Структура и принцип работы воздухоохлаждаемых охладителей

Наиболее распространенными теплопроводящими материалами для процессорных кулеров являются медь и алюминий. Теплопроводность меди выше, чем у алюминия, поэтому раньше на рынке еще можно было найти процессорные кулеры из чистой меди. Но из-за высокой стоимости, большего веса, окисления и других недостатков процессорные кулеры из чистой меди постепенно ушли в прошлое.

Конструкция современных кулеров для процессоров с воздушным охлаждением может быть условно разделена на четыре части: основание, тепловые трубки, ребра радиатора и вентиляторы.

Весь кулер процессора крепится к материнской плате с помощью крепежных элементов и плотно прижимается к верхней крышке процессора. Верхнюю крышку необходимо смазать силиконовой смазкой, чтобы обеспечить полный контакт кулера и процессора для теплоотвода. Принцип рассеивания тепла кулером процессора заключается в том, что тепло процессора поглощается основанием, а жидкость в тепловых трубках основания нагревается и испаряется, поднимаясь к средней и верхней части кулера и рассеивая тепло в охлаждающих ребрах. Затем тепло отводится вентилятором вместе с воздушным потоком в средней и верхней части кулера, обеспечивая таким образом эффективное рассеивание тепла. Некоторые кулеры процессоров часто покрывают медную структуру никелем, что, с одной стороны, улучшает внешний вид, а с другой — предотвращает окисление меди и повышает долговечность радиатора.

1. Основание для процессорного кулера

Основания для процессорных кулеров обычно бывают следующих типов: из чистого алюминия, с прямым контактом тепловых трубок, с медным дном и даже с испарительной камерой. Основание из чистого алюминия распространено в кулерах с нисходящим потоком воздуха, но его эффективность рассеивания тепла значительно ниже, чем у других типов. При прямом контакте тепловых трубок их выравнивают и полируют, что снижает стоимость. Однако из-за уменьшения толщины медных тепловых трубок после полировки дна со временем может появиться неровность основания, что влияет на эффективность охлаждения. Основание с медным дном изготавливается из меди, обычно с никелевым покрытием, что делает его более красивым и долговечным, чем кулер с прямым контактом тепловых трубок, а эффективность рассеивания тепла аналогична. В испарительной камере теплоноситель пропитывает все основание, обеспечивая лучшую эффективность рассеивания тепла по сравнению с тремя другими типами. Однако из-за высокой сложности изготовления настольные процессорные кулеры с испарительной камерой до сих пор встречаются относительно редко. Чем лучше основание процессорного кулера, тем ровнее будет качество изготовления.

2. Тепловые трубки

В некоторых недорогих кулерах для процессоров тепловые трубки часто отсутствуют в целях экономии, но в высокопроизводительных кулерах они являются очень важной частью системы, отвечающей за передачу тепла на большие расстояния, и их можно назвать основой кулера. Они изготавливаются из меди, с распространенными диаметрами 6 мм и 8 мм. Некоторые недорогие кулеры имеют всего две тепловые трубки, но в некоторых высокопроизводительных радиаторах их может быть даже 8. Конечно, тепловые трубки не определяют производительность кулера, но они в значительной степени влияют на его работу.

LGA115X-2U-LR04

Кулер для процессора с 4 тепловыми трубками

LGA2011-2U-P27

Кулер для процессора без тепловых трубок

3. Комбинации тепловых трубок и ребер

Для процессорных кулеров, сочетающих в себе ребра и тепловые трубки, используются два разных процесса: установка ребер и пайка оплавлением. Установка ребер обычно используется в кулерах для процессоров низкого и среднего ценового сегмента, где тепловые трубки проходят непосредственно через ребра для более дешевого соединения. Пайка оплавлением, напротив, широко используется в кулерах среднего и высокого ценового сегмента, где тепловые трубки прочно привариваются к ребрам припоем, что обычно обеспечивает большую прочность и стабильность по сравнению с установкой ребер. Основной способ различения этих двух процессов — проверка информации о процессорном кулере или наблюдение за наличием небольших отверстий в коллекторе тепловых трубок, выступающих из верхней части кулера: небольшие отверстия для пайки оплавлением, но без небольших отверстий для установки ребер.

4. Вентилятор охлаждения

Вентиляторы обычно имеют два метода управления скоростью: постоянный ток (DC) и ШИМ (широтно-импульсная модуляция). Все вентиляторы поддерживают постоянный ток, но ШИМ-регулирование требует наличия соответствующей функции у самого вентилятора. Один из методов управления постоянным током подразумевает передачу скорости вращения вентилятора через напряжение, однако это создает проблемы, поскольку из-за изменений напряжения изменяется и напряжение на многих светодиодах вентилятора, что приводит к затуханию и мерцанию некоторых из них в процессе работы. В то время как ШИМ-регулирование скорости осуществляется путем изменения скорости вращения и коэффициента торможения вентилятора за короткий промежуток времени, что в профессиональной терминологии называется регулировкой коэффициента заполнения. Коэффициент заполнения напряжения вентилятора контролируется только ШИМ-чипом, поэтому он не влияет на работу светодиодов. Конечно, часто подсветка вентилятора также оснащается специальным проводом управления освещением, позволяющим пользователям настраивать свет по своему усмотрению. Этот провод делится на два типа: с контактами 5V3 и 12V4. При этом настройки подсветки с контактом 5V3 можно запрограммировать, а с контактом 12V4 — нет, поэтому возможности управления подсветкой с контактом 5V3 более разнообразны по сравнению с управлением с контактом 12V4.

Осевой вентилятор охлаждения AC 12038

Вентилятор DC 17251

Осевой вентилятор охлаждения EC 12038 с 6 лопастями

Компания Lori, являясь глобальным поставщиком решений для охлаждения , специализируется на производстве стандартных радиаторов для ПК и серверов. Одновременно мы также предлагаем OEM-клиентам любые разработанные по индивидуальному заказу решения для охлаждения.   Благодаря многолетнему опыту, мы гарантируем точность и совершенство в каждой детали, производя процессорные кулеры высочайшего качества и с наилучшими характеристиками охлаждения.