Le radiateur doit accélérer la dissipation de la chaleur grâce à la convection forcée du ventilateur, de sorte que la qualité d'un ventilateur joue un rôle décisif dans l'effet de refroidissement global. Équipé d'un ventilateur CPU haute performance est également l'un des facteurs clés pour assurer le bon fonctionnement de l'ensemble de l'ordinateur. Principe de fonctionnement du ventilateur CC : Selon la règle de la main droite d'Ampère, un conducteur traverse un courant et un champ magnétique sera généré autour de lui. Si le conducteur est placé dans un autre champ magnétique fixe, une aspiration ou une répulsion sera générée, provoquant le déplacement de l'objet. À l'intérieur de la pale du ventilateur DC, un aimant en caoutchouc pré-rempli de magnétisme est fixé. Entourant la tôle d'acier au silicium, l'arbre est enroulé avec deux ensembles de bobines, et le composant d'induction Hall est utilisé comme dispositif de détection synchrone pour contrôler un ensemble de circuits, ce qui fait que les deux ensembles de bobines enroulées autour de l'arbre fonctionnent à tour de rôle. La tôle d'acier au silicium produit différents pôles magnétiques, et les pôles magnétiques et les aimants en caoutchouc produisent une attraction et une répulsion. Lorsque la force d'aspiration et de répulsion est supérieure à la force de frottement statique du ventilateur à poux, la pale du ventilateur tourne naturellement. Étant donné que l'élément de détection Hall fournit un signal de synchronisation, la pale du ventilateur peut continuer à fonctionner et sa direction de fonctionnement peut être déterminée selon la règle de la main droite de Fleming.
Principe de fonctionnement du ventilateur AC : La différence entre le ventilateur AC et le ventilateur DC. Dans le premier cas, l'alimentation est en courant alternatif et la tension d'alimentation alternera entre le positif et le négatif. Contrairement au ventilateur CC, la tension d'alimentation est fixe et doit s'appuyer sur le contrôle du circuit pour que les deux ensembles de bobines fonctionnent à tour de rôle afin de générer différents champs magnétiques. Le ventilateur CA a une fréquence de puissance fixe, de sorte que la vitesse de changement du pôle magnétique généré par la tôle d'acier au silicium est déterminée par la fréquence de puissance. Même. Cependant, la fréquence ne peut pas être trop rapide, trop rapide entraînera des difficultés d'activation. Tous nos radiateurs informatiques sont des ventilateurs DC. En général, un bon ventilateur examine principalement le volume d'air, la vitesse, le bruit, la durée de vie et le type de roulements de pale de ventilateur utilisés.
Ces paramètres seront expliqués séparément ci-dessous.
Le volume d'air fait référence au volume total d'air évacué ou incorporé par le ventilateur du radiateur refroidi par air par minute. S'il est calculé en pieds cubes, l'unité est CFM; s'il est calculé en mètres cubes, c'est CMM. L'unité de volume d'air souvent utilisée pour les radiateurs est le CFM (environ 0 0,028 mètre cube par minute). Un ventilateur de processeur de 50 × 50 × 10 mm atteindra généralement 10 CFM, et un ventilateur de 60 × 60 × 25 mm atteindra généralement un CFM de 20-30. Lorsque le matériau du dissipateur thermique est le même, le volume d'air est l'indicateur le plus important pour mesurer la capacité de dissipation thermique du radiateur refroidi par air. Évidemment, plus le volume d'air est important, plus la capacité de dissipation thermique du radiateur est élevée. En effet, le rapport de capacité calorifique de l'air est constant et un volume d'air plus important, c'est-à-dire plus d'air par unité de temps, peut évacuer plus de chaleur. Bien entendu, dans le cas d'un même volume d'air, l'effet de dissipation thermique est lié au flux du vent. Volume d'air et pression du vent Volume d'air et pression du vent sont deux concepts relatifs. D'une manière générale, pour concevoir un ventilateur avec un grand volume d'air, il faut sacrifier une certaine pression d'air. Si le ventilateur peut déplacer beaucoup d'air, mais que la pression du vent est faible, le vent n'atteindra pas le bas du radiateur (c'est pourquoi certains ventilateurs ont une vitesse élevée et un volume d'air élevé, mais l'effet de refroidissement n'est pas bon). Au contraire, si la pression du vent est grande, le volume d'air est petit et il n'y a pas assez d'air froid pour échanger de la chaleur avec le dissipateur thermique, ce qui entraînera également une mauvaise dissipation de la chaleur. Généralement, le dissipateur thermique des ailettes en aluminium nécessite que la pression du vent du ventilateur soit suffisamment grande, tandis que le dissipateur thermique des ailettes en cuivre nécessite que le volume d'air du ventilateur soit suffisamment grand. Un ventilateur avec une pression de vent plus grande, sinon l'air ne circulera pas en douceur entre les ailettes et l'effet de dissipation thermique sera considérablement réduit. Par conséquent, pour différents radiateurs, les fabricants associeront des ventilateurs avec un volume d'air et une pression d'air appropriés en fonction de leurs besoins, plutôt qu'un seul ventilateur qui recherche un grand volume d'air ou une pression d'air élevée.
La vitesse du ventilateur fait référence au nombre de fois que les pales du ventilateur tournent par minute, et l'unité est en tr/min. La vitesse du ventilateur est déterminée par le nombre de tours de la bobine dans le moteur, la tension de fonctionnement, le nombre de pales du ventilateur, l'angle d'inclinaison, la hauteur, le diamètre et le système de roulement. Il n'y a pas de lien nécessaire entre la vitesse et la qualité du ventilateur. La vitesse du ventilateur peut être mesurée par le signal de vitesse interne ou externe (la mesure externe consiste à utiliser d'autres instruments pour voir à quelle vitesse le ventilateur tourne, et la mesure interne peut être directement visualisée dans le BIOS ou via le logiciel. La mesure l'erreur est relativement grande). ? Parce qu'avec le changement de température ambiante, des ventilateurs à différentes vitesses sont parfois nécessaires pour répondre à la demande. Certains fabricants ont des radiateurs spécialement conçus avec une vitesse de ventilation réglable, qui sont divisés en manuel et automatique. L'objectif principal du manuel est de permettre aux utilisateurs d'utiliser une faible vitesse en hiver pour obtenir un faible bruit et d'utiliser une vitesse élevée en été pour obtenir un bon effet de refroidissement. Le radiateur à réglage automatique de la température possède généralement un capteur de contrôle de la température, qui peut contrôler automatiquement la vitesse du ventilateur en fonction de la température de fonctionnement actuelle (telle que la température du dissipateur thermique). équilibre, de manière à maintenir une combinaison optimale de bruit du vent et de dissipation thermique.
Bruit du ventilateur En plus de l'effet de refroidissement, le bruit de fonctionnement du ventilateur est également une préoccupation courante. Le bruit du ventilateur est la taille du bruit généré par le ventilateur lorsqu'il fonctionne, qui est affecté par de nombreux facteurs, et l'unité est le décibel (dB). Lors de la mesure du bruit du ventilateur, elle doit être effectuée dans une chambre anéchoïque avec un bruit inférieur à 17 dB, à un mètre du ventilateur et alignée avec l'entrée d'air du ventilateur dans le sens de l'arbre du ventilateur, et la méthode pondérée A est utilisée pour la mesure. Les caractéristiques spectrales du bruit du ventilateur sont également très importantes, il est donc également nécessaire d'utiliser un analyseur de spectre pour enregistrer la distribution des fréquences de bruit du ventilateur. Généralement, le bruit du ventilateur doit être aussi faible que possible et il ne doit y avoir aucun son anormal. Le bruit du ventilateur est lié au frottement et au débit d'air. Plus la vitesse du ventilateur est élevée et plus le volume d'air est important, plus le bruit sera fort. De plus, la vibration du ventilateur lui-même est également un facteur qui ne peut être ignoré. Bien sûr, la vibration d'un ventilateur de haute qualité sera très faible, mais les deux premières sont difficiles à surmonter. Pour résoudre ce problème, nous pouvons essayer d'utiliser un ventilateur de plus grande taille. Dans le cas d'un même volume d'air, le bruit de fonctionnement du gros ventilateur à basse vitesse doit être inférieur à celui du petit ventilateur à grande vitesse.
Un autre facteur que nous avons tendance à ignorer est le roulement du ventilateur. Lorsque le ventilateur tourne à grande vitesse, il y a frottement et collision entre l'arbre et le roulement, c'est donc également une source majeure de bruit du ventilateur.
La source du bruit du ventilateur est la suivante :
1. Vibration Si le centre de masse physique du rotor et le centre d'inertie de l'arbre rotatif ne sont pas sur le même axe lorsque le rotor du ventilateur tourne, cela entraînera le déséquilibre du rotor. La distance la plus proche entre le centre de masse physique du rotor et le centre d'inertie de l'arbre rotatif est appelée distance excentrique. Le balourd du rotor provoque la distance excentrique. Lorsque le rotor tourne, la force centrifuge génère une force sur le support d'arbre rotatif pour former une vibration, et la vibration est transmise à l'arbre rotatif par le chemin de base. Parties mécaniques.
2. Lorsque le ventilateur de bruit du vent fonctionne, les pales sont périodiquement soumises à la force de pulsation du flux d'air irrégulier à la sortie, ce qui entraîne du bruit ; Un bruit de rotation se forme ; de plus, un bruit de vortex est généré en raison de la couche superficielle turbulente, du vortex et de la séparation des vortex lorsque le gaz traverse l'aube, ce qui provoque la pulsation de la répartition de la pression sur l'aube. Le bruit causé par ces trois raisons peut être collectivement appelé "bruit de coupe du vent". Généralement, les ventilateurs avec un volume et une pression d'air importants produisent un bruit de vent important.
3. Le son anormal et le bruit du vent ne ressemblent qu'à un simple bruit de vent, mais le son anormal est différent. Lorsque le ventilateur est en marche, s'il y a d'autres sons en plus du bruit du vent, on peut juger que le ventilateur a un son anormal. Des bruits anormaux peuvent se produire en raison de corps étrangers ou de déformations dans les roulements, ainsi que de collisions causées par un montage incorrect ou un enroulement irrégulier des enroulements du moteur, entraînant un relâchement pouvant provoquer des bruits anormaux. La durée de vie du ventilateur La durée de vie du ventilateur fait référence au temps de travail sans problème du produit de radiateur, et la durée de vie du produit de haute qualité peut généralement atteindre des dizaines de milliers d'heures. A prix et performances similaires, choisir un produit avec une longue durée de vie est évidemment plus protecteur de notre investissement.
La durée de vie du ventilateur est composée de divers facteurs tels que la durée de vie du moteur, l'environnement d'utilisation et l'alimentation électrique. La forme d'alimentation en air la plus largement utilisée est le soufflage vers le bas avec un ventilateur axial (c'est-à-dire le type de ventilateur le plus courant), qui est si populaire en raison de son bon effet global et de son faible coût. Si la direction du ventilateur à flux axial est inversée, cela devient un tirage ascendant, qui est utilisé dans certains modèles spéciaux de radiateurs. La différence entre les deux types d'alimentation en air réside dans les différentes formes de flux d'air. Lors du soufflage, un flux turbulent est généré et la pression du vent est importante, mais il est facile de subir une perte de résistance. lorsque l'air est épuisé, le flux laminaire est généré et la pression du vent est faible mais le flux d'air est stable. En théorie, l'efficacité du transfert de chaleur de l'écoulement turbulent est bien supérieure à celle de l'écoulement laminaire, c'est donc devenu la forme de conception courante. Mais le mouvement du flux d'air est également directement lié au dissipateur thermique. Dans certaines conceptions de dissipateur thermique (comme les ailettes trop serrées), le flux d'air est très gêné par le dissipateur thermique, et il peut être préférable d'utiliser l'échappement dans ce cas. En ce qui concerne la conception du ventilateur latéral, il n'y a généralement aucune différence dans l'effet du ventilateur supérieur. Une méthode d'amélioration plus efficace consiste à établir un conduit d'air de refroidissement dédié au CPU, afin qu'il ne soit pas affecté par l'air chaud à proximité du CPU, ce qui équivaut à réduire la température ambiante.
Bien que les ventilateurs axiaux soient largement utilisés, ils présentent également des défauts inhérents. Le ventilateur à flux axial est bloqué par la position du moteur et le flux d'air ne peut pas passer en douceur au milieu de la zone de soufflage, appelée "zone morte". Sur un dissipateur de chaleur typique, c'est précisément l'ailette centrale qui a la température la plus élevée. En raison de cette contradiction, l'effet de dissipation thermique du dissipateur thermique n'est pas suffisant lorsque le ventilateur à flux axial est utilisé.
Les ventilateurs centrifuges sont complètement différents des ventilateurs axiaux et sont également progressivement utilisés dans le refroidissement du processeur. Ils sont généralement appelés "ventilateurs turbo" par les utilisateurs d'ordinateurs. L'avantage de ce ventilateur est qu'il résout très bien le problème de "zone morte". La différence entre un ventilateur centrifuge et un ventilateur traditionnel est que la rotation des pales s'effectue dans un plan vertical, et l'entrée d'air se situe sur le côté du ventilateur. Le flux d'air reçu par le dessous du radiateur est mieux réparti. Il n'y a pas d'obstacles dans le sens de soufflage du ventilateur centrifuge, il y a donc le même flux d'air dans toutes les positions. Dans le même temps, sa plage de réglage de la pression d'air et du volume d'air est également plus grande et l'effet de contrôle de la vitesse est meilleur. Les effets négatifs sont les mêmes que ceux des ventilateurs axiaux haute puissance - prix élevé et bruit fort. Améliorer la conception des conduits d'air Une autre façon de résoudre l'angle mort du vent consiste à modifier la direction du vent du ventilateur. La manière traditionnelle de monter un dissipateur thermique est avec le flux d'air vers le bas, c'est-à-dire perpendiculaire au CPU. Après avoir amélioré la conception du conduit d'air, le ventilateur est modifié pour souffler latéralement, de sorte que la direction du flux d'air soit parallèle au processeur. Le principal avantage du soufflage latéral est de résoudre complètement l'angle mort du vent, car le flux d'air passe à travers les ailettes de dissipation thermique en parallèle, et la vitesse du flux d'air est la plus rapide sur les quatre côtés de la section de flux d'air, et le point de chaleur du CPU est situé d'un seul côté. De cette façon, la chaleur absorbée par la base de refroidissement du processeur peut être évacuée à temps. Un autre avantage est qu'il n'y a pas de pression du vent de rebond (généralement lors du soufflage vers le bas, une partie du flux d'air se précipite vers la surface inférieure du dissipateur thermique et rebondit, ce qui affectera la direction du mouvement du flux d'air dans le radiateur et l'efficacité de la chaleur l'échange sera perdu). L'efficacité de l'échange de chaleur est supérieure à celle du soufflage vers le bas
Classification des micro ventilateurs de refroidissement :
1. Selon la tension de fonctionnement du ventilateur de refroidissement : ventilateur de refroidissement AC (AC FAN) ; Ventilateur de refroidissement CC (ventilateur CC)
2. Selon le moteur d'entraînement du ventilateur de refroidissement : ventilateur de refroidissement CC sans balais (ventilateur CC BRUSHLESS) ; ventilateur de refroidissement DC brossé (DC BRUSH FAN); ventilateur de refroidissement AC sans balais (AC BRUSHLESS FAN).
3. Selon le système de roulement du moteur du ventilateur : type de roulement à huile (SLEEVE BEARING) ; type de roulement à billes (BALL BEARING); céramique de type nano-palier (CERAMIC NANOMETER BEARING).
4. Selon le sens du flux de vapeur : ventilateur à flux axial (AXAL FAN) ; ventilateur centrifuge (BLOWER FAN); ventilateur tangentiel (CROSS FAN).
Avec le développement de la technologie, des ventilateurs étanches utilisés dans l'eau ont également été produits, ce qui peut être considéré comme une étape importante dans l'histoire des ventilateurs !
