降价，Intel新双核奔腾、单核酷睿赛扬各显神通，这些低端单/双核超频悍将给主流DIY市场留下了太多的想象空间。跃跃欲试的主流玩家希望购买到最匹配的散热器“压榨”CPU性能。

纵观市场上的CPU散热器，从低端的纯铝鳍片，到中端的纯铜、铝鳍塞铜式、铝鳍压铸铜式、热管式，再到高端的水冷、油冷、半导体制冷、压缩机制冷、干冰制冷、液氮制冷、液氦制冷等等一应俱全。散热方式从被动散热到主动散热，再到主动制冷，品种五花八门，种类极其繁多。

在如此琳琅满目的散热器产品中，如何才能挑选到适合自己的CPU散热器呢？下面我们就从“理恭”入手，详细介绍一下各种材质、结构散热器的性能分析。

风冷散热器

作为中低端散热器市场的首要选择，风冷散热器在性价比上获得了很好的平衡。材质普通、结构简单的产品几十元即可买到，应付入门级处理器超频没有问题。而要想获得更高性能，风冷散热器一样可以提供材质高档、结构先进的“前卫”型产品。一套完整的风冷散热器应该是由散热片、风扇和扣具三部分组成，下面我们分别进行介绍。

散热片

1． 纯铝散热片

纯铝散热片

这种散热片是目前使用率最高的散热片之一，整体采用纯铝制造。铝是地球上含量最高的金属，成本低和热容低是其主要特点。虽然吸慢，但放热快，散热效果跟其结构和做工成正比。散热片数越多、底部抛光越好，散热效果越好。其散热原理非常简单：利用散热器上的散热片来增大与空气的接触面积，再利用风扇来加速空气流动从而带走散热片上的热量。采用纯铝材质的散热片价格低廉，搭配低端CPU使用性价比合理。

2． 纯铜散热片

纯铜散热片

顾名思义，纯铜散热片的材质为纯铜。因为铜跟铝相比有个先天的优点：热传导效能为412w/mk，比铝的226w/mk提高了将近1倍，但铜也有个先天的缺点：热容太高了。也就是说这种散热片吸热快但放热慢，热量在铜片中大量聚集，需要配合高转速大尺寸风扇才能满足散热需求。

由于铜具有良好的韧性，因此制造上要比铝容易得多。散热片的密度也可以比铝做得更高，散热面积也相应更大，这些都可以弥补其热容高所导致散热慢的不足。但纯铜的成本要比铝高很多，还要搭配更高档次的风扇才能满足散热需求，直接导致纯铜散热器的价格居高不下，目前已经慢慢退出独立散热器的历史舞台。

3． 铝鳍塞铜式散热片

铝鳍塞铜式散热片

这种铝鳍塞铜式散热片可以说用最经济实惠的方式解决了铜和铝的矛盾关系——利用铜吸热快的特性来吸取CPU 热量，再利用铝的快速放热性来释放铜块上的热量。嵌铜散热片的制造过程是利用热胀冷缩的原理，将铝制散热片加热到一定的温度后，再把事先准备好的铜块嵌进去，等铝的温度下降后，收缩就把铜块紧紧地包在了一起。这种散热片的优点是价格便宜，基本上几十元钱就能买到，比起动辄上百元的纯铜散热片来说，既经济实惠，而且效果又好。

4． 铝鳍压铸铜式散热片

铝鳍压铸铜式散热片

这种散热片乍看外表颇似铝鳍塞铜式散热片，底座上也有一块铜。但不一样的地方是，这种散热片上的铜块并不像嵌铜散热片那样是利用热胀冷缩的原理嵌进去的，而是使用了最先进的压铸技术，可以说是完全的无缝连接，从根本上保证了铜块与铝座之间的热传导性，因此，具有超强的散热性能。当然，由于制造复杂做工精细，一般采用这种工艺制造的散热器价格都要在500元以上。虽......余下全文>>

二：散热分析 是结构还是硬件工程师

机械结构工程师需要具备的知识：1．熟练掌握工程制图标准和表示方法。掌握公差配合的选用和标注。2．熟悉常用金属材料的性能、试验方法及其选用。掌握钢的热处理原理，熟悉常用金属材料的热处理方法及其选用。了解常用工程塑料、特种陶瓷、光纤和纳米材料的种类及应用。3．掌握机械产品设计的基本知识与技能，能熟练进行零、部件的设计。熟悉机械产品的设计程序和基本技术要素，能用电子计算机进行零件的辅助设计，熟悉实用设计方法，了解现代设计方法。4．掌握制订工艺过程的基本知识与技能，能熟练制订典型零件的加工工艺过程，并能分析解决现场出现的一般工艺问题。熟悉铸造、压力加工、焊接、切（磨）削加工、特种加工、表面涂盖处理、装配等机械制造工艺的基本技术内容、方法和特点并掌握某些重点。熟悉工艺方案和工艺装备的设计知识。了解生产线设计和车间平面布置原则和知识。5．熟悉与职业相关的安全法规、道德规范和法律知识。熟悉经济和管理的基础知识。了解管理创新的理念及应用。6．熟悉质量管理和质量保证体系，掌握过程控制的基本工具与方法，了解有关质量检测技术。7．熟悉计算机应用的基本知识。熟悉计算机数控（CNC）系统的构成、作用和控制程序的编制。了解计算机仿真的基本概念和常用计算机软件的特点及应用。8．了解机械制造自动化的有关知识。

三：散热器的工作原理及作用？

热管一般是由管壳、吸液芯和端盖三个部分组成。将管内抽至较高的真空度后充以适量的工作流体，使得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。热管有两端，分别为蒸发端（加热端）和冷凝端（散热端），两端之间间根据需要采取绝热措施。当热管的一端受热时（即两端出现温差时），毛细芯中的液体蒸发汽化，蒸汽在压差之下流向另一端放出热量并凝结成液体，液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端。如此循环不已，热量得以沿热管迅速传递。由于蒸发——冷凝的传热过程中，管内工作流体处于饱和状态，因此热管几乎是在等温下传递热量。

四：怎样学习电力电子变换器结构设计和散热设计

一般情况下，电力电子器件工作在开关状态，发热原因主要有两个因素引起的：电路电子器件自身的功率损耗（主要因素）；驱动电路向其注入的功率（次要因素）。解决法：在器件封装过程中注意散热设计，必要的时候安装散热器或采取其他合理的风冷、水冷等冷却措施。

五：散热器的分类

散热器的分类及特点

目前市场上销售的主要由铁制散热器、铝制散热器、钢制散热器三种

1、铸铁散热器

铸铁散热器因其承压低、体积大，外形粗陋，生产能耗高乖诸多无法克服的劣势，将逐渐被市场淘汰。

2、钢制散热器

目前钢制散热器按款式分主要有板式和柱式两种。尤其是钢制柱式散热器，以其是钢制柱工散热器，以其丰富的色彩以及漂亮的外观赢得了众多消费者的喜爱。

选购钢制散热器要语音是否与小区的供暖系统匹配，采用开放式供热系统采暖的消费者要谨慎选用钢制散热器，因为钢制散热器遇氧易发生氧化腐蚀对开放式锅炉及水中氧气含量有严格要求，均需在采暖服过后在主系统满水保养，如果保养不好，散热器会很快补腐蚀以致最后出现散热器漏水的问题。

3、铝制散热器

铝制散热器主要有高压铸铝和拉伸铝合金焊接两种。其优点主要有：

①铝的散热性较好，节能的特点十分明显，在同样的房间里，如果用同样规格的暖气片，铝铸的片数要比钢制少。

②铝的耐氧化腐蚀性能好，不用添加任何添加剂，其原理是，铝一旦遇到空气中氧，便函生成一层氧化膜，这层膜既坚韧又致密，防止了进一步对本体材料的腐蚀。

选择铝制散热器，最好选择高压铸铝模块组合式散热器。这种散热器是一次整体压铸成型的，因此无焊缝漏水问题。而且其最大的优点是产品不受小区采暖系统的限制，即使在开放式锅炉系统中也能不受氧气腐蚀由于采用模块组合式的设计，在经过一个采暖季钉，如果发现室内温度不够，还可以在第二年再加装一、两片来满足自己的需要，而不必像钢制散热器需要把整组暖气都换掉。

另外，由于铝制散热器对水质的要求与钢不一样（钢质材料要求系统水质PH值小于7，而铝质材料要求水质PH值大于7，从而产生矛盾），所以应避免铝制散热器与其他材料混合安装。

六：好的散热设计

可以采用制冷片+散热器的方法

看你用水冷而不用风冷，大概能猜到那机器发热量应该较大，你可以采用半导体制冷片+风冷散热器的方法。

半导体制冷片因功率不同而制冷效果不同，但是制冷效果确实是很不错，这种搭配在很多带有制冷功能的饮水机上经常能看到，你可以借用来看看；所占用的空间也不大，基本上等同于风冷散热器的大小

我是用在电脑散热上，效果不错，但是如果你要用它接触电子元件，一定要注意制冷功率的问题，否则容易出现冷板部分大量结霜，使得板卡短路，算好功率或者加好防护就没问题了。

希望对你有所帮助

--爱跑的苏菲

七：风扇的结构

转子：由磁铁、扇叶及轴组成；定子：有硅钢片、线圈及轴承组成；控制电路：由 IC 感应磁铁 N ． S ．极经由电路控制其线圈导通而产生内部激磁使转子旋转。 类型：轴流风扇、直流风扇。选择：总体散热需求 Q=Cp m A T = D Cp CFM △ T 主要由四部分组成转子：由磁铁、扇叶及轴组成；定子：由硅钢片、线轴及轴承组成；控制电路：由IC感应磁铁；S.极经由电路控制其线圈导通而产生内部激磁使转子旋转。 电风扇的主要部件是：交流电动机。其工作原理是：通电线圈在磁场中受力而转动。能量的转化形式是：电能主要转化为机械能，同时由于线圈有电阻，所以不可避免的有一部分电能要转化为热能。电风扇工作时（假设房间与外界没有热传递）室内的温度不仅没有降低，反而会升高。让我们一块来分析一下温度升高的原因：电风扇工作时，由于有电流通过电风扇的线圈，导线是有电阻的，所以会不可避免的产生热量向外放热，故温度会升高。但人们为什么会感觉到凉爽呢？因为人体的体表有大量的汗液，当电风扇工作起来以后，室内的空气会流动起来，所以就能够促进汗液的急速蒸发，结合“蒸发需要吸收 大量的热量”，因此人们会感觉到凉爽。 1、并联风扇：并联的双风扇风压不变，但是风量会上升。风量加大故散热效果增加， 在设计中如果出现散热功率太小则可以考虑增加风扇来解决。2、串联风扇：串联风扇的结果是风压增加，但是风量不变。此方式是不能解决散热问题， 一般是用在近风的阻力太大时采用，保证风量。【主要事项】使用过程中为了降低低噪音必须注意以下几点：系统阻抗：空气流动阻力会引起空气的流动噪音产生。气流的紊流：由于流道的设计不良造成空气的紊流会有高频噪音出现，如果流道不改善很难有质的提高。风扇的转速和尺寸：风扇的转速越快散热效果越好，风扇的尺寸越大风量越大，散热效果越好。风扇的转速越高噪音越大，尺寸越大噪音越大。温度的上升：温度上升后温差降低，则散热效果降低。振动：振动会造成风扇的噪音上升，寿命降低以及转速降低。电压波动：电压波动会造成风扇转速变化，使工作不稳定并且会产生额外的噪音。设计考虑：设计上的其它一些要求同样也必须考虑进去，以保证散热效果。（1）风扇入风的距离：3～5mm的距离是最基本点3mm——风扇的效能为80%4mm——风扇的效能为90%5mm——风扇的效能为100%（2）不同的进风口和出风口会引起气流阻力的很大变化，当然出入口的开口越大越好。（3）不要在风扇的进风口附近放置阻隔物体(例如芯片和接口等)，否则会减少风扇的空气流量。（4）最好使用橡胶来固定风扇，而不是金属螺丝，这样可以避免振动。（5）风扇的空间设计。为了风扇的效率、噪音，必须保证扇叶和风扇外壳的距离为5～10mm。风扇的扇叶必须靠近Tongue以获得比较好的效率。

八：求散热器的计算过程和设计过程 180分

不用纠结公式和计算过程。

如果都是套用公式或计算的话，就没有追求极限之说了。

以热管之说就有分不同等级的

以散热片来说还要计算间隙和风扇或是气流的搭配的

底部的厚度还要分材质和面积

九：CPU散热器一共有几种扣具?

在一些品牌机中，其CPU散热器锁紧结构设计是不同于标准设计的。打开一些旧的IBM，DELL电脑台式机，你可以看到很多种扣具设计。