Як працює теплова трубка та ребро на блискавці в охолодженні ноутбука

У тепловому модулі ноутбука три ключових елемента: теплова трубка, вентилятор і охолоджуюча блискавка. Крім того, є елементи, які використовуються для покращення площі контакту та ефективності теплопровідності між ними.

Поверхня чіпів, таких як CPU, GPU, відеопам'ять і модуль живлення, покрита шаром мідного радіатора. Будучи середовищем між чіпом і тепловою трубкою, його основне завдання полягає в тому, щоб швидко «вилучити» тепло з чіпа, що також збільшує площу контакту та розширює площу розсіювання тепла.

У той же час також є шар термопасти як наповнювач між чіпом і радіатором, а також між радіатором і теплопровідною трубкою. Для справді «стресового» теплового дизайну поверхня радіатора та теплопровідної трубки також має бути добре відшліфована – поверхня мідного радіатора та теплової трубки, як правило, дуже шорстка, що вплине на її повний контакт із теплом. електропровідне силіконове мастило на мікрорівні.

Теплова труба - це порожниста металева труба, виготовлена ​​з чистої міді. Частина, яка контактує з чіпом CPU/GPU, є «кінцевою частиною випаровування», а частина, яка контактує з ребром охолодження, є «кінцем конденсації». Теплова труба заповнена конденсатом (наприклад, чистою водою). Його принцип роботи полягає в тому, що висока температура на поверхні чіпа перетворює рідину на кінці теплової труби, де випаровується, на пару та рухається вздовж порожнини трубки до хвоста теплової труби (кінця конденсації). Завдяки відносно низькій температурі в цій зоні гаряча пара скоро стане рідкою та потече назад у вихідне положення вздовж внутрішньої стінки теплової труби через капілярну дію, завершуючи цикл теплопередачі за циклом.

Що стосується дизайну теплового модуля ноутбука, чим більший діаметр і більше теплових трубок, тим вище ефективність теплопровідності. Однак, щоб скоротити гарячу пару в конденсаційній секції теплової труби до рідини за найкоротший час, також висуваються більш високі вимоги до охолоджуючих ребер.

Охолоджуючі ребра класифікуються як "пасивні охолоджуючі елементи" в галузі проектування електронної техніки. Його матеріал в основному алюміній і мідь. Його принцип роботи полягає у розсіюванні тепла, що передається від теплової труби у вигляді конвекції. Ефективність тепловіддачі залежить від площі поверхні.

Слід зазначити, що ребра охолодження не можуть існувати самостійно. Група охолоджуючих ребер має відповідати охолоджувальному вентилятору та відповідному виходу охолодження. Для ноутбуків, оснащених процесором TDP 15 Вт або вище, ребра охолодження взагалі не можуть витримувати тепло, що виділяється чіпом. Це тепло має відводитися вентилятором через холодне повітря, що вдихається ззовні!