שינוי שפה
מבוא
אתה יכול להשלים את פרויקט גוף קירור עשה זאת בעצמך בתוך פחות משעה. זה דורש רק כלים ואספקה בסיסיים, והשלבים פשוטים. הדבר היחיד שעשוי להיות מסובך הוא לקבוע כמה מתכת להשתמש עבור כל שלב, אבל זה משהו שאתה יכול ללמוד באמצעות ניסוי וטעייה.
מוכנים להתחיל? בואו נתחיל!
מבוא לקירור
מטרת גוף קירור ב-PCB
המטרה של גוף קירור ב-PCB היא להוריד את הטמפרטורה של המעגל. החום יכול להיספג ישירות הרחק מהרכיבים או להתפשט על גבי גדול יותר שטח פנים, שבתורו יצנן את כל הלוח.
אלה קריטיים רכיבים של כל מכשיר אלקטרוני זה דורש הרבה כוח. גוף קירור הוא בלוק מתכת או פלטה שסופגת חום מהרכיבים האלקטרוניים בתוך המכשיר שלך ומפיצה אותו על פני השטח שלו. הרעיון הוא שהחלוקה הזו עוזרת לשמור על כל חלק קריר, כך שהוא יכול לפעול במלוא התפוקה לפרקי זמן ארוכים יותר מבלי להתחמם יתר על המידה.
אֲלוּמִינְיוּם הוא ללא ספק הבחירה הנפוצה ביותר עבור גופי קירור מכיוון שהוא קל משקל ומוליך מאוד. זה יכול לספוג ולהפיץ חום במהירות וביעילות.
יישומי גוף קירור
רוב האנשים לא יודעים מה זה גוף קירור או איך הוא עובד. אבל זה בסדר - יש לנו את התשובות לכל השאלות שלך כאן!
צפיפות רכיבים
צפיפות רכיבים
מספר הרכיבים ליחידת שטח הוא גורם מפתח בקביעת צפיפות החום. ככל שהצפיפות גבוהה יותר, כך כמות החום הנוצרת על שטח פנים נתון גדולה יותר. המשמעות היא שאם תרצו לקרר מכשיר עם צפיפות רכיבים גבוהה, תצטרכו להשתמש במאווררים חזקים יותר או במערכות קירור יעילות יותר.
רכיבי כוח
רכיבי כוח
אלה צריכים להתקרר לגמרי כדי שהם יתפקדו כראוי. גופי הקירור מפזרים חום מרכיבי הכוח על ידי הולכה או הסעה. גוף הקירור חייב להיות מתוכנן להתמודד עם הטמפרטורות הגבוהות שנוצרות על ידי רכיב הכוח תוך אופטימיזציה של המוליכות התרמית ושטח הפנים שלו.
מעבדים
מעבדים
זהו חלק חיוני בכל מחשב. היא אחראית לעיבוד הנתונים ושליחתם לחלקים האחרים שלך המחשב. זה יכול לכלול משימות כמו הפעלת יישומים, שליחת מיילים או גלישה באינטרנט.
גופי קירור משמשים למניעת התחממות יתר במעבדים. הסיבה לכך היא שהמעבד יתחמם כשהוא עובד קשה, מה שעלול להזיק לו אם לא מסומן. המעבד מחובר לגוף הקירור, שנועד למשוך ממנו חום באמצעות מאוורר או מערכת קירור מים
היכן כדאי למקם גופי קירור?
הצעד הראשון בקביעת המיקום הטוב ביותר עבור גוף הקירור שלך הוא לזהות את האזור החם ביותר במכשיר שלך. בדרך כלל, זה יהיה מרכז המעבד. עליך להשתמש בבדיקה תרמית כלשהי כדי לאתר אזור זה. הקפד לבדוק שהוא אינו פגום בעת הפעלת גוף הקירור שלך.
לאחר שזיהיתם היכן המעבד הכי חם, הגיע הזמן לגלות היכן לשים את גוף הקירור שלכם. המקום הטוב ביותר יהיה על גבי או בסמוך ישירות אליו IC או רכיב אחר שיוצר חום. במידת האפשר, כדאי גם לנסות למקם את גוף הקירור שלך ליד כל סוג של מפזר חום או מאוורר קירור כדי שיוכלו לעבוד יחד ביעילות.
סוגי קירור
ישנם מספר סוגים שונים של גופי קירור, לכל אחד יתרונות וחסרונות משלו. גופי קירור אלו מסווגים לפי זרימת אוויר, לפי חומר, לפי שימוש במים ולפי תהליך הייצור שלו.
לפי זרימת אוויר
לסוגים שונים של גופי קירור דרישות זרימת אוויר שונות. הנה כמה מהנפוצים ביותר:
גוף קירור פסיבי
פסיבי
זהו גוף קירור המשתמש בהסעה טבעית לפיזור חום. הסעה היא התהליך שבו חום זורם מאזורים חמים לאזורים קרים יותר בתגובה להבדלים בטמפרטורה. בגוף קירור פסיבי של זרימת אוויר, אין מאווררים או רכיבים פעילים אחרים המעורבים בקירור המכשיר. גופי קירור זרימת אוויר פסיביים נועדו למקסם את כמות האוויר שיכולה לזרום דרכם ומסביבם.
גופי קירור פעילים
Active
גופי קירור אלו נועדו לתפעל את זרימת האוויר כדי לקרר את המכשיר. בדרך כלל יש להם מאוורר שמעביר אוויר מעל גוף הקירור, וזה מה שעוזר לשמור על קריר המכשיר.
ניתן למצוא מחשבים שולחניים ומחשבים ניידים עם גופי קירור פעילים של זרימת אוויר. הם עשויים להימצא גם במכשירים אלקטרוניים אחרים, כגון שרתים או כרטיסים גרפיים. גופי קירור פעילים של זרימת אוויר משמשים לעתים קרובות במצבים שבהם צריך לפזר חום במהירות וביעילות, כמו למשל כאשר אתה מפעיל תוכנית המייצרת חום רב.
לפי חומר
גופי קירור העשויים מחומרים שונים נוטים לפעול בצורה שונה, לכן חשוב לדעת באיזה סוג חומר אתה משתמש לפני רכישת אחד. להלן סקירה כללית של החומרים הפופולריים ביותר המשמשים בגוף קירור:
גופי קירור מאלומיניום
אֲלוּמִינְיוּם
זהו חומר פופולרי עבור גופי קירור מכיוון שהוא קל משקל, עמיד וזול יחסית. זה גם לא מאוד מוליך חשמלית, מה שיכול להיות נכס כשאתה עובד עם רכיבים חשמליים רגישים. החיסרון הוא שלגוף קירור מאלומיניום יש נטייה להתחמם יתר על המידה אם הם לא מאווררים ומקוררים כראוי על ידי מאווררים או מערכות זרימת אוויר אחרות.
גוף קירור נחושת
נְחוֹשֶׁת
בגלל המוליכות התרמית הגבוהה שלה ופיזור החום המצוין, נחושת היא החומר הפופולרי ביותר עבור גופי קירור. גופי קירור נחושת מיוצרים בדרך כלל על ידי יציקה או יציקה של הצורה הנדרשת ולאחר מכן עיבוד שלה למידות המדויקות. התהליך די מעורב וכרוך בעבודה רבת עבודה. זה מייקר אותם אבל גם מבטיח שתקבל את המוצר האיכותי ביותר.
לפי שימוש במים
להלן סוגי גופי הקירור לפי שימוש במים:
מתכת מוצקה
זהו גוף קירור המשתמש בבלוק מתכת מוצק. זה יכול להיות יצוק בחתיכה אחת, או שהוא יכול להיות מורכב מכמה חלקים שמולחמים יחד. שטח הפנים של מתכת ניתן לטפל במספר דרכים כדי להגביר את יכולתו להעביר חום.
גוף קירור מסוג זה עשוי ממתכת וניתן להשתמש בו ביישומים תעשייתיים. ניתן להשתמש בו גם במסגרות מסחריות כמו מרכזי נתונים וחדרי שרתים, שבהם צריך לפזר כמויות גדולות של חום.
נוזל שאוב
זה משתמש בתערובת של מים ונוזל קירור כדי להעביר חום מהמעבד. המים סופגים את החום ונשאבים לרדיאטור שם הם מקוררים על ידי מאוורר או זרימת אוויר. זה מפחית את הטמפרטורה של המכשיר ומאפשר לו לפעול בטמפרטורת פעולה נמוכה יותר.
זה מאפשר לך להשתמש במשאבה גדולה וחזקה יותר ולכן להעביר יותר חום לדקה. זה חשוב במיוחד אם אתה עובד עם הספק גבוה CPUs או GPUs.
החיסרון הוא שהמשאבות רועשות ודורשות תחזוקה, אבל אם אתם מחפשים גוף קירור בעל ביצועים גבוהים, אולי זו הדרך ללכת.
דו-פאזי
ניהול תרמי דו-פאזי משתמש בתהליך העברת חום דו-פאזי שבו עיבוי של נוזל עבודה מנוצל כדי להסיר חום מהמקור. בגוף הקירור הדו-פאזי, נעשה שימוש בחומר לשינוי פאזה לקליטת חום מהמקור. לאחר מכן זה השתנה לשלב אחר עם הפעלת החום, בדרך כלל על ידי שינוי הטמפרטורה או הלחץ שלו. שינוי הפאזה שנוצר גורם לשינוי בנפח, הגורם לתנועה של מסה שניתן להשתמש בה כדי להוציא אנרגיה מהמערכת.
סוג זה של גוף קירור יעיל יותר מסוגים אחרים מכיוון שהוא משתמש בפחות אנרגיה כדי להרחיק את אותה כמות חום מהמכשיר. יש לו גם יתרון על פני מערכות מקוררות אוויר מכיוון שניתן להשתמש בו בכל סביבה, גם במקומות שבהם אין מספיק אוויר לדחוף דרך מצנן אוויר.
לפי תהליך ייצור
ישנם תהליכי ייצור שונים המשמשים בייצור של גופי קירור. תהליכים אלה מסווגים לפי החומר המשמש לייצור גוף הקירור, והם כוללים:
גוף קירור מעובד CNC
CNC במכונה
גופי קירור מסוג זה נשלטים על ידי מחשב המאפשרים יצירת חלקים בדיוק רב, מה שהופך אותם למושלמים ליצירת גופי קירור. התהליך מתחיל בתכנון החלק שנוצר בתוכנת CAD על תחנת עבודה במחשב. לאחר סיום העיצוב ואישורו על ידי הלקוח, הוא נשלח למכונת ה-CNC שם הוא ייחתך ממתכת או חומרים אחרים על פי מפרט שסופק על ידי הלקוח.
Forged & Die Cast
גופי קירור מחושלים מיוצרים בתהליך הכולל חימום מתכת לטמפרטורה גבוהה ועיצובה לצורה הרצויה. זה נעשה עם פטיש או לחץ. התוצאה היא מתכת מוצקה וצפופה שניתן לעבד אותה כדי להתאים לצרכים הספציפיים שלך.
גופי קירור יצוק מיוצרים על ידי יציקת מתכת מותכת לתוך תבנית שנוצרה על ידי עיצוב דגם שעווה בחול או אוריתן נוזלי. לאחר מכן ממלאים את התבנית במתכת מותכת ומאפשרים לה להתקרר לפני הוצאתה מהתבנית.
סנפיר רוכסן
סנפיר רוכסן
גופי קירור אלו מיוצרים בתהליך הנקרא אקסטרוזיה, שבו אלומיניום מומס ולאחר מכן נאלץ דרך תבנית כדי ליצור את צורת גוף הקירור. לאחר מכן, המכבש משתמש בכוח המשיכה כדי למשוך את האלומיניום המחולץ כלפי מטה לאורכו, שם הוא מתמצק לרצועה רציפה. תהליך זה יוצר אפקט קירור אחיד על פני כל הסנפירים, כמו גם משטח חלק על בסיס כל סנפיר.
סנפיר משופשף
סנפיר משופשף
גופי קירור אלו הם סוג של גוף קירור המיוצר באמצעות תהליך חיטוי. הסנפירים נחתכים באמצעות מכונת חיתוך, מה שהופך אותם לדקים וקלים. סנפירים משופשפים משמשים לעתים קרובות בתנאים תעשייתיים, שבהם ניתן לחבר אותם למקור החום באמצעות מהדק או אפוקסי.
סנפיר מלוכד
סנפיר מלוכד
אלו הם סוג של גוף קירור המיוצר על ידי הדבקת סנפירים דקים למפיץ חום. מפזר החום עשוי מנחושת או אלומיניום וחולץ לצורת I-beam. הסנפירים עצמם יכולים להיות עשויים מאלומיניום, נחושת או נחושת מצופה ניקל.
סנפירים מלוכדים פופולריים בקרב יצרנים מכיוון שקל להרכיב אותם לחלוטין וניתן להתאים אותם לדרישות הלקוח. הם גם קלים ובעלי מוליכות תרמית גבוהה, מה שהופך אותם גם לאידיאליים עבור מכשירים קטנים כמו סמארטפונים או מחשבים ניידים.
אקסטרוד
אקסטרוד
ישנן מגוון שיטות המשמשות לייצור גופי קירור, אך ללא ספק, תהליך הייצור הנפוץ ביותר הוא אקסטרוזיה. תהליך זה כפי שצוין כרוך בנטילת גוש אלומיניום או נחושת ומכריחים אותו דרך קובייה מעוצבת. התוצאה היא צינור שעוצב לכל צורה שתצטרך עבור גוף הקירור שלך.
שלבים בהכנת גוף קירור עשה זאת בעצמך
יצירת גוף קירור עשה זאת בעצמך היא דרך מצוינת לחסוך כסף, וזו גם דרך מצוינת להעמיד את הכישורים היצירתיים שלך במבחן.
להלן השלבים:
שלב 1 - הכן את החומרים והכלים
הצעד הראשון בהכנת גוף קירור עשה זאת בעצמך הוא לאסוף את כל החומרים והכלים שאתה צריך. אתה תצטרך:
- חומר לגוף קירור
- חום מכווץ צינורות
- האמר
- גזירי פח או כלי ניבלר
- נְיַר זְכוּכִית
שלב 2 - חתוך את גוף הקירור
השלב השני בהכנת גוף קירור עשה זאת בעצמך הוא לחתוך את גוף הקירור. זה החלק שבו תצטרך להיות יצירתי. אתה יכול להשתמש במסור או בכלי Nibbler כדי לחתוך את הצורה של גוף הקירור שלך, אבל חיוני לוודא שאתה חותך מספיק חומר כדי שגוף הקירור יוכל לפזר חום מהשבבים. אתה רוצה שהוא יוכל לשאוב אוויר מכל הצדדים.
שלב 3 - הוסף חריץ
תרצה לוודא שהחריץ שלך גדול מספיק עבור גוף הקירור וקטן מספיק כדי שלא יעבור אף אחד מהרכיבים במארז. אתה גם רוצה לוודא שאתה חותך לאורך הקווים של בסיס גוף הקירור עצמו לאחר מכן, כך שלא תחתוך רחוק מדי לתוך הלוח שמתחתיו.
שלב 4 - משטחים את גוף הקירור
השלב הבא הוא לשטח את גוף הקירור. זה יהפוך אותו ליעיל יותר ויאפשר לך לחבר אותו למעבד שלך בקלות רבה יותר. כדי לעשות זאת, פשוט הנח את גוף הקירור עם הפנים כלפי מטה על משטח ישר (כמו שולחן או שולחן) ולאחר מכן השתמש בפטיש כדי להקיש עליו בעדינות באופן שווה עד שתשטח אותו. ודא שאתה לא מכה חזק מדי, אחרת אתה תפגע בלוח האם שלך!
שלב 5 - הרכיבו את הרכיבים
תרצה לשים את גוף הקירור על גבי המכשיר שלך ולאבטח אותו עם ארבעת הברגים שמגיעים עם ערכת גוף הקירור שלך. אז תרצה לחבר אותו לגוף הקירור שלך באמצעות אחד מהברגים. אם עדיין יש לך חוטים רופפים תלויים בסביבה, זה הזמן לחבר אותם ליציאות המתאימות שלהם על ה-PCB שאתה מייצר.
סיכום
כדי לחסוך קצת כסף או לספק סקרנות, הכנת גוף קירור עשה זאת בעצמך דורשת לא מעט עבודה, אבל זה שווה את זה. אחרי זה, אתה מוכן ללכת. רק הקפד לבדוק הכל כך שאתה מקבל קריאה מדויקת בכל הנוגע לזיהוי טמפרטורת המכשיר שלך ובעצם לא לתת לגוף הקירור להינזק.