手機黑科技-太空水冷導熱系統(tǒng)大揭秘
太空水冷散熱這個概念,相信很多關注IT界的大神們在早前就聽說過了,因為去年太空水冷散熱系統(tǒng),以被外界媒體多次進行報道及多次重復的炒作,而后來也有相對應的廠商推出了一個與之使用差異不大的技術而重新命名了另外一個名稱---液態(tài)冷卻系統(tǒng)。聽起來這么高端大氣上檔次的散熱方案,在我們日常生活中目前應用最多的領域應該是電腦高頻CUP及高端顯卡的熱管理解決方案中。但實際上今年開始這一技術已經開始應用到一些手機品牌的高端旗艦機上,先有三星S7隨后的360奇酷旗艦機都使用了這一高逼格的技術。
那么我們上文所謂的太空水冷散熱,究竟是個什么原理的技術呢?
首先目前手機中所使用的水冷散熱系統(tǒng),并不是我們常規(guī)理解并所見的水冷散熱,其跟PC中的水冷技術有一定的區(qū)別。目前的手機水冷散熱嚴格上來說只是熱管散熱,這其實在筆記本中是很常見的,只不過手機結構空間更為狹小,因此其熱管需要更加精密而已。而之所以稱為太空水冷散熱就是指其此部件是在真空環(huán)境中進行工作的。
一般來說,水冷熱管中都會有一個吸液芯并熱管內部裝有對溫度較為敏感的液體。其中一端受部件發(fā)熱影響開始受熱,液體就會蒸發(fā)吸熱,接著在另一端冷凝放熱,在重力作用、毛細作用下,通過吸液芯回流到熱段,實現導熱,而因為熱管中確實存在液體,所以要說熱管還是通過液體散熱的方式,所以也可稱之為水冷散熱系統(tǒng)。使用這種熱管散熱方式其導熱能力基本可以超過任何一種已知的金屬材料。效果上,就目前技術而言,算是最佳手機散熱解決方案了,并且聽起來也挺裝逼的技術。(原理圖解:圖1)
了解了目前高大上的手機“太空水冷散熱”技術后,相信很多朋友對手機的各類散熱方案也是比較感興趣,下面小編就為大家按照目前主流的智能手機散熱技術進行梳理一下。
1、石墨散熱
我們知道,石墨是一種良好的熱導體材料,石墨都是碳元素組成的一種同素異形體,性能穩(wěn)定,所以在多種工業(yè)用途中碳元素構成的東西是普遍存在的。其熱導率也是可以超過鋼、鐵、鉛等多種金屬材料的。
具體原理上,石墨散熱的散熱原理實際上是利用了石墨具有獨特的晶粒取向,它沿兩個方向均勻導熱,同時延展性又強,可以貼附在手機內部的電路板上面,既可以阻隔元器件之間的接觸,也起到一定的抗震作用。由于導熱性能高,它可以很快將處理器發(fā)出的熱量傳遞至大面積石墨膜的各個位置進行熱量擴散,從而間接起到了散熱作用。石墨散熱材料目前應用在其他各大品牌的手機/平板當中,儼然成為散熱的基礎配置了,應用還是非常廣泛的。
2、金屬背殼散熱
早先塑料材質的手機背殼的使用只要是受限于智能手機芯片和PCB的成本高昂發(fā)熱量不大,為降低生產成本而采取的手段。但隨著導熱石墨背景下也基本能夠滿足芯片散熱需求。手機金屬框架慢慢取代了塑料材質的使用。手機內的可供空氣流通的空間越來越小,散熱方式需要進一步改進才能滿足芯片在低溫環(huán)境中平穩(wěn)運行。
使用金屬背板散熱的技術大多是使用導熱石墨膜的基礎上的,在金屬外殼的內部也設計了一層金屬導熱板,它可以將石墨導出的熱量直接通過這層金屬導熱板傳遞至金屬機身的各個角落,這樣一來密閉空間中的熱量便能迅速擴散并消失,握持時人也不會感受到太多的熱量存在。
3、導熱凝膠(導熱硅膠片)散熱
接著是導熱凝膠散熱其實也可以稱為導熱硅膠片散熱,關于這種方式,大家應該也是比較熟悉的,其實和電腦的處理器和散熱器中間的使用涂抹導熱硅脂是一個原理,其作用是讓處理器散發(fā)的熱量能夠更快的傳遞到散熱器上從而散發(fā)出去。同理,這樣的技術也可應用在手機處理器當中,此前一些手機的處理器上便采用了這種散熱方案。這樣方式因為是直接對發(fā)熱源進行熱處理才做比只貼有石墨散熱膜的效果更佳,熱傳導的速度也更加迅速。
4、冰巢散熱
然后就要說到冰巢散熱技術了,這項散熱技術在此前也算得上是一種黑科技了,只不過沒有被大范圍的進行炒作,它是一項散熱新技術。其散熱原理同樣借鑒了電腦中常用的導熱硅脂,填充發(fā)熱點與導熱結構之間的縫隙,以達到更快散熱的作用,和導熱凝膠散熱技術相似。只不過其采用的散熱材料不是導熱凝膠或硅脂,而是一種類液態(tài)金屬的相變材料。
相變材料指的是物理性質隨溫度變化而變化,吸收或釋放大量熱量的材料,這種類液態(tài)金屬的相變材料會在溫度升高時逐漸由固態(tài)轉變成液態(tài),同時吸收大量的熱量。所以它除了傳導熱量之外,也吸收了一部分熱量。其實從效果來看,這種散熱方式也是不錯的,不過這種散熱方法相對上面三種,因為相變材料與金屬屏蔽蓋的結合并沒有那么容易,所以成本要高出很多。
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