Типовые конструктивные решения

Несмотря на всё многообразие систем охлаждения существуют их конструктивные решения свои для каждого класса С. О. Здесь, если говорить о тепловых трубках, то по сути все они представляют из себя одно и то же — это всё те же трубки, но разной формы, длины и ширины, использующиеся в какой-то комбинированной С.О.

О системах жидкостного охлаждения («водянка» на языке жаргона) можно отметить то же самое, конструкция у них примерно одна и та же, суть у них одна — охлаждение жидкостью компонентов ПК. Вообщем и целом их объединяет одно — радиатор (может быть и с вентилятором), помпа (или насос), водоблок (но может быть в нём и другая жидкость), шланги. Можно выделить основные типы водоблоков, о них подробнее:

• 1. Плоскодонный или безканальный ватерблок (для CPU используется редко, чаще для чипсета и не мощных видеокарт, а также для охлаждения памяти, элементов питания, винчестеров и пр.)
• 2. Водоблок со змеевидной структурой, которая в свою очередь делится на спиралевидную и зигзагообразную.
• 3. Игольчатый ВБ (также как и змеевидный применяется в промышленном изготовлении) — внутренняя часть основания данных ватерблоков, содержит множество симметричных выступающих неровностей. Это могут быть пирамидки, ромбики, и т. д.
• 4. С использованием рёбер на основании — самый наиболее распространенный вид ватерблоков.
• 5. Также бывают со сложной внутренней структурой — микроканальные, многоэтажные раздельные и пр. Их структура редко повышает производительность, но часто увеличивает гидросопротивление, что в свою очередь либо требует увеличения мощности помпы, либо ухудшает температурные показатели системы в целом.
• · Для охлаждения видеокарты.
• · Для чипов памяти видеокарты.
• · Водоблок для жёстких дисков.
• · Термоинтерфейс

В любом случае термоинтерфейс — это самая необходимая часть любой С.О., так как обеспечивает теплообмен между охлаждаемым компонентом и самой С.О., если этого не будет, то С.О. теряет всю свою эффективность.

В таком случае следует начать с определения термоинтерфейса. Если знать общее определение интерфейса, оно выглядит так:

Интерфейс (от англ. interface — поверхность раздела, перегородка) в общем случае определяет место или способ соединения, соприкосновения, связи. Его значение можно отнести к любому сопряжению взаимодействующих систем.

Тогда определение «термоинтерфейс» должно выглядеть так:

Это — конструктивное решение, обеспечивающее теплообмен между охлаждающими и охлаждаемыми компонентами, имеющее свои конструктивные характеристики, характеристики эффективности.

Под эффективностью понимается количество отводимого тепла; данное определение применимо для любой МПС, и в частности для IBM совместимых ПК.

При таком способе охлаждения для термоинтерфейса всегда соблюдается одно неотъемлемое правило — между поверхностью С.О. и поверхностью охлаждаемого элемента всегда должна быть термопаста, которая имеет ряд характеристик.

Поверхности, между которыми термопаста имеет в свою очередь свои характеристики, такие как:

Площадь — в квадратных сантиметрах.

Шероховатость сопрягаемой контактной поверхности, которая должна быть не хуже 2,5 мкм, иногда 1,6 мкм, которая получается при обработке режущим инструментом. Аналогичные требования и для кулера процессора.

Металл, из которого состоит контактная поверхность с термопастой, одна из сторон может быть и керамика. Если это слой металла или керамики, то должна учитываться и его толщина.

Теперь непосредственно о термопасте, и сперва о ее компонентах.

Термопаста должна иметь хорошее сцепление с поверхностью металлов и керамики, не должна высыхать в процессе эксплуатации при повышенных температурах, иметь низкую гигроскопичность (степень, с которой химическое вещество впитывает воду) и быть химически пассивными к применяемым в ПК материалам. Термопаста должна обеспечивать необходимую текучесть под статическим давлением, чтобы ее излишки уходили из зазора при прижатии С.О. механизмом крепления. Этим требованиям удовлетворяют силиконовые масла.

В качестве наполнителя для термопаст используют микро-дисперсные порошки, чтобы увеличить теплопроводность и уменьшить негативное воздействие шероховатостей охлаждаемого элемента и С.О., химический состав порошков:

Оксидов металлов (цинка, алюминия и других металлов);

• 1. Нитридов (бора, алюминия);
• 2. Металлов (серебро, медь, вольфрам);
• 3. Чистые металлы (индий);
• 4. Размер частиц имеет существенное влияние на теплопроводность паст
• 5. и измеряется в микрометрах.
• 6. Исходя, из компонентов термопасты можно судить о её характеристиках, теперь о них:
• 7. Удельное сопротивление термопасты и изоляционные свойства.
• 8. Консистенция.
• 9. Теплопроводность и удельная теплопроводность.
• 10. Наполнитель.