• 電腦風扇

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    電腦風扇

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    電腦風扇,是任何風扇內或連接到,一個計算機殼體用于主動冷卻。風扇用于從外部將較冷的空氣吸入殼體,從內部排出較熱的空氣,并通過散熱器移動空氣以冷卻特定組件。兩個軸向有時離心(鼓風機/鼠籠式)風扇計算機中使用。電腦風扇通常采用標準尺寸,并使用3針或4針風扇連接器供電和控制。

    冷卻風扇的使用

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    在早期的個人計算機中,可以使用自然對流(被動冷卻)來冷卻大多數組件,而許多現代組件則需要更有效的主動冷卻。為了冷卻這些組件,使用風扇將熱空氣從這些組件中移走,并在它們上方吸入較冷的空氣。連接到組件的風扇通常與散熱器結合使用以增加與空氣接觸的被加熱表面的面積,從而提高冷卻效率。風扇控制并非始終是自動過程。計算機的BIOS(基本輸入/輸出系統)可以控制計算機內置風扇系統的速度用戶甚至可以通過附加的冷卻組件來補充此功能,或者將手動風扇控制器與旋鈕連接,以將風扇設置為不同的速度。

    電腦風扇

    在與IBM PC兼容的市場中,計算機的電源設備(PSU)幾乎總是使用排氣扇從PSU排出溫暖的空氣。CPU上的主動散熱開始出現在Intel 80486上,到1997年,這成為所有臺式機處理器的標準配置。機箱或機箱風扇,通常是一個排氣風扇,用于從后部排出加熱的空氣,可選地,還有一個進氣風扇,用于從前部吸入較冷的空氣,這在2000年底Pentium 4的到來變得很普遍。

    應用

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    機箱風扇

    風扇用于使空氣穿過計算機機箱。如果周圍的空氣太熱,外殼內部的組件將無法有效散熱。情況下風扇可被放置為吸氣風扇,拉絲冷卻器外部空氣在通過前或底部的底盤(在那里它可以也通過內部硬盤驅動器的機架被吸入)的,或排氣風扇,通過頂部或后部排出熱空氣。某些ATX塔式機箱的左側面板上有一個或多個其他通風孔和安裝點,可以在其中安裝一個或多個風扇,以將冷空氣直接吹到主板擴展卡上,而主板和擴展卡是xxx的熱源之一。

    標準軸流風扇的寬度和長度分別為40、60、80、92、120、140、200和220 mm。由于機箱風扇通常是PC上最容易看到的冷卻形式,因此裝飾風扇的使用范圍很廣,并且可以用LED點亮,該LED由紫外線反應性塑料制成,并且/或者用裝飾性格柵覆蓋。裝飾風扇和配件在機箱改裝中很受歡迎。空氣過濾器通常用在進氣風扇上,以防止灰塵進入外殼并堵塞內部組件。散熱器特別容易被堵塞,因為灰塵的絕緣作用會迅速降低散熱器的散熱能力

    PSU風扇

    雖然電源(PSU)包含少數例外風扇,它不是用于箱通風。PSU的進氣越熱,PSU越熱。隨著PSU溫度升高,其內部組件的電導率降低。電導率降低意味著PSU將更多的輸入電能轉換為熱能(熱量)。溫度升高和效率降低的這種循環一直持續到PSU過熱,或者其冷卻風扇旋轉得足夠快,以使PSU充分獲得相對涼爽的空氣。PSU主要安裝在現代PC的底部,具有自己的專用進氣口和排氣口,xxx在進氣口帶有灰塵過濾器

    CPU風扇

    用于冷卻CPU(中央處理器)散熱器。有效地冷卻諸如大型集成電路之類的集中熱源需要一個散熱器,該散熱器可以通過風扇進行冷卻。單獨使用風扇并不能防止小芯片過熱。

    顯卡風扇

    用于冷卻圖形處理單元的散熱器或圖形卡上的內存。這些風扇由于功耗低而在較老的顯卡上不是必需的,但是為3D圖形和游戲設計的大多數現代顯卡都需要自己專用的散熱風扇。一些功率更高的卡所產生的熱量可能比CPU多(耗散289瓦),因此有效的散熱尤為重要。自2010年以來,發布的圖形卡要么帶有軸流風扇,要么帶有離心風扇,也稱為鼓風機、渦輪或鼠籠式風扇。

    芯片組風扇

    用于冷卻主板芯片組北橋的散熱器;?如果系統總線明顯超頻并且耗散的功率比平時大,則可能需要這樣做,但否則可能不必要。隨著芯片組的更多功能集成到中央處理單元中,芯片組的作用已經降低,發熱量也降低了。

    硬盤驅動器冷卻

    風扇可以安裝在硬盤驅動器旁邊或上方,以進行冷卻。硬盤驅動器會隨時間產生大量熱量,并且是熱敏組件,不應在過高的溫度下運行。在許多情況下,自然對流冷卻就足夠了,但在某些情況下可能需要風扇。這些可能包括

    • 更快旋轉的硬盤產生更多熱量。(截至2011年,價格較低的驅動器以高達7,200 RPM的速度旋轉;有10,000和15,000 RPM的驅動器可用,但產生的熱量更多。)
    • 大型或密集磁盤陣列(包括通常密集安裝磁盤的服務器系統)
    • 由于磁盤盒的安裝位置或其他位置而導致的任何磁盤,如果沒有鼓風就無法輕易冷卻。

    多種用途

    殼體風扇可以安裝在附接到殼體的散熱器上,同時運行以冷卻液體冷卻裝置的工作流體并使殼體通風。在筆記本電腦中,單個鼓風機通常使用熱管冷卻連接到CPU和GPU的散熱器。在機架式服務器中,單排風扇可運行以產生從前到后通過機箱的氣流,該氣流由被動管道或籠罩在單個組件散熱器上的氣流引導。

    其他目的

    風扇很少用于其他目的,例如:

    • 水冷散熱器散發大量熱量,散熱器風扇具有較大的靜壓(與氣流較大的機箱風扇相反)以散熱。
    • 便攜式計算機的外殼沒有大開口,以防止熱空氣逸出。筆記本電腦可以放在冷卻器上-有點像內置風扇的托盤-以確保足夠的冷卻。
    • 一些高端機器(包括許多服務器)或需要更高可靠性時,其他芯片如SATA?/ SAS控制器,高速網絡控制器(40Gbps以太網,Infiniband),PCIe交換機,協處理器卡(例如某些Xeon Phi),一些FPGA芯片,南橋也通過散熱器和專用風扇進行主動冷卻。它們通常可以通過PCIe卡安裝在主板上,也可以作為單獨的附加板使用。
    • 擴展插槽風扇??–安裝在PCI或PCI Express插槽之一中的風扇,通常用于為圖形卡或一般的擴展卡提供額外的冷卻。
    • 光盤驅動器風扇??–某些內部CD和/或DVD刻錄機包括冷卻風扇。
    • 內存風扇??–現代計算機內存會產生足夠的熱量,因此可能需要主動冷卻,通常是通過將小型風扇放在內存芯片上方的形式。這尤其適用當存儲器超頻或overvolted,或當存儲器模塊包括活性邏輯,例如當系統使用全緩沖DIMM(FB-DIMM)將。但是,使用較新的較低電壓(例如1.2v?DDR4)時,這種情況比以前更不需要這種情況。[即使CPU風扇和散熱器的空氣很熱,大多數時間緊靠CPU的內存模塊也會從機箱或CPU風扇接收足夠的空氣流。如果主CPU是水冷的,則可能會缺少少量的氣流,因此需要特別注意機箱中的某些氣流或專用的內存冷卻。不幸的是,大多數內存模塊不提供溫度監控功能來輕松測量溫度。
    • 通常使用開關模式電源的高功率穩壓器(VRM)會由于功率損耗而產生一些熱量,主要是在功率MOSFET電感器扼流圈)中。這些,特別是在超頻情況下,需要有源散熱風扇和散熱器。大多數MOSFET在非常高的溫度下都能正常工作,但是其效率會降低,并且使用壽命可能受到限制。電解電容器靠近熱源將xxx縮短其使用壽命,并最終導致功率損耗逐漸增加,并最終導致(災難性的)故障。

    替代品

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    如果由于噪音,可靠性或環境問題而不希望使用風扇,則可以選擇其他方法。通過消除除電源中的一個風扇以外的所有風扇(可將熱空氣從機箱中抽出),可以實現某些改進。

    系統可以設計為僅使用被動冷卻,從而降低噪音并消除可能發生故障的運動部件。這可以通過以下方式實現:

    • 自然對流冷卻:精心設計,正確定向且足夠大的散熱器,僅自然對流便可以耗散高達100 W的功率
    • 用熱管將熱量傳遞到外殼中
    • 欠壓或欠頻以減少功耗
    • 浸入式液體冷卻,將母板置于非導電流體中,可提供出色的對流冷卻功能,并且無需散熱器或風扇即可防止潮濕和水進入。必須特別注意確保與主板和IC上使用的粘合劑和密封劑兼容。此解決方案用于某些外部環境,例如野外的無線設備。

    其他冷卻方法包括:

    • 水冷
    • 礦物油
    • 液氮
    • 制冷,例如通過珀耳帖效應設備
    • 正在研究離子風冷卻,從而通過使兩個電極之間的空氣電離來移動空氣。這取代了風扇,并且具有無活動部件和噪音少的優點。

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    詞條目錄
    1. 電腦風扇
    2. 冷卻風扇的使用
    3. 應用
    4. 機箱風扇
    5. PSU風扇
    6. CPU風扇
    7. 顯卡風扇
    8. 芯片組風扇
    9. 硬盤驅動器冷卻
    10. 多種用途
    11. 其他目的
    12. 替代品

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