笔记本散热及散热系统设计简介

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1、设计指导书<散热系统设计简介>热设计网整理:http://www.resheji.com目录ò热传导的方式及其原理————————————————————2¾热传导(conduction)¾热对流(convection)¾辐射(radiation)ò笔记本电脑散热设计的基本概念————————————————4ò散热模组的重要元件—————————————————————4¾散热块（heatsink）¾导热管（heatpipe）¾风扇（fan）¾TIMò散热设计的流程——————————————————————7ò

2、散热设计的指南——————————————————————7热设计网整理:http://www.resheji.com一、热传导的方式及其原理原理：温差致使热能从高温传向低温方式：¾热传导：热量通过固体介质传导¾热对流：通过固体表面和液体之间以及气体间传递¾辐射：热量通过电磁波传导ò热传导Fourier`sLaw：Q=-KA△T/△LQ：热转移率A：热量流动的截面积△T/△L：温度斜率K：散热系数（W/mk），AL=230Cu=380Mylar=1.8ò热对流NewtoniancoolingLaw：Qc=hcAs(

3、Ts-Ta)Qc：热传递率As：表面积Ts：固体表边温度Ta：环境温度Hc：散热系数（W/in²ºC），自然传导=0.0015~0.015被迫传导=0.015~0.15ò辐射44Qa=εσAF(Ts−Ta)1−2Qa：辐射率ε：放射率，0<ε<1σ:Stefan-Boltzmann常数A：表面积F：有效面积系数1−2Ts：物体s的温度Ta：物体a的温度ò热传导、热对流、辐射相结合（如：图1）ò热阻R=V/I（V≡△T；I≡Q）热传导：R=△L/KAkk热对流：R=1/hcAs图1s44辐射：Ra=(Ts−Ta)/ε

4、σAF(Ts−Ta)1−2二、笔记本电脑散热设计的基本概念热设计网整理:http://www.resheji.com-2-1．散热设计的目的：笔记本所消耗的能量最后都以热量的形式释放出来，而散热设计必须能适应CPU、所有关键元器件（HDD、FDD、CD-ROM、PCMCIA等）、所有芯片（Chipset、VGA、RAM、Audio等）的温度规格。2．热阻θ=(T−T)/Pj−ajacpuθ：CPUjunction周边的热阻j−aT：CPUjunction的温度jT：外部温度aP：CPU功率cpu3．热能接合系统影响

5、θ=(T−T−T)/Pj−ajasyscpuTsys：系统温度=Psys*R=∑Pi*Ri(i：DRAM,Chipset,HDD,FDD,CD-ROM等)R：P和P之间的热能接合要素syscpuT：CPUspec.forIntel：100°CjT：OEMspec.,35°Caθ,T：OEMdesigndependent，T≈10~15°Cj−asyssys4．散热方案¾被动散热模式¾主动散热模式¾组合模式5．RHE：微量热流6．较好的被动散热特征¾连接CPU的金属片应尽量大¾金属片上的温度变化应尽量小7．较好的主动

6、散热特征¾空气流动通道简单明了¾空气流动通道的长度应较短，以便空气流通率高¾尽可能降低风扇的噪音¾设计必须尽可能排出笔记本电脑内部的部分热风三、热模组的重要元件△散热块(heatsink)△导热管(heatpipe)△风扇(fan)△TIM△上述元件的组合ò散热块(heatsink)1．材料热设计网整理:http://www.resheji.com-3-材料：A1050A6063ADC12C1100K(W/mk)：23021092384Specificgravity：2.712.692.708.922．生产方式：压

7、铸、铝挤3．Q=-KA△T/△L4．Fin,Q=hA△TFin的生产方式：压铸、铝挤、剪切、焊接等ò导热管(heatpipe)1．基本构造和特征2．基本规格材料：铜流体：纯净水标准工作温度：0~100°C尺寸：ø3、ø4、ø5、ø6、ø83．典型的导热管轴芯构造：细丝、网丝、凹槽、粉末4．典型导热管的变更方式：、打平、折弯5．散热片（heatplate）ò风扇(fan)1．构造¾旋转部分：扇叶、轴承、磁铁¾固定部分：轴承、感应线圈、硅钢片¾控制电路2．原理：由IC感应其磁铁N/S极，并由电路控制其感应线圈，使信道产

8、生内部激磁引起旋转部分旋转3．类型：轴向型风扇（axial）辐射型风扇（blower）4．选择¾总的冷却要求：Q=C•m•ΔT=ρ•C•CFM•ΔTppC：空气比热pm：空气质量ρ：空气密度3CFM（m/min）：空气流量P(风压)¾总的系统阻抗/系统特性曲线风扇曲线系统阻抗曲线CFM热设计网整理:http://www.resheji.com-4-¾系统运作