打造气压差PC散热系统

硬用360度

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图1

PC内部许多风扇产生的高噪音虽令人深恶痛绝,却又让人无可奈何。相信不少用户对此都深有体会。为了很好地解决这一问题,笔者经过一番研究,发明了一种气压差整体散热系统。该系统通过设置两端开口,四周封闭,并连通机箱内外,且穿过PC的高发热元件或部件的散热装置的风道,取代了电源中、CPU上和显卡上一直存在的风扇,巧妙地用一个风扇为多个高发热元件或部件散热,同时把PC的噪音降到了可以忽略的程度。图1为制作出的样机。

散热系统架构剖析

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图2

该样机的无风扇电源是由市售的额定功率300W电源改造而成(图2)。上面的盖子用来形成散热风道。此无风扇电源的内部温度比同功率的有风扇电源还要低,一般不需要采用高规格的电子元件,其成本和目前的有风扇电源大致相当。

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图3
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图4

CPU无风扇散热装置包括散热器及导风筒,其中散热器采用了高110mm的“X”型太阳花散热器(图3)。由于该散热器实心部分的直径只有24mm,只能在散热器中间塞入直径20mm的导热柱。CPU无风扇散热装置的导风筒用以形成散热风道,该导风筒的顶端贴有海绵(图4),该海绵用于使导风筒的端面与PC机箱的面板贴合。CPU无风扇散热装置的散热器安装在主板上,并固定在机箱里。

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图5

CPU无风扇散热装置的导风筒套在散热器上(图5)。与普通的有风扇散热装置相比,该散热装置增加了散热器的高度和重量,却去掉了散热风扇,且不增加制作难度。PC中的其他发热元件,如显卡、硬盘南桥和北桥芯片,如果也需要更好地散热,也可以采取和前面类似的办法设置相应的风道。

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图6

上述无风扇散热装置和机箱、风扇组成一种全新的PC气压差整体散热系统。在该系统中,机箱、风扇和无风扇散热装置相互配合,协同工作,能够在散热效果和静音效果之间取得很好的平衡。一般地,机箱上的其他通风孔越少,流过无风扇散热装置的风道的气流的比例就越高,所需的风扇数量就越少,在一个密闭程度较高的机箱内仅配置一个大口径的120mm风扇即可(图6),明显降低了PC的噪音。

PC气压差整体散热系统样机的风扇采用的是普通的市售风扇,口径为120mm,配合调速器,其转速可在1230rpm~2280rpm之间变化。

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图7

PC气压差整体散热系统的工作原理为:当机箱上的风扇转动时,就会在所述机箱内外产生气压差,在所述气压差的作用下,气流流过所述无风扇散热装置的风道并带走热量。PC气压差整体散热系统样机的机箱是在普通市售机箱的基础上略做了改动,主要是把机箱左侧盖板和前面板上不需要的通风孔用胶带封上(图7)。

散热效果测试

下面将对气压差整体散热系统进行测试。测试平台如下:

CPU:Pentium D 820

主板:Gigabyte EP31-DS3L

显卡:Asus Eax1300Pro Silent

硬盘:Seagate ST3160812 160GB

内存:Kingston DDR2 667 1GB×2

测试软件:OCCT(运行60分钟);

环境温度11℃(在气压差整体散热系统中,环境温度的升高或降低将导致CPU工作温度的同步升高或降低,故根据下面的测试结果理论上可以推算出28℃的环境温度时CPU工作温度的基本情况)

测试共有四个项目,主要是观察不同风扇转速下CPU的工作温度(见下表)。

测试表明,只是在业余制作的条件下,一个风扇的气压差整体散热系统完全能满足以高发热量闻名的Pentium D 820的散热需求。

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结语

以上就是笔者设计的PC气压差整体散热系统,应该说PC整体的噪音控制得很低,而散热效果也不错。成本方面,这次改造共花费不足百元,其中电源散热器25元,制作电路板30元,CPU散热器14元,20mm热柱22元,CPU无风扇散热装置的导风装置7元。希望通过本文的介绍,能给有类似需求和喜欢动手的朋友一些启发。另外,在CPU无风扇散热装置部分,如果能找到散热性能更好的散热器(比如实心部分更大或者鳍片密度合适),还可以充分挖掘这部分的散热潜力。

注:本样机的制作涉及笔者的无风扇电源专利技术(申请号:200710107330.0)和气压差整体散热专利技术(申请号:200710182240.8),样机的各组成部分大都由市面购得并加以改造而成。另外,至于在较高的环境温度下(比如夏天),本系统的散热效果是否还能令人满意,笔者以后将通过相关的测试,给大家一个明确的答案,敬请关注。