Как тепловая трубка и ребро на молнии работают в системе охлаждения ноутбука
В тепловом модуле ноутбука тремя ключевыми элементами являются тепловая трубка, охлаждающий вентилятор и ребро охлаждающей молнии. Кроме того, есть элементы, используемые для улучшения площади контакта и эффективности теплопроводности между ними.
Поверхность чипов, таких как ЦП, ГП, видеопамять и модуль питания, покрыта слоем медного радиатора. Как среда между чипом и тепловой трубкой, его основная задача — быстро «отводить» тепло от чипа, что также увеличивает площадь контакта и расширяет площадь рассеивания тепла.
При этом между чипом и радиатором, а также между радиатором и тепловой трубкой в качестве наполнителя имеется слой термопасты. Для действительно «напряженного» теплового дизайна поверхность радиатора и тепловой трубки также должна быть тонко отполирована — поверхность медного радиатора и тепловой трубки в целом очень шероховатая, что повлияет на ее полный контакт с тепловым токопроводящая силиконовая смазка на микроуровне.
Тепловая трубка представляет собой полую металлическую трубку из чистой меди. Часть, соприкасающаяся с чипом CPU/GPU, является «концом испарения», а часть, контактирующая с ребрами охлаждения, — «концом конденсации». Тепловая трубка заполнена конденсатом (например, чистой водой). Принцип его работы заключается в том, что высокая температура на поверхности чипа преобразует жидкость на испарительном конце тепловой трубы в пар и движется по полости трубки к хвостовой части тепловой трубы (конденсационный конец). Из-за относительно низкой температуры в этой области горячий пар вскоре превратится в жидкость и потечет обратно в исходное положение вдоль внутренней стенки тепловой трубы за счет капиллярного действия, завершая цикл теплопередачи за циклом.
Для конструкции теплового модуля ноутбука чем крупнее диаметр и больше количество тепловых трубок, тем выше эффективность теплопроводности. Однако для того, чтобы за кратчайшее время превратить горячий пар в конденсационном сечении тепловой трубы в жидкость, к охлаждающим ребрам также предъявляются более высокие требования.
Охлаждающие ребра классифицируются как «пассивные охлаждающие элементы» в области проектирования электронной техники. Его материал в основном алюминий и медь. Его принцип работы заключается в рассеивании тепла, передаваемого от тепловой трубки в виде конвекции. Эффективность рассеивания тепла зависит от площади поверхности.
Следует отметить, что ребра охлаждения не могут существовать независимо. Группа ребер охлаждения должна соответствовать охлаждающему вентилятору и соответствующему выпускному отверстию. Для ноутбуков, оснащенных процессором с TDP 15 Вт или выше, ребра охлаждения вообще не могут противостоять теплу, выделяемому чипом. Это тепло должно отгоняться вентилятором через вдыхаемый снаружи холодный воздух!
