Какво представлява радиаторът?

Топлината е сериозен проблем в електрониката. Без подходящ контрол тя може да повреди частите и да намали производителността. Ето защо радиаторът е толкова важен.

Топлоотделящият радиатор е парче метал, което помага за отстраняване на топлината от устройството, като я абсорбира и разпределя далеч от критичните компоненти.

В много проекти съм виждал как прегряването превръща добрия дизайн в лош продукт. Ето защо винаги препоръчвам да се обърне сериозно внимание на управлението на топлината.

Какво прави радиаторът?

Натрупването на топлина може да разруши електрониката. Без помощ части като централни и графични процесори и захранващи чипове могат бързо да прегреят. Правилният радиатор предотвратява това.

Топлоотвеждащият радиатор отвежда топлината от чувствителните части и я отвежда във въздуха, като поддържа системата хладна и стабилна.

Начинът на работа е съвсем прост. Когато чипът произвежда топлина, радиатор¹ го докосва директно. Топлината преминава в металния корпус на мивката, тъй като метали като алуминий и мед² пренасят добре топлината. Голямата повърхност на мивката позволява на въздуха да отвежда топлината.

Ето една проста таблица, която показва как различните материали влияят на работата на радиатора:

Добрият дизайн винаги започва с избора на материали. Ако теглото е от значение, избирам алуминий. Ако най-важната цел е производителността, мога да избера мед, въпреки допълнителните разходи.

Друг ключов фактор е формата. Перките, щифтовете и плочите увеличават площта на повърхността. По-голямата повърхност означава по-добро охлаждане. Понякога дори предлагам добавяне на въздушен поток с вентилатор за много горещи системи.

Какви са двата вида радиатори?

Някои устройства се нуждаят от охлаждане, но нямат вентилатор. Други се нуждаят от принудителен въздушен поток. Изборът на правилния тип е от голямо значение.

Двата основни типа радиатори са пасивни и активни. Пасивните разчитат на естествения въздушен поток, а активните използват вентилатори, за да увеличат охлаждането.

Нека ги разделим ясно:

Пасивни радиатори

Пасивните радиатори използват само естествена конвекция. Те нямат движещи се части. Въздухът се издига естествено, когато се нагорещи, като изтегля топлината от радиатора. Този метод е безшумен и не се нуждае от захранване. Често го препоръчвам за малки джаджи или проекти без вентилатори.

Активни радиатори

Активните радиатори добавят вентилатор. Вентилаторът насочва въздух през радиатора, което прави отвеждането на топлината много по-бързо. Тази конфигурация е често срещана при компютрите, сървърите и мощната електроника. Въпреки че охлажда по-добре, тя се нуждае и от допълнителна мощност и може да се износи с течение на времето.

Ето една кратка таблица за сравнение:

Изборът между тях винаги зависи от проекта. Ако клиентът се нуждае от безшумно устройство, пасивното е по-добро. Ако мощността е по-важна от тишината, печели активното устройство.

Каква е разликата между вентилатор и радиатор?

Много хора бъркат вентилаторите и радиаторите. И двете помагат за охлаждането, но по различен начин.

Вентилаторът раздвижва въздуха, за да отвежда топлината по-бързо; радиаторът съхранява и разпределя топлината, така че въздухът да я отвежда по-лесно.

Ето един по-задълбочен поглед:

A радиатор³ е пасивна част. Тя се поставя върху горещ компонент като процесор или захранващ транзистор. Поглъща топлината и я разпространява върху голяма повърхност. По този начин тя позволява на въздуха, дори на бавно движещия се въздух, да отнеме топлината.

Фенът, от друга страна, е активна част. Той движи въздуха през радиатора или през целия корпус. По-бързият въздушен поток увеличава охлаждането. Но само един вентилатор не може да замени радиатора, тъй като въздухът има слаб топлинен капацитет в сравнение с метала.

Когато проектирам системи, често използвам и двете. Топлоотделящият радиатор улавя и задържа топлината. вентилатор⁴ бързо го отстранява.

Нуждае ли се процесорът от радиатор?

Съвременните процесори са много мощни. Те извършват милиарди изчисления всяка секунда. При толкова много работа се отделя много топлина.

Да, а Процесорът се нуждае от радиатор⁵ за да работи безопасно; без него процесорът може да прегрее и да се изключи или дори да се повреди.

Нека обясня малко повече.

Процесорът без радиатор бързо ще се повиши над безопасните температури. Повечето процесори имат вградена защита, която ще ги забави (термично дроселиране⁶) или ги изключете, ако се нагреят прекалено много. Но да се разчита само на тези защити е опасно.

Когато изграждам системи, винаги започвам с избора на добър радиатор за процесора. Някои процесори се доставят със серийни радиатори, но за моделите с висока производителност често препоръчвам по-добри такива.

Съществуват дори различни видове решения за охлаждане на процесора:

• Охладители на въздуха: Традиционни настройки с радиатор и вентилатор.
• Течни охладители: Системи на водна основа, които пренасят топлината още по-бързо.
• Пасивни охладители: Рядко срещано при процесорите, но възможно при чиповете със свръхниска консумация на енергия.

Всеки метод има свой собствен най-добър случай на употреба. Например една геймърска платформа ще се нуждае от активно охлаждане, може би дори течно охлаждане. Малък вграден контролер може да оцелее с пасивно охлаждане.

Ето една проста таблица за решения, която често използвам:

Накратко, процесор без радиатор е като автомобилен двигател без радиатор. Може да работи за няколко минути, но няма да издържи дълго.

Заключение

Топлоотделящият радиатор не е просто парче метал. Той е жизненоважна част от поддържането на безопасността, стабилността и мощността на съвременните устройства.