笔记本散热及散热模组设计
完整版笔记本电脑中热管散热模组研究.ppt
Toothbrush换热器结构示意图
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热力分块模型
肋片换热器热阻分析
散热器的传热系数h f 应用冷却气体横向掠过翅片散热器
的 关联式： 式(1)中：d 0
hf 0.134
2(h 1 s
2
h 1 s
λ d
)
f Re f 0.681
0
w；
w Re f
2
Prf
..........
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热力分块模型
热管的结构参数
单根热管尺 打扁后：250mm（长）×7.84mm（宽）×3mm（高）
寸
管壁厚度0.5mm；吸液芯厚度0.5mm，两层57.73目的铜丝
网，铜丝直径0.125mm
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热力分块模型
热管热阻分析
R1：热管蒸发段管壁的径向导热热阻＜(101C /W ) ; R6：热管冷凝段吸液芯的径向热阻(101C /W ) ； R2：热管蒸发段吸液芯的径向导热热阻 (101C /W )； R7：热管冷凝段管壁的径向导热热阻(101C /W )
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热力分块模型
一块材料在热量传递时其内部会存在一个温度梯度，如果 这个温度梯度很显著，则在材料内部温度梯度大的地方集 总电容做出的温度响应就会有很大的误差。在内部有显著 温度梯度的情况下，应把物体划分为几个部分，每部分都 有自己的热容和与相邻部分之间的热阻，一个物体的动态 响应就分成了几个部分各自的响应，这样的动态温度响应 才能比较真实地反映出物体的温度分布变化。
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Block结构示意图
Toothbrush型
散热设计方案
散热设计方案随着科技的不断发展，现代电子设备的性能越来越强大，处理器、图形芯片、服务器等的功耗也在不断增加。
而高效的散热设计方案是保证设备正常运行的关键。
本文将探讨一些散热设计方案，以满足不同设备的散热需求。
1. 散热原理在谈论散热设计方案之前，我们首先需要了解散热的原理。
散热的主要方式有三种：传导、传导和对流。
热传导是指热量通过物体中的分子传播的过程。
热辐射则是指物体通过辐射热量。
最后，热对流是热量通过流体（一般是空气）的对流传递。
2. 散热设计方案的基本要素一个高效的散热设计方案需要考虑以下几个基本要素：(1) 散热器：散热器是散热设计中最重要的组件之一。
它通过增加散热表面的面积来提供更大的热量交换。
通常，散热器由金属制成，如铝或铜，因为金属能更好地导热。
(2) 风扇：风扇通过增加空气流动来加速散热器上的热量交换。
风扇的大小和转速应根据设备的散热需求进行选择。
同时，风扇的噪音和功耗也是需要考虑的因素。
(3) 散热剂：散热剂是指在散热过程中使用的介质。
常见的散热剂包括水，空气和液态金属。
选择散热剂时需要考虑其导热性、稳定性和使用环境的特殊要求。
3. 不同设备的由于不同设备的功耗和散热需求不同，其散热设计方案也会有所不同。
以下是几种常见设备的散热设计方案：(1) 个人电脑：个人电脑通常采用散热器和风扇的组合来散热。
在高性能游戏机箱中，设计师通常会使用大型散热器和两个或更多的风扇来确保足够的散热。
(2) 服务器：服务器使用散热塔来提供更大的散热表面积。
服务器散热器通常由许多薄片组成，以增加热量交换效果。
此外，服务器通常采用双风扇设计，以确保足够的空气流动。
(3) 汽车发动机：汽车发动机的散热设计方案通常包括散热器、风扇和循环液。
散热器通过将发动机冷却液流过散热器来散热。
风扇可以通过增加空气流动来加速散热。
循环液则用于在发动机和散热器之间传递热量。
4. 创新的随着科技的进步，一些创新的散热设计方案正在不断涌现。
笔记本电脑的散热方式
笔记本电脑的散热方式
笔记本电脑的散热方式
笔记本电脑的散热系统由导热设备和散热设备组成，其基本原理是由导热设备将热量集中到散热设备散出。
简略介绍一下当前市场上笔记本常采用的几种散热方式。
1、风扇散热
风扇散热也是笔记本电脑采用的基本散热方式，其最大的优点就是成本比较低，大多数的厂商都采用了这种散热。
笔记本电脑的风扇与台式机不太相同，是受笔记本温度控制的（一些个别的台式机CPU 的笔记本除外）。
运行中当CPU到达一定的温度时，风扇就开始运转，而等温度降低到一定的程度时，风扇会停转。
当然现在也有采用双风扇或无风扇设计的笔记本了。
2、散热管技术
双散热管系统最早是由IBM提出，是一种现代相当流行且非常有效的散热技术。
它的工作原理是：管内抽成真空，真空状态下，水的沸点很低。
如果在管子的.一端加热，水就会蒸发，把热带到另一端，到另一端后，水会冷却，再流回去，如此反复，象冷气机的原理。
这样热导管就把CPU等装置发出的热量传导到面积较大金属散热板。
金属板经由风道和空气接触，将热量传导出去。
散热管的优点是没有移动式的零件，全部零件都完全密封在内，不必消耗电池，同时可以长时间有效。
3、键盘对流散热
键盘对流散热利用空气对流原理进行被动式散热，常在轻薄笔记本产品中采用，特别是有些无风扇设计的产品。
这类笔记本体积通常比较薄，热量经由按键孔排出，当热空气从按键孔排出时，冷空气就从按键孔流入，以取代热空气。
由此可以看出，键盘对流散热不仅充分利用了现有资源和环境，而且颇为有效。
除此之外可以通过散热板，散热孔，以及通过采用镁铝合金外壳的方法来达到能理想的散热目的。
散热结构设计案例
散热结构设计案例一些常见的散热结构设计案例包括：1. 散热片：散热片可以看作是一个传导热量的空间，使得热量可以在其中扩散，从而提高散热效果。
2. 风扇散热：风扇散热是一种通过强制空气流动来加快热量散发的方式。
在设计中，需要考虑风扇的大小、转速、方向和位置等因素来实现最佳的散热效果。
3. 液冷散热：液冷散热使用循环的液体冷却器来将热量从CPU等组件中转移。
这种设计需要考虑循环泵的大小、散热器的大小和形状、管道布局等因素。
4. 热管式散热：热管式散热通过将热能从一个端点传输到另一个端点来实现热量散发。
这种设计需要考虑热管的长度、直径、材质和散热器的大小和形状等因素。
5. 热管翅片散热系统：这种系统结合了热管和翅片两种散热方式。
热管将热量从热源传输到翅片，而翅片则通过扩大散热表面积，提供更大的热散发面来提高散热效果。
6. 相变散热：相变散热利用材料的相变特性，例如从液态到气态的转变，释放大量的潜热来散热。
这种设计适用于高功率密度的设备，例如电子芯片。
7. 热管塔式散热：热管塔式散热是一种使用多个热管和散热鳍片组成的结构。
这种设计有助于提高热传导和散热面积，从而提高散热效果。
8. 微流道散热器：微流道散热器利用微小通道将热量从热源传输到冷却介质中。
这种设计具有高热传导效率和紧凑的结构，适用于小型电子设备和高功率密度场景。
9. 聚合散热：聚合散热是一种通过将多个散热结构组合在一起来提高整体散热效果的设计。
例如，可以将散热片、风扇和热管等结构组合在一起，以增加散热能力。
以上是一些常见的散热结构设计案例，不同的散热结构都有着自己的优缺点和适用场景，选择合适的散热结构需要考虑多方面因素并进行综合分析。
实际设计过程中需要根据具体应用场景和要求来选择最合适的散热结构，并进行合理的优化和调整。
笔记本电脑风扇模具的制作流程
本技术新型属于笔记本电脑配件生产技术领域，且公开了一种笔记本电脑风扇模具，包括上模具和下模具，所述上模具的底部设置有凸体，所述下模具的顶部设置有凹体，所述凸体和凹体的内部均设置有风扇型腔，所述下模具的底部安装有底座，所述上模具的底部四个拐角处均安装有连接杆，且上模具与下模具通过连接杆固定连接，所述上模具的顶部设置有浇口，所述凸体的外壁开设有第一卡槽，所述凹体的内壁开设有与凸体相匹配的第二卡槽，所述第二卡槽的内壁安装有垫板，本技术新型设置了第一卡槽、第二卡槽和垫板，解决了上模具与下模具之间因为无法紧密牢固，从而导致制成的成品形状出现偏差的问题，提高了装置的稳定性。
权利要求书1.一种笔记本电脑风扇模具，包括上模具(1)和下模具(2)，所述上模具(1)的底部设置有凸体(3)，所述下模具(2)的顶部设置有凹体(4)，所述凸体(3)和凹体(4)的内部均设置有风扇型腔(5)，所述下模具(2)的底部安装有底座(9)，所述上模具(1)的底部四个拐角处均安装有连接杆(12)，且上模具(1)与下模具(2)通过连接杆(12)固定连接，所述上模具(1)的顶部设置有浇口(10)，其特征在于：所述凸体(3)的外壁开设有第一卡槽(6)，所述凹体(4)的内壁开设有与凸体(3)相匹配的第二卡槽(7)，所述第二卡槽(7)的内壁安装有垫板(8)。
2.根据权利要求1所述的一种笔记本电脑风扇模具，其特征在于：所述上模具(1)的底部两侧均开设有下凹槽(13)，所述下模具(2)的顶部两侧均开设有与下凹槽(13)对称的上凹槽(17)，所述下凹槽(13)的内壁顶端通过螺栓固定有贴片(14)，所述贴片(14)的底部安装有弹簧(15)，所述弹簧(15)远离贴片(14)的一端设置有固定块(16)。
3.根据权利要求1所述的一种笔记本电脑风扇模具，其特征在于：所述垫板(8)的外壁开设有防滑槽，且垫板(8)外壁的防滑槽表面具有防滑纹。
4.根据权利要求2所述的一种笔记本电脑风扇模具，其特征在于：所述固定块(16)的竖截面形状为矩形，且固定块(16)的竖截面长度略小于上凹槽(17)的长度。
笔记本电脑的散热系统设计
笔记本电脑的散热系统设计笔记本电脑已经成为了我们生活中不可或缺的工具之一，它的便携性和灵活性让它成为了很多人的首选设备。
但是，随着硬件性能的越来越强大，笔记本电脑的散热问题也愈发突出。
因此，笔记本电脑的散热系统设计变得至关重要。
1. 为什么需要良好的散热系统设计散热系统设计是一款笔记本电脑必须考虑的问题。
在使用电脑的过程中，处理器和显卡等主要组件工作时会产生大量的热量。
如果这些热量不能得到及时有效地散发，那么电脑的温度会不断升高，甚至导致预料之外的关机等问题，从而给用户带来很多不便。
此外，高温还会导致电脑内部零部件的老化和损坏，例如硬盘、内存等。
因此，一个优秀的散热系统设计会延长笔记本电脑的使用寿命，减少用户维修的成本，提升用户的使用体验。
2. 笔记本电脑散热系统设计相关硬件笔记本电脑的散热系统设计有很多硬件部件参与。
首先，CPU和GPU要发挥它们的能力，需要足够的能量。
因此，散热系统设计的第一个问题是如何为CPU和GPU提供足够的电力。
一款笔记本电脑一般采用蓄电池供电，因此电源管理是一项重要的工作，包括功率转换器和晶体管技术，用以保证系统能够在不同电量模式中自动调整，以提高电池寿命。
其次，散热器是笔记本电脑散热系统中最重要的部件之一，可有效地将热量散发到周围。
笔记本电脑散热器设计应考虑散热面积、散热器材质以及冷却风扇等因素。
最后，笔记本电脑内部的散热管道也非常重要。
散热管道设计的相关参数包括材料、长度、直径、热传导系数、弯曲角度等，它们会影响散热效果和散热风扇的转速，以及笔记本电脑的噪音等。
3. 散热系统设计的优化方案针对笔记本电脑散热设计的优化方案有很多，下面介绍其中几个。
首先，改进散热面积。
散热面积是决定散热能力的主要因素，增加散热面积能够有效提高散热效果。
优秀的散热面积设计可以通过扩大散热器的面积，或者使用附加散热器、散热片等附件来实现。
其次，加强风扇的风力。
风扇是散热系统中非常重要的一个组件，是决定散热效果的关键所在。
散热模组生产流程
散热模组生产流程散热模组是电子产品中常见的一个组件，用于散热和冷却，保证电子器件的良好运行和长寿命。
散热模组的生产流程相对复杂，以下是一个大致的流程介绍：1.市场调研和产品设计：在开始生产散热模组之前，需要对市场需求进行调研，了解消费者的需求和竞争情况，以便设计出具有竞争力的产品。
设计人员根据市场调研结果，进行产品设计，包括外观设计和技术参数。
2.材料采购：根据设计要求，采购散热模组所需要的各种材料，例如铝合金板材、热导材料、风扇、散热片等。
3.材料加工：将采购的板材进行切割、冲孔、折弯等工艺，制作成散热模组的框架和外壳。
4.表面处理：经过加工的框架和外壳需要进行表面处理，常见的有阳极氧化、电泳涂装等。
5.散热元件安装：将热导材料、散热片等固定在散热模组内，以提高散热效果。
6.风扇安装和电路连接：将风扇固定在散热模组内，同时进行电路连接，以保证风扇正常工作。
7.功能测试：将已经组装好的散热模组进行功能测试，确保风扇运转正常、散热效果良好。
8.包装和质检：对测试合格的散热模组进行包装，包括使用泡沫板进行保护，标贴产品信息，同时进行质量检查。
9.成品存放和出售：将包装好的散热模组存放在仓库中，准备出售给客户。
同时，为了提高生产效率和产品质量，还可以采取以下措施：1.自动化设备：使用自动设备进行切割、冲孔等工艺，提高生产效率和产品精度。
2.质量控制：建立质量保证体系，监控各个环节的质量状况，确保产品符合标准。
3.供应链管理：建立和供应商的紧密合作关系，确保原材料的供应和质量。
4.培训和技术支持：对工人进行培训，提高他们的技术水平和操作能力。
以上是散热模组的生产流程，每个环节都需要严格把控，保证产品质量。
随着科技的不断发展，生产过程中可能会有一些新的技术和工艺的引入，以提高散热模组的效果和性能。
风扇与散热模组设计
风扇与散热模组设计近年来，随着电子设备的不断发展，散热问题也越来越突出。
特别是一些高性能的电子设备，其散热要求更加迫切。
在这种情况下，风扇与散热模组的设计和优化变得尤为重要。
风扇是一种常见的散热解决方案，其基本原理是通过将热量转换成气流，从而加速热量的传输和散发。
在设计风扇时，需要考虑的因素包括风扇的尺寸、风量、噪音和功耗。
首先，风扇的尺寸应根据设备的空间限制和散热需求来确定。
较大的风扇可以提供更大的风量和散热效果，但也会占用更多的空间。
其次，风扇的风量与散热效果直接相关，风量越大，散热效果越好。
另外，噪音是一个不可忽视的因素，特别是对于一些需要在安静环境下使用的设备，噪音应尽量降到最低。
最后，风扇的功耗也是一个需要考虑的因素，过高的功耗会导致设备发热增加，从而影响整个散热系统的效果。
在风扇的设计中，还需要考虑到风扇的风叶形状和材质。
风叶的形状和数量决定了风扇的风量和效率。
一般来说，风叶的数量越多，风量越大，但风扇的效率也相应降低。
在选择材质时，需要考虑到材料的强度和耐热性，以及对噪音的影响。
常见的风扇材质包括塑料、金属和复合材料。
除了风扇，散热模组也是一种常见的散热解决方案。
与风扇相比，散热模组更适用于一些空间较小的设备，例如手机和笔记本电脑。
散热模组通常包括散热片、散热管和散热剂。
散热片是一种铝制或铜制的薄片，通过导热性来吸收和传输热量。
散热管是一种内部充有导热剂的金属管道，通过对热量的吸收和传导来实现散热。
散热剂一般采用高导热性的材料，如硅胶或石墨，用于填充散热管和散热片之间的空隙，提高散热效果。
在设计散热模组时，需考虑散热片的面积和厚度、散热管的数量和布置，以及散热剂的选择和填充量。
这些因素直接影响了散热模组的散热效果和成本。
在风扇与散热模组的设计中，还需要考虑到整个散热系统的综合效果。
例如，风扇与散热模组的匹配问题，风扇的风量和散热模组的散热面积应相互匹配，以确保热量能够有效传输和散发。
散热模组制成设计介绍
散热模组制成设计介绍
散热模组是一种专门用于散热的设备，通常由散热片、风扇、散热管等组成。
其作用是将电子设备产生的热量迅速散发出去，保持设备的正常工作温度。
散热模组的设计需要考虑到多个方面。
首先是散热效率，模组需要能够尽快将热量散发出去，以防止设备过热。
其次是噪音问题，模组中的风扇会产生噪音，设计时需要尽量降低噪音水平，以提升用户的使用体验。
另外，散热模组还需要考虑外观设计，以适应不同设备的外形和风格。
在散热片的设计上，常见的材料有铝合金、铜等，这些材料具有良好的散热性能，可以有效吸收和散发热量。
散热片的结构通常采用鳍片状或者网格状，以增加散热面积，提高散热效果。
风扇是散热模组中很重要的组成部分，其作用是通过风力将热量带走。
风扇的大小和转速会影响散热效果和噪音水平，需要根据具体需求进行选择。
一般情况下，大尺寸的风扇可以提供更好的散热效果，但同时会产生更高的噪音。
散热管是用来传导热量的管道，通常采用的材料是铜或铝，具有良好的热导性能。
散热管的设计需要考虑到形状和长度，以及热量传导的效率和均匀性。
总的来说，散热模组的设计需要综合考虑散热效率、噪音水平和外观设计等因素，以确保设备在长时间运行时能够保持正常工作温度，提升用户体验。
2023年最注重散热性能的笔记本推荐
2023年最注重散热性能的笔记本推荐随着科技的不断发展，电子设备的性能日益强大，笔记本电脑已成为我们生活和工作中不可或缺的重要工具。
然而，大多数人可能会忽视一个非常重要的问题——散热性能。
在使用高性能笔记本电脑时，散热问题往往被低估，容易造成电脑过热、性能下降以及硬件损坏。
因此，在2023年，我们将介绍一些注重散热性能的推荐笔记本电脑，以帮助您在购买时做出明智的选择。
1. 苹果 MacBook Pro 2023款作为一款备受瞩目的高性能笔记本电脑，苹果 MacBook Pro 2023款在散热性能方面也表现出色。
该款笔记本采用全新的散热系统，配备更强大的散热风扇，可以提供更好的散热效果，有效防止电脑过热。
同时，它还采用了全新的散热导管设计，使热量分散均匀，提升了散热效率。
无论是进行高强度的游戏、视频渲染还是大数据处理，苹果MacBook Pro 2023款都能保持良好的散热性能。
2. 戴尔 XPS 15戴尔 XPS 15是一款注重散热性能的高性能笔记本电脑。
它采用了独特的散热系统，具有高效的风扇和散热管设计，能够有效降低内部温度。
此外，戴尔 XPS 15还采用了导热材料和散热孔设计，增加了热量的传导和散发，确保笔记本电脑保持良好的散热状态。
不管是进行高负荷的图形处理还是进行大数据分析，戴尔 XPS 15都能提供卓越的散热性能，确保电脑的稳定运行。
3. 联想 ThinkPad X1 Extreme作为一款商务笔记本的代表，联想 ThinkPad X1 Extreme不仅在性能上表现出色，在散热性能方面也同样出色。
它采用了独特的散热模组设计，配备了高性能的风扇和导热管，能够及时将热量传递到散热孔，有效降低电脑的温度。
此外，联想 ThinkPad X1 Extreme还采用了更高效的散热材料和散热片设计，提高了散热效率，确保电脑长时间高性能运行。
4. 华为 MateBook X Pro华为 MateBook X Pro是一款外观时尚、性能强大的高性能笔记本电脑。
CPU散热风扇电源控制模型及线路原理图
CPU散热风扇电源控制线路。
用过笔记本电脑的朋友都应该知道，CPU散热风扇的转速是可以实现调节的，甚至在CPU发热量不是很高的工作状态下，风扇还会停止运转，以便节约更多的电能。
电脑在电池单独供电的情况下，系统的电能是非常宝贵的。
这就决定CPU散热风扇简单的停止和运转两种状态已不能满足电源管理的需要，它还需要能调节成各种不同转速的中间状态存在。
具体的线路实现原理，在后面介绍。
3.5.1 CPU散热风扇控制线路如图3-5-1所示，是整个笔记本电脑CPU散热风扇基本控制系统示意图。
它构成的几个要件有CPU内部温度传感器、主板温度控制芯片、主板电源管理芯片、CPU散热风扇供电线路和CPU散热风扇散热模组。
整个系统的组成，最终还是为了实现CPU降温来服务的。
现在分步来看。
图 3-5-1 典型CPU散热风扇控制模型■CPU内部温度传感器集成在CPU芯片内部一个热敏二极管的电气特性会随着CPU内核的温度变化而变化。
二极管传感器的变化信息，将通过CPU的两个引脚传递到主板上CPU底座附近温控芯片的两个引脚上去。
■主板温度控制芯片该温控芯片的主要职责就是将CPU内部温度传感器引脚传递来温度信息转换成符合SMBUS总线规范的数字信息，并最终传递给主板上的电源管理芯片。
不仅如此，当CPU温度升高到CPU规格限定值时，温控芯片通常能够直接去控制系统电源部分，关闭整个主机电源，避免CPU和其他相关模块因温度过高而损坏。
如图3-5-2所示，典型CPU温控芯片主板视图。
图 3-5-2 典型温控芯片视图■主板电源管理芯片电源管理芯片通过温控芯片侦测到CPU温度信息，并通过EC BIOS内部CPU温度控制列表，发出相应的控制信号，来控制CPU散热风扇工作电压进而实现风扇转速的调节。
下图3-5-3所列，为典型笔记本电脑机型CPU散热风扇转速控制信息清单。
图 3-5-3 典型风扇转速控制清单■ CPU散热风扇散热模组及其供电线路CPU散热风扇散热模组自身运转与否及其转速高低，最终还是由加在风扇引脚上面电压的高低决定。
联想 散热器 设计规范
联想设计指导书
郭飛
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风扇
１．风扇必须是经过联想认可的供应商，并且所用的风扇应经过相 关安规机构（ＵＬ，ＣＳＡ，ＶＤＥ，ＣＥ等）认证． ２．风扇电路应有正负极反接保护，风扇停转自动保护，停转自动 恢复功能． ３．风扇动平衡标准应达到ＩＳＯ１９４０ Ｇ６．３以上． ４．以风扇４角为支撑，ＨＵＢ中心可以承受的压力：７ｃｍ以下 的风扇不小于８Ｋｇｆ，８ｃｍ以上风扇不小于１３Ｋｇｆ． ５．风扇的插座尺寸．外形．线序应符合ＩＮＴＥＬ规范要求，且 连续插拔２０次，插拔力均不小于２．５Ｋｇｆ． ６．风扇转速输出信号为方波，占空比５０％，信号过冲．下冲小 于１０％，无突波． ７．风扇尺寸公差小于± ０．２ｍｍ；转子和扇叶的高度不突出边 框，扇叶最长点至外框距离大于０．５ｍｍ，且间隙均匀，运转 时，扇叶不会摩擦到外框；用手按压扇叶时无明显晃动或倾斜．
41cm
40-45Kg
45-50Kg 50Kg以上
50cm
40cm 30cm
注:距堅硬水泥地面一角三棱六面各一次
联想设计指导书 郭飛 20
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联想樣品評測内容及要求
一.评测环境： 1.主要硬件设备 1.1 联想使用的机箱、主板、电源及其他部件，注意主板要使用可调节CPU频率 的BIOS 1.2 FLUKE 2645A数据采集器 1.3 热电偶 1.4 普通万用表 1.5 1mΩ精密电阻 1.6 TS扣具压力检测仪 1.7 恒温恒湿箱 2.工作环境 2.1 室温：20± 5℃； 2.2 高温：35± 2℃； 2.3 湿度：80%
返回目錄返回目錄45振动检测由于散热器的振动量相对来说比较小因此在测试过程中要尽可能避开外界对测试的影响为此我们专门设计一测试工装该测试工装的散热器安装平台固有频率在20hz左右并且安装平台是弹性体阻尼较小散热器在做振动测试时不会引起测试工装的共振从而影响测试结果同时测试工装又能很好地将散热器的振动信号传递到振动传感器
电脑外散热器设计毕业设计
毕业设计（论文）（说明书）题目：电脑外散热器设计姓名：李保峰编号： 20092000181平顶山工业职业技术学院年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名李保峰专业机械设计与制造任务下达日期年月日设计（论文）开始日期年月日设计（论文）完成日期年月日设计（论文）题目：电脑外散热器设计A·编制设计B·设计专题（毕业论文）指导教师刘卷生系（部）主任张君年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录机械系机械设计与制造专业，学生李保峰于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。
设计题目：专题（论文）题目：电脑外散热器设计指导老师：刘卷生答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生李保峰毕业设计（论文）成绩为。
答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）：答辩委员会副主任（签字）：答辩委员会委员：，，，，，，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页毕业设计（论文）及答辩评语：目录第1章引言1.1设计的意义 (1)1.2.散热的方式 (1)1.3设计方案绍 (2)1.4设计原理 (2)第2章散热器的基本结构及工作原理 (7)2.1变流机构 (7)2.2传热机构 (8)2.3传热介质 (8)2.4外形框架 (8)2.5半导体制冷片材料 (11)第3章制冷数据 (15)3.1制冷效率 (15)3.2闪热片数据 (15)第4章总结 (15)4.1小结 (15)4.2鸣谢 (16)第1章引言1.1设计的意义计算机部件中大量使用集成电路。
众所周知，高温是集成电路的大敌。
高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。
导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。
散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。
多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。
一款多功能智能散热器的结构设计
河南科技Henan Science and Technology 工业技术总773期第三期2022年2月一款多功能智能散热器的结构设计李杭杭邹龙生（桂林航天工业学院，广西桂林541004）摘要：为了解决智能散热器应用范围受到限制的问题，笔者设计了一款多功能智能散热器，它可运用在智能手机、笔记本电脑等设备上，其目的是同时解决手机以及电脑散热的问题。
散热器由两部分组成，核心部件是单片机STC90C516RD，利用单片机做控制元件，控制半导体制冷片进行降温，将温度控制在合适的范围内。
元件可拆卸且可以实现一机多用。
关键词：散热器；单片机；温度传感器；智能手机；笔记本电脑中图分类号:TM925文献标志码：A文章编号：1003-5168（2022）3-0050-04 DOI:10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2022.03.012Structure Design of a Multifunctional Intelligent RadiatorLI Hanghang ZOU Longsheng(Guilin University Of Aerospace Technology,Guilin541004,China)Abstract:In order to solve the problem that the application scope of intelligent radiator was limited,the author designed a multifunctional intelligent radiator,which could be used in smart phones,laptops and other devices.Its purpose was to solve the problem of heat dissipation of mobile phones and computers at the same time.The radiator consisted of two parts.The core component was the single chip microcom⁃puter STC90C516RD.The single chip microcomputer was used as the control element to control the semiconductor refrigeration chip to cool down and control the temperature within an appropriate range. The components were removable and can be used for multiple purposes.Keywords:radiator;single-chip computer;temperature sensor;smart phone;laptop computer0引言随着社会的发展，智能手机、笔记本电脑已经在社会大众当中普及，随之带来了手机、电脑发热的困境。
笔记本电脑散热器的设计分析
笔记本电脑散热器的设计分析摘要：吹风式笔记本电脑设备在执行吹风技术功能过程中发生的损耗程度较为严重，其具体获取的吹风散热技术效果不甚理想。
本文借由对TRIZ理论的运用，全面详细分析梳理笔记本电脑吹风式散热器技术组件吹风技术环节损耗发生程度大，以及实际呈现的散热技术效果不甚理想的基本原因，继而设计形成能够发挥良好技术作用效果的笔记本电脑散热器技术组件。
关键词：笔记本电脑；散热器；设计；探讨分析引言：现代城市民众参与的日常生活实践过程和办公活动过程需要长期依赖和运用电脑设备。
笔记本电脑凭借其便于携带特点和较高技术性能，正在成为城乡各界普通民众的关键性选择。
电子技术元件在具体运行使用过程中通常会产生并且对外释放热量，且其能够深刻影响完整化计算机技术系统的运行稳定性和笔记本电脑产品的使用寿命持续时间，有统计学调查数据显示，约占总数80.00%的笔记本电脑设备硬件技术故障的发生，与散热相关技术问题具备相关性。
在笔记本电脑具体运行使用过程中，如果其具体所处的温度过高且无法获取到良好散热技术效果，则不仅会引致笔记本电脑发生严重卡顿问题，还引致笔记本电脑发生烧毁问题。
在笔记本电脑存在散热技术问题条件下，其不仅会诱导基本工作效率显著降低，引致笔记本电脑内部存储的数据信息资料发生灭失问题，甚至还有可能引致发生较为严重的人身伤害结果。
笔记本电脑内部自身具备的散热空间相对狭小，各界民众通常会选择并且配置使用外在散热器技术组件推进实现具体化的散热技术处理过程。
从目前已经获取的技术性调查数据可以知晓，吹风式散热器技术组件是笔记本电脑产品在选择购置外在散热器技术组件过程中的主流选择。
但是在具体使用过程中，吹风式散热器技术组件风扇结构组成部分在执行吹风技术动作过程中所处的空间位置相对固定，其无法直接针对笔记本电脑的散热孔技术结构和高热区展开吹风处置，且吹风式散热器技术组件目前不具备能够提供低温状态的技术装置，客观上引致风扇技术结构无法吹出冷风，影响限制笔记本电脑在具体使用过程中的总体性散热技术效果获取状态。
传热学论文：笔记本电脑散热情况的研究
b tbV cpaT ataV cpv T (2)
式中φb 为散热系统导热量，ρtb 为出口 温度对应的干空气密度，取 1.157kg/m3,V 表 示出风口送风量由式(3)确定，cpa 为空气等 压比热容，取 1.004kJ/(kg K)，ata 为室温 下的空气绝对湿度由(4)确定，cpv 表示水蒸 气定压比热容，取 1864kJ/(kg K)。
5 优化笔记本电脑散热的几点建议
1. 增加散热模组 笔记本电脑空间虽然有限，但由于 硬盘、光驱以及现有散热风扇的影 响，其厚度均未能充分利用，机箱 内部还有一些可供利用的空间增加 散热模组来强化散热。
2. 采用合适的热管 热管作为散热系统的核心部件，是 决定散热效果的最主要因素。目前 本机采用的是单芯热管，可以考虑 将其加粗升级为多芯热管，以强化 传热。
Keywords Notebook PC; Heat dispatch; Heat pipe
★Chongqing University, Chongqing, China
0 引言
笔记本电脑拥有高度紧凑的结构，在有 限空间内集中布置了 CPU、GPU、内存、硬盘、 网卡、各种端口等多种硬件设施。本就捉襟 见肘的空间在布置了如此众多的配件后，留 给散热的空间更加紧缺。虽然笔记本电脑 CPU 与 GPU 等主要计算器均采用了低压低功 耗的型号，但随着时代发展以及需求变化， 笔记本电脑上配备的 CPU 也开始出现与台式 机相同的型号。例如本次试验采用的华硕
散热模组生产流程
散热模组生产流程散热模组是一种用于电子设备的散热装置，其主要作用是将设备产生的热量迅速散发，保持设备运行的稳定性和可靠性。
散热模组的生产流程包括以下步骤：1.设计与研发：散热模组的设计与研发是整个生产流程的第一步。
设计师需要根据设备的特点和散热需求，确定散热模组的形状、大小、材料等参数，并设计散热模块的内部结构和排布。
此外，设计师还需要使用计算软件进行仿真和分析，进行热传导、热辐射等方面的优化。
2.材料采购：散热模组的制造需要采购各种材料，如金属板材、传热材料、散热风扇等。
材料的选择要根据设计要求和产品性能来确定，同时需要考虑成本和可供性等因素。
3.材料加工：获得所需材料后，需要进行材料的加工。
金属板材可以通过切割、冲压、折弯等工艺进行成型，然后进行表面处理，如喷漆或电镀等。
另外，传热材料也需要经过切割、粘贴等工艺进行加工。
4.散热模组的组装：组装是整个生产流程的核心环节之一、在组装过程中，需要将金属板材和传热材料进行组合，形成散热模块的外壳和内部结构。
同时，还需要安装散热风扇、连接线等器件。
组装过程需要严格按照设计要求进行，确保模组的质量和性能。
5.散热模组的测试：组装完成后，需要对散热模组进行测试。
测试的目的是验证模组的散热性能是否满足设计要求，同时还需要测试其他性能指标，如噪音、可靠性等。
测试过程需要使用专业的测试设备和仪器，确保模组的质量和可靠性。
6.产品包装与出厂：通过测试合格的散热模组可以进行产品包装和出厂。
产品包装需要根据市场需求进行，常见的有塑料袋、纸箱、泡沫箱等。
在包装过程中，要注意保护散热模组的外观和结构，以防止在运输中损坏。
最后，产品可以通过物流渠道出厂，以便销售和使用。
总结：散热模组的生产流程包括设计与研发、材料采购、材料加工、组装、测试以及产品包装与出厂等环节。
每个环节都需要严格按照要求进行操作，以确保散热模组的质量和性能。
同时，生产过程中还需要注意原材料的选择、加工工艺的控制和产品测试的严谨性，以保证产品的可靠性和市场竞争力。
笔记本散热改造
拒绝显卡门，散热由你做主，喜欢DIY本本自我介绍DELL1420BIOS A10Intel Core2 Duo(Merom) T5750(2.0GHz),总线667独立显卡,nVidia Geforce 8400M GS1G*2的内存,硬盘三星160G win7，32位旗舰版系统1.先来看看风扇热量走向分析图这是热心网友分析的，他在他的文章中说，GPU的热量散不出去，我认为这是错误的，机箱地板和风扇是有间隙的，大约2mm，绿色大箭头是我添加上去的，代表机箱内部的热量走向。
2．再来看一位网友的改造拆开机器才发现我的风扇和他的不一样绿色是热管折弯引起的一些不良的地方，会影响热管里面液体的热传导黄色的是距离，我们的1420风扇和上面的间隙不一样，所以这种热管的走向，建议不要用，用也只能用外径是4mm的，这上面用的应该是6mm的，当然越大越好了，但是太粗又放不进去，所以你自己掂量吧2010年夏天改造拆机就不说了，网上的教程多的是直接上图，工具，材料锉刀，卡尺，塞尺（量显卡，显存与风扇的间隙），用螺丝刀，棉球，砂纸。
上面有一根钻头都是在淘宝上买的好脏的风扇啊最后在两个显存上涂上硅脂，放上铜片，再涂上硅脂，显卡上放上银片，也这样涂上硅脂清洗风扇，除去灰尘，把转子里面的油污用棉球弄干净，然后添加润滑脂，润滑油，注意适量不宜过多。
然后在CPU上面直接涂上硅脂就好了，不用加图片，因为间隙很小最后合上电脑。
看下面效果改造之前用EVEREST Ultimate Edition测试开机10分钟左右的温度；当时挂一Q，开两网页～武汉的夏天不开空调室内温度，约35度，开了散热底座～用FurMark测试了50秒，温度还在不停的网上涨，不敢继续了，就这点曲线！过了几分钟用EVEREST测改造后；相同条件下测试FurMark测试了4分36秒，温度稳定在90附近，改造效果明显～总的来说CPU散热变化不大，有很小的改善，但是显卡散热改造明显，我想对延长8400的低端显卡的寿命是很大帮助的～2011年5月，第二次改造不多说直接上图看到灰尘没，恶心啊～，上面的散热鳞片是第一次改造时加的热管自己去百度一下它的用处吧铜管在淘宝上买的，开始已经测量过行走路线，买回来是直的圆的，弯折靠自己，用两颗钉子，一个比铜管稍大的铁管之类的，一个简单的杠杆原理就搞定，用力要轻慢慢的弯曲。
散热模组生产工艺流程
散热模组生产工艺流程散热模组生产工艺流程主要包括以下步骤：1.原材料准备：散热模组的主要原材料包括散热片、散热管、散热底座等。
这些原材料需要根据产品设计要求进行采购，并进行材料检验和入库。
2.材料加工：根据产品设计图纸，对散热模组的各个部件进行加工。
例如，散热片可以通过冲压工艺进行成型，散热管可以通过折弯、焊接等工艺加工成型。
3.表面处理：为了提高散热模组的散热效果，需要对散热片等金属部件进行表面处理。
常见的表面处理方法包括阳极氧化、喷涂、喷砂等。
4.组件装配：将经过加工的各个部件进行组装，形成一个完整的散热模组。
组装工艺主要包括焊接、紧固、粘接等步骤。
同时，需要对组装后的模组进行检查，确保各个部件的装配质量符合要求。
5.散热测试：将组装好的散热模组放入散热测试设备中，进行散热性能的测试。
测试结果会记录并进行分析，以评估散热模组的散热效果是否符合设计要求。
6.质量检验：对生产好的散热模组进行质量检验。
主要包括外观检查、尺寸测量、散热性能测试等。
只有通过检验的产品才能出厂。
7.包装和发货：对合格的散热模组进行包装，并按订单要求进行打包。
同时，根据客户要求进行发货，以确保产品能够按时送达。
此外，散热模组的生产过程还需要进行过程管控、质量管理、设备维护等环节，以确保生产过程的可控性和产品质量的稳定性。
同时，还需要与客户进行沟通，了解他们的需求，并及时响应和解决问题。
总的来说，散热模组的生产流程包括原材料准备、材料加工、表面处理、组件装配、散热测试、质量检验、包装和发货等环节。
通过严格的生产流程控制和质量管理，可以生产出具有良好散热效果、高可靠性的散热模组产品。
以上信息仅供参考，具体工艺流程可能因产品设计和生产要求的不同而有所差异。
如需更详细的信息，建议咨询专业的散热模组生产厂家或查阅相关的技术文档。
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5． 散热片（heat plate） l 风扇(fan) 1． 构造
Ø 旋转部分：扇叶、轴承、磁铁 Ø 固定部分：轴承、感应线圈、硅钢片 Ø 控制电路 2． 原理：由 IC 感应其磁铁 N/S 极，并由电路控制其感应线圈，使信道产生内部激磁引起旋转部分旋转 3． 类型：轴向型风扇（axial）
相变化材料 4． TIM 与 CPU 的安装方式：
需考虑电介特征、导电性、附着强度和再次安装的可能性。TIM 与 CPU 之间界面的热传输效率取决
于空气残留、填充物类型和粘合层的厚度等参数。
安装方式
优点
机械安装
有助于散热；
可即时安装
带硅树脂的机械安装 好的导热率
带可压缩垫片和垫料 较好的导热率；
的机械安装
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² 散热模组和 CPU 之间的介质 (TIM)，影响散热的效率很大，应选择热阻低的材料，甚至采用相变化的材料. ² 散热模组和 CPU 之间的接触压力，在规格容许之下(100psi)应尽可能大，并确认两接触面接合完整和均匀. ² 散热模组中作为热交换的散热鳍片（fin）尺寸，在与风流动垂直的方向加大，比在平行的方向加大有效. ² 导热管（heat pipe）在打扁和弯曲的使用上，有其限制，应留意. ² 整体模组的流道设计，应避免产生回流的现象，以减低风阻和噪音 ² 散热通风口应设计大的开孔率，以大的长条孔替代小圆孔或网目，以降低风阻和噪音 ² 风扇的入风孔形状和大小，以及舌部和渐开线的设计，应特别留意. ² 发热量大的 IC，尽可能放置主板上部， 以免底板（bottom cover）过热，若需放置主板下部，则需保留 IC 至
4 关键件 因为 HDD , CD-ROM , FDD 的温度规格低, 所以需要将他们放置在温度较低的区域. (避免将他们放置在系统 中间, 或者放在有温度规格较高的 IC 的主板上，一般将他们堆栈放置. ) 最好将 FDD 单独放置, 不要将其放置 在 CD-ROM 或 HDD 的上下。
5 Palm-Rest 和 Touch Pad 5.1 避免将温度规格高的元件和 IC 放置在 Palm-Rest 和 Touch Pad 下方； 5.2 在 Palm-Rest 和温度规格高的元件之间预留一定的缝隙产生热阻, 或者增加一块金属将热导走。
3~5mm
air flow
图2 2.2 通风孔的形状能够确定流动阻力，好的开孔通风效果好； 2.3 不能将阻挡物（如大的 IC、接口等）放在风扇四周或下方，以免影响风扇的空气流道.； 2.4 最好用橡胶代替金属螺钉固定模组，以防振动； 2.5 风扇空间的设计约束（如：图 3）：
2.5.1 为提高效率和降低噪音，散热鳍片和风扇叶片需保持距离的长度 L=5~10mm； 2.5.2 保持距离的宽度 W 越宽散热效率越高； 2.5.3 叶片应靠近渐开线以便保持好的效率。
不能重复使用
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四、 散热设计的流程 理清散热要求（即各发热 组件的规格）
设计散热方案 分析方法
评估方案性能
Fail
数据
试验
检验修改散 热方案
Fail
校验
Pass
检查结构，生产方法等
细化散热方案
校验散热系统 制定散热系统规格
Pass
OK
估计所产生的热量 可接受的热阻 可接受的设计空间
Ø 热传导：热量通过固体介质传导 Ø 热对流：通过固体表面和液体之间以及气体间传递 Ø 辐射：热量通过电磁波传导 l 热传导 Fourier`s Law：Q=-KA△T/△L Q：热转移率 A：热量流动的截面积 △ T/△L：温度斜率 K：散热系数（W/mk），AL=230
Cu=380 Mylar=1.8 l 热对流 Newtonian cooling Law：Qc=hc As (Ts-Ta)
6 LCD 电路板 应该在 LCD 电路板和 LCD cover 之间预留一定的缝隙产生热阻, 或者增加一块金属将热导走。
7 Bottom cover 和内存遮盖片 7.1 在 IC 和 Bottom cover 之间应预留一定的缝隙 (缝隙>3mm 最好)； 7.2 在 Bottom cover 上应设计一个大的 Al 片进行散热； 7.3 在风扇下主板处开一个孔以便导引主板下的气流； 7.4 最好将热的芯片放置在主板的上方； 7.5 在内存芯片和内存遮盖片之间应该预留一定的缝隙。(缝隙>1.5mm 最好)
Ø 散热块（heat sink） Ø 导热管（heat pipe） Ø 风扇（fan） Ø TIM l 散热设计的流程 —————————————————————— 7 l 散热设计的指南 —————————————————————— 7
一、 热传导的方式及其原理
原理：温差致使热能从高温传向低温 方式：
Ø 连接 CPU 的金属片应尽量大 Ø 金属片上的温度变化应尽量小 7． 较好的主动散热特征 Ø 空气流动通道简单明了 Ø 空气流动通道的长度应较短，以便空气流通率高 Ø 尽可能降低风扇的噪音 Ø 设计必须尽可能排出笔记本电脑内部的部分热风
三、 热模组的重要元件
△ 散热块(heat sink) △ 导热管(heat pipe) △ 风扇(fan) △ TIM △ 上述元件的组合 l 散热块(heat sink)
FDD Disk 51.5ºC CDROM: 60ºC PCMCIA: 65ºC other Ics: 70ºC
² 预留温度规格高的 IC 和元件的散热空间
如：IC 的周围不要有比其高的零件,以利将来放置 Metal plate 来散热
² 发热量大的元件(如 CPU)和散热模组, 应尽量靠近 NB 的周围,以降低热阻
估计底部散热 估计散热面积 估计风扇引起的流速
五、 散热设计的指南
² 在 Placement 设计时,各个元件之间、元件与 IC 之间，应尽可能保留空间以利通风散热；
² 温度规格低的元件勿靠近温度规格高的原件；
温度规格参考： CPU: 100ºC
HDD: 60ºC
N/B: 105ºC S/B: 85ºC VGA: 85ºC C/G: 85ºC
F1−2 ：有效面积系数
Ts：物体 s 的温度 Ta：物体 a 的温度 l 热传导、热对流、辐射相结合（如：图 1） l 热阻 R=V/I（V≡△T；I≡Q）
热传导： Rk =△L/K Ak
热对流： Rs =1/ hc As
图1
辐射： Ra = (Ts − Ta) / εσ AF1−2 (Ts 4 − Ta 4 ) 二、 笔记本电脑散热设计的基本概念
设计指导书
<散热系统设计简介>
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目录
l 热传导的方式及其原理 ———————————————————— 2 Ø 热传导(conduction) Ø 热对流(convection) Ø 辐射(radiation)
l 笔记本电脑散热设计的基本概念 ———————————————— 4 l 散热模组的重要元件 ————————————————————— 4
辐射型风扇（blower） 4． 选择
Ø 总的冷却要求： Q = C p • m • ∆T = ρ • C p • CFM • ∆T
C p ：空气比热
m：空气质量
ρ ：空气密度
CFM（ m3 / min ）：空气流量
Ø 总的系统阻抗/系统特性曲线
P(风压)
风扇曲线
系统阻抗曲线
Ø 系统运作点 P(风压)
1． 散热设计的目的：笔记本所消耗的能量最后都以热量的形式释放出来，而散热设计必须能适应 CPU、所有关键元器件（HDD、FDD、CD-ROM、PCMCIA 等）、所有芯片（Chipset、VGA、 RAM、Audio 等）的温度− Ta ) / Pcpu θ j−a ：CPU junction 周边的热阻
8 主板步层 8.1 如果有 IC 存在散热问题，应该预留解决散热的空间； （如：不要将高的元件放在这些 IC 附近 ,以便将来将 metal plate 放在 IC 上） 8.2 不要将温度规格低的 IC 和元件放置在热源或者温度规格高的 IC 或元件附近。
散热，同时还会产生噪音。 1.4 散热模组必须与 CPU 良好接触
1.4.1 散热模组对 CPU 的最大压力是 100psi。在规格允许范围内，散热模组的功效随着压力的增加 而提高；
1.4.2 最好用 4 颗螺钉 (避免 3 颗) 和弹簧将模组固定在主板上。 2 风扇
2.1 风扇入风口外应保证 3~5mm 空间内无阻碍（如：图 2） (3mm~80%，4mm~90%，5mm~100%)
高系统阻抗 最好的工作状态
5． 平行的系列操作
P
Ø 串联方式：可改变风量大小
低系统阻抗 CFM
单一风扇
串联风扇
CFM
Ø 并联方式：可改变风压
P
CFM
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单一风扇
并联风扇
6． 平衡噪音需考虑： Ø 系统阻抗
CFM
Ø 风流干扰
Ø 风扇速度和尺寸
Ø 温差
Ø 振动
Ø 电压 l TIM
1． 表面散热 2． TIM 的重要性 3． 材料：单一材料
1． 材料 材 料 ： A1050 A6063 ADC12 C1100 K(W/mk) ： 230 210 92 384 Specific gravity： 2.71 2.69 2.70 8.92
2． 生产方式：压铸、铝挤 3． Q=-KA△T/△L 4． Fin, Q=hA△T
Fin 的生产方式：压铸、铝挤、剪切、焊接等 l 导热管(heat pipe) 1． 基本构造和特征 2． 基本规格