七月将至,意味着太阳直射北纬,整个北半球的热浪正式开始。生活在混凝土森林中的人们每天都在遭受这种热浪的折磨。剧中的高温并不可怕,但令人担忧的是,因为城市中制造的各种因素,热空气进入了死循环。汽车排放的尾气,空调排出的热风,城市绿化面积的锐减,大小建筑密不透风的禁锢等等,都造成了城市热风的无限循环。
这里说到无限循环这个词,就是温度高的主要原因。但是,在我们使用的电脑中,夏天的时候,经常会出现一个问题,电源怎么会突然发高烧呢?和CPU、显卡、硬盘一样,电源也配有相应的散热系统来维持正常工作温度,但温度远高于理论值。这类问题往往是热风无休止循环造成的,小到电源内部,大到几乎整个箱子。
除了机箱内部热空气的死循环,电源本身的发热量、散热系统的性能、电源内部冷却风道的设计也会导致电源温度上升。本文首先对电源本身进行了分析和讨论。
低效电源必须有高热值。
转换效率不仅与电源的节能效果和负载能力有关,还与另一面电源的发热量有关。同样的电能输入转化为有效电能,输出越大,额外散发的热能就越少。相反,转换效率越低,电源用热能放出的能量就越多,导致电源产生的热量越大。
布局上的疏忽
在电源内部,开关晶体管、Mosfet/肖特基晶体管、整流桥等IC芯片是最重要的发热元件,开关晶体管和Mosfet。肖特基晶体管是主要负责供电的PFC开关和主开关,在设计上它们都被散热片紧紧覆盖,所以这些IC产生的热量可以快速导出。
但是很多电源的设计往往忽略了整流桥要贴在散热片上,整流桥的发热量会根据其参数的不同而不同,这也是有一个相对固定的规律的。电源的功率或负载能力越高,所使用的整流桥的参数就越强,因此发热量就越大。
双整流桥的并联设计
上图是双整流桥并联,但没有靠近散热片的设计。这样一来,当电源处于高负载时,整流桥散发的热量会扩散到其他元件,导致电源内部局部温度升高。
电源应由低热值材料制成。
关于主要发热元件:开关晶体管、Mosfet/肖特基晶体管和整流桥IC。尤其是晶体管如果能使用上海英飞凌或飞兆品牌的优质IC材料,整体发热量必然会降低。这些出口到国外厂商的产品,具有相对较低的电阻值,较高的环流值等参数,还能定性的提高电源的转换效率。
相反,使用一些根本找不到品牌和型号的IC管,在参数和整体发热方面都不会有很好的表现,只会影响电源内部的转换效率和整体发热。
单向8CM风扇散热能力非常有限。
对于一些低端和主流电源,仅使用8CM风扇作为主动散热系统。虽然电源的功率输出比较低,其元器件的发热量也不会太大,但是仅仅一个单向的8CM风扇是无法兼顾电源内部所有元器件的散热的。
从单电源本身来说确实如此。一旦电源安装在机箱内部,风扇就不可能抽取冷空气。当抽出的热气进入电源,8CM风扇的出风量不大时,只会让电源内部温度更高。
只有8CM风扇的风量不能满足
现在大大小小的电源厂商都有自己的静音系列电源产品,但是有多少厂商能达到散热静音的理想效果呢?如果镰刀,高尔夫,ADDA,anami或者猫头鹰都可以用,专业的风扇厂商当然可以达到理想的静音散热。而国内一些电源厂商只是一味追求静音效果,导致散热风扇只能静音不能散热的弊端。
只有0.16A静音风扇,最高转速只有800RMP,散热性能如何?
电源内部风道不通畅。
无论哪种散热都是不可或缺的,冷热风间对流形成的风道可以达到最佳的散热效果。这些情况往往只有读者认为风道只能建在机箱内部,电源内部的风道同样重要。忽略了这一点,以上几个方面,无论你做得多好,都会功亏一篑。
X650w电源来自海韵,采用S型冷却风道设计。
上图清楚的显示了海韵经典系列M12的S型风道设计。这个导管设计变化不大,只是把二次EMI电路搬到了原来的PFC上,这样散热片散发的热量就可以直接传导到电源外部,没有二次EMI电路的阻隔。
电源类型有“热”的趋势。
以上是电源内部问题导致电源温度高的原因分析。但是在一套DIY机中,电源绝对不会单独工作,尤其是安装在机箱内部之后。其实电源发热的原因更多的是来自其他配件和柜内风道的设置。
针对现在最流行的两种ATX机箱:上电源和下电源。
电源类型有“热”的趋势。
以上情况主要是机箱顶部的散热盲区和机箱背板没有安装排风扇造成的。根据热空气上升原理,CPU、主板北桥芯片、显卡的热量全部转移到电源上,而电源的12CM风扇在排气,加速热量向电源内积聚,最终导致电源“高烧”。
低电源型也会有散热盲区。
下电源设计的机箱主要优点是在机箱散热风道上提供上下独立的分散气流方向进行散热,其中电源硬盘为一组,显卡主板CPU为二组。这种设计可以很好的避免上电源设计的弊端,比较“热”,但并不是这样的设计可以达到最好的散热效果,见下图:
布线有问题!导致热空气的“死循环”。
过于独立的两组风道,因为机箱尺寸没有最大化,布线凌乱,硬盘架堵塞,风道的闭合循环随时发生,电源和显卡之间也有无限循环的热风上下流动。
编辑会给你最贴心的解决方案和总结。
首先,根据电源本身的情况,在选择电源时,要注意转换效率低的电源产品,不能因为价格低而盲目购买。相反,通过80Plus认证可以选择转换效率高的电源产品。80国内产品中性价格相对较高的主流电源在市场上比比皆是。只要有国外和台湾高效电源的购买渠道,就更值得推荐。
另外,一味追求沉默也不是明智的选择。如果真的需要安静的环境,可以选择智能温控系列的电源。
银色FT02是每个DIY用户梦寐以求的垂直风道机箱。
在机箱的选择上,Intel提出的TAC2.0标准机箱已经得到了机箱厂商的认可,市场反响也越来越好。国内几大厂商陆续推出了多款TAC2.0机箱,通过侧板大范围的流量交换,确实可以达到更好的散热效果。同时,用户可以DIY添加两组12CM的风扇