سیستم های خنک کننده در تجهیزات الکترونیک و کشف جدید
سیستم های خنک کننده در تجهیزات الکترونیک و کشف جدید :
سیستم خنک کننده در تجهیزات الکترونیک بسیار حائز اهمیت است . در بازار رایانه – خنک کننده هایی یافت می شوند که قیمت آنها به ۲۰۰ هزار تومان نیز می رسند . پره های زیاد جهت اتلاف دما- استفاده از مایعات خنک کننده مانند یخچال – از دیگر دلایل گران قیمت بودن این تجهیزات هستند .
اگر شما یک مهندس الکترونیک هستید می بایست درباره میزان دمای پروژه هایی که می سازید اطلاعات کافی داشته باشید . استفاده از فن در قسمت بالای سطح آلمینیومی کمک می کند که اتلاف دمای بیشتری داشته باشید. به یاد داشته باشید که دمای کمتر – عمر قطعات را بیشتر خواهد کرد . پس در طراحی مدارات این موضوع را به یاد داشته باشید.
در صنعت و مخابرات اتاقی که تجهیزات الکترونیک در آنها نصب هستند حتما می بایست خشک و خنک باشند.
این موضوع می تواند به عنوان یک شغل نیز مطرح شود. طراحی هیت سینک و تلفات دمایی برای تجهیزات الکترونیک.
احتمالاً برای شما بسیار پیش آمده است وقتی با کامپیوتر کار می کنید احساس کنید جز سر و صدای زیاد فن صدای دیگر نمی شنوید و اگر یک کارت گرافیک قدرتمند داشته باشید احتمالاً صدای فن آن هم به دیگر فن ها اضافه می شود.
در اغلب کامپیوترها این فن ها به خوبی از عهده وظیفه خود که همان خنک کاری چیپ هاست به خوبی برمی آیند اما برای افرادی که می خواهند از بهترین سخت افزار و آخرین تکنولوژی استفاده کنند و در عین حال بار پروسسی زیادی روی کامپیوتر خود می اندازند ممکن است فن به تنهایی قادر به تهویه گرمای تولید شده نباشد. در این حالت خنک کاری با مایعات یا آب راه حل مسئله است این عمل ممکن است کمی غیر منطقی به نظر برسد (آب آن هم در درون کامپیوتر!) اما این حقیقتی است که برای خنک کاری، آب به مراتب بهتر از هوا عمل می کند.
سیستم خنک کاری با آب در کامپیوتر بسیار شبیه سیستم خنک کاری اتومبیل است. با این تفاوت که به جای موتور اتومبیل، پروسسور کامپیوتر با آب خنک می شود. همه این سیستم ها براساس یک اصل ساده ترمودینامیک کار می کنند که می گوید: «گرما از جسم گرمتر به جسم سردتر که در مجاورت آن قرار دارد منتقل می شود. تا زمانیکه آن دو جسم هم دما شوند.»
می دانیم که پروسسور کامپیوتر به شکل یک چیپ ست است این چیپ شامل تعداد بسیار زیادی ترانزیستور است که هر کدام مانند یک سوئیچ صفر و یک (قطع و وصل جریان) عمل می کنند وقتی پروسسور در حال کار است این ترانزیستورها با سرعت بالا در حال صفر و یک شدن هستند و این یعنی عبور جریان بالا از پروسسور و در نتیجه ایجاد مقدار قابل توجه گرما.
در بیشتر کامپیوترها این گرما با استفاده از یک قطعه آلومینیومی که سطح تماس بالایی دارد به نام heat sink و یک فن این گرما را دفع می کنند تا از سوختن پروسسور شما جلوگیری کنند. یعنی براساس همان اصل ترمودینامیکی چیپ هیت سینک را گرم می کند. و هیت سینک هوا را گرم می کند و فن هوای گرم از آن منطقه خارج و هوای سرد را جایگزین می کند.
در بیشتر مواقع این سیستم به خوبی کار می کند اما بعضی مواقع این قطعات الکترونیکی گرمای بیشتری از توان سیستم تهویه هوا تولید می کنند. و نیز گاهی بعضی از چیپ overclock می شوند یعنی به گونه ای تنظیم می شوند که از سرعت حالت کار عادی خود سریعتر کار کنند و بنابراین گرمای بیشتری تولید می کنند.
و در ست همینجاست که سیستم خنک کاری با آب وارد کار می شود. آب هدایت گرمایی بیشتری از هوا دارد. و می تواند گرما را سریعتر از هوا منتقل کند. همچنین آب ظرفیت گرمایی ویژه بالاتری دارد. و قبل از اینکه شروع به گرم شدن کند می تواند گرمای بیشتری جذب کند.
بنابراین دو دلیل می توان برای ضرورت استفاده از سیستم خنک کاری با آب آورد:
۱ــ قطعات الکترونیکی گرمایی بیشتر از آنچه هوای اطراف می تواند جذب کند تولید کنند.
۲ــ فن باید به اندازه کافی بزرگ و قوی باشد تا گرمای اضافی را دور کند بنابراین برق بیشتری مصرف می کند. و گرد و غبار بیشتری وارد کامپیوتر می شود. و همین طور سر و صدای زیاد تولید می کند.
در این مقاله دوستان با عملکرد خنک کننده های مایع (liquid cooling ) که برای خنک کردن حرارت تولیدی پردازشگر کامپیوتر ( CPU ) به کار برده می شوند آشنا می شوند و همچنین قسمت های تشکیل دهنده خنک کننده شرکت Freezone و نحوه اتصال آن به سایر قطعات کامپیوتر را می توانند مشاهده کنند .
تقریبا تمامی دوستان از این موضوع اطلاع دارند که امروزه به علت افزایش سرعت پردازشگر کامپیوتر و افزایش overclock پردازشگر دمای تولیدی CPU به شدت افزایش پیدا کرده است و امکان خنک کردن پردازشگر فقط توسط فن امکان پذیر نیست . خیلی ها اعتقاد بر این دارد که بهترین روش برای خنک کردن پردازشگر کامپیوتر در حال حاضر استفاده از خنک کنده های مایع می باشد زیرا این روش نصب به سایر روش ها راندمان بسیار بالا تری دارد و می تواند سی پی یو را حتی در اور کلاک های بسیار بالا به راحتی و بدون اینکه مشکلی برای سی پی یو به وجود بیاید خنک کند .( برخی از دوستان که خیلی شجاع هستند در شرایطی مجبور می شوید اورکلاک سی پی یو را افزایش دهید در این شرایط اگر خنک کننده سی پی یو فقط فن باشد سی پی یو بعد از مدت زمان بسیار کوتاهی مثلا بعد از ۲۰ دقیقه خواهد سوخت که این کار را به هیچ عنوان به دوستان توصیه نمی کنم ) . خیلی از شرکت های سازنده خنک کننده مایع بعد از عرضه این وسیله متوجه چنین مشکلی شدند که مایع این خنک کننده ها نمی توانند دمای سی پی یو را از درجه حرارت محیط کمتر کند و در نتیجه بسیاری ازکامپیوتر هایی که در محیط های گرم بودند با مشکلات فراوانی مواجه شدند تا اینکه شرکت Freezone به عنوان اولین شرکت به راحتی توانست این مشکل را با اضافه کردن thermoelectric به خنک کننده های مایع حل کند تا خنک کننده های مایع بتوانند دمای سی پی رو را حتی پائین تر از دمای محیط هم بیاورند . ترمو الکترونیک تکنیک و ابزار جدیدی نیست ولی این قابلیت را دارد که به خوبی می تواند حرارت را جذب و ان را انتقال دهد ( thermoelectric از خانواده نیمه هادی می باشد که علاوه بر قابلیت بسیار بالای جذب حرارت می تواند حرارت جذب شده را به الکتریسته تبدیل کند ) . نحوه عملکرد خنک کننده شرکت Freezone به این شکل می باشد که مایع خنک کننده توسط پمپی به سمت پردازشگر کامپیوتر هدایت می شود و این مایع بعد از خنک کردن سی پی یو و گرفتن حرارت آن به سمت بلوک های ترمو الکترونیک هدایت می شود . بلوک های ترمو الکترونیک به سرعت حرارت مایع را جذب می کند و آنرا خنک می شود و همچنین حرارت جذب شده توسط ترمو الکترونیک به وسیله فن خنک می شود .
منبع : انجمن راسخون
همه در هم
