笔记本散热及散热模组设计

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1、设计指导书<散热系统设计简介>Page1of10目录l热传导的方式及其原理————————————————————2Ø热传导(conduction)Ø热对流(convection)Ø辐射(radiation)l笔记本电脑散热设计的基本概念————————————————4l散热模组的重要元件—————————————————————4Ø散热块（heatsink）Ø导热管（heatpipe）Ø风扇（fan）ØTIMl散热设计的流程——————————————————————7l散热设计的指南————————————

2、——————————7一、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：Ø热传导：热量通过固体介质传导Ø热对流：通过固体表面和液体之间以及气体间传递Ø辐射：热量通过电磁波传导l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=1.8l热对流NewtoniancoolingLaw：Qc=hcAs(Ts-Ta)Page2of10Qc：热传递率As：表面积Ts：固体表边温度Ta：环境温度Hc：

3、散热系数（W/in◇←C），自然传导=0.0015~0.015被迫传导=0.015~0.15l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l热传导、热对流、辐射相结合（如：图1）l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/)εσAF(Ts-Ta)1-2二、笔记本电脑散热设计的基本概念1．散热设计的目

4、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q=(T-T/)Pj-ajacpuq：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q=(T-T-T/)Pj-ajasyscpuTsys：系统温度=Psys*R=åPi*Ri(i：DRAM,Chipset,HDD,FDD

5、,CD-ROM等)R：P和P之间的热能接合要素syscpuPage3of10T：CPUspec.forIntel：100°CjT：OEMspec.,35°Caq,T：OEMdesigndependent，T≈10~15°Cj-asyssys4．散热方案Ø被动散热模式Ø主动散热模式Ø组合模式5．RHE：微量热流6．较好的被动散热特征Ø连接CPU的金属片应尽量大Ø金属片上的温度变化应尽量小7．较好的主动散热特征Ø空气流动通道简单明了Ø空气流动通道的长度应较短，以便空气流通率高Ø尽可能降低风扇的噪音Ø设计必须尽可能排出

6、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l散热块(heatsink)1．材料材料：A1050A6063ADC12C1100K(W/mk)：23021092384Specificgravity：2.712.692.708.922．生产方式：压铸、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l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

7、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Page4of105．散热片（heatplate）l风扇(fan)1．构造Ø旋转部分：扇叶、轴承、磁铁Ø固定部分：轴承、感应线圈、硅钢片Ø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Ø总的冷却要求：Q=C·m·DT=r·C·CFM·DTppC：空

8、气比热pm：空气质量r：空气密度3CFM（m/min）：空气流量P(风压)Ø总的系统阻抗/系统特性曲线风扇曲线系统阻抗曲线CFMØ系统运作点P(风压)高系统阻抗最好的工作状态低系统阻抗CFM5．平行的系列操作PØ串联方式：可改变风量大小单一风扇串联风扇CFMØ并联方式：可改变风压P单一风扇并联风扇Page5of106．平衡噪音需考虑：Ø系统阻抗CFMØ风流干扰Ø风扇速度和