今天，平板电脑厂家为了让更多人了解平板电脑，在此特别提出一种用于笔记本电脑的新型平板热管，具有散热效率高、机械强度高、重量轻、成本低、工艺简单等特点。利用自然对流冷却技术，对相同尺寸的平板热管和铝板固态传热性能进行了实验研究。分析了 17W 的加热功率、55.3℃热源温度和55.3℃凝结面最高温度下的平板热管起动特性、平均温度特性、热功率及传热系数，得出平板热管散热器的总热阻为1.72℃/W，凝结面最高温度为49.7℃。让我们一起来看看吧~
本文通过对笔记本丝网芯热管的应用试验，分析了丝网芯热管的管径、管长和壁厚，并对丝网芯热管在笔记本上的应用进行了计算，结果表明丝网芯热管是一种能满足电脑散热要求的智能温度控制风机。我司研究人员研究了热管位置对散热特性的影响，该项目主要研究采用热管、散热片和风扇相结合的方式，一方面将笔记本电脑产生的热量通过散热管传递到显示器背面的平热管(平板)上，利用平板热管降低散热阻，产生整体等温表面，可有效扩大散热面积，提高散热效果；另一方面不使用风扇，实现笔记本电脑的静音设计。实验研究分析了平板热管自然对流冷却过程中的传热特性，并对平板热管的传热特性产生了启动特性、加热性能和加热角度的影响。积累理论计算所需的实验数据，并指导平板热管的最佳设计。
一、热管在笔记本电脑散热中的研究概况
笔记本电脑的大部分热量来自微处理器。目前，随着电子元件集成度的不断提高，计算机芯片中的电路越来越多。单片式计算机不仅需要最高温度，而且还需要高温均匀性。因此，电子元件散热器的性能直接影响到计算机的工作性能。起初，笔记本电脑中的微处理器产生热量，并通过小风扇散热，但这种方法既不有效也不节能。传热问题已成为影响笔记本电脑发展的技术瓶。在这些领域，热管采用工业质量气体液相变热，具有良好的传热等温性。而且热管能耗低，安装方便，改变了传统风冷技术存在的噪音问题。发展前景十分广阔。但是，由于管内传热机理的复杂性，目前国内外关于管内传热极限的研究尚属空白。深入研究其内部机理，能更好地发挥其良好的传热性能，解决了笔记本电脑等电子产品的散热问题。
二、双管式散热管在散热笔记本上的应用
（一）笔记本电脑产生的热量
微电子技术的发展，从而改善了集成电路的性能，降低了成本，硅基CMOS将在21世纪初成为微电子技术的主流，微功率技术是目前微电子领域研究的热点之一。1999年，2.5vc‐mos 设备采用 0.25um 工艺，使其栅级功耗降低到 0.15uw/Hz。随着单片功耗和总功率密度的增加，集成电路的功率密度也随之增加。2000年，美国半导体工业协会(SEMIC)曾预测，这项技术将在2011年投入使用，而美国半导体工业协会也预言了这一点。这种高性能的微处理器集成了7.053×109个晶体管，面积为 8.17cnl2，具有低 GHz 的单片机时钟，0.6V 的工作电压，耗电 177w，如果热阻提高 0.1℃，50W 的单片机可提高5℃，150W的单片机可提高15℃。气温上升到10摄氏度，设备可能受损。因此高效散热是确保电子设备可靠运行的前提。一般而言，便携式电脑的热能主要来自CPU、主显卡、硬盘、主板芯片组，尤其是北桥和显卡电源电路。CPU是最大的热源，笔记本释放的热能有三分之一来自于此，因此，高温对上述部件的影响是致命的。中央处理器是笔记本电脑的主要组成部分，也是笔记本电脑的核心部件。当计算机物理原理对笔记本电脑非常重要时，其工作原理非常重要。特别是他对诸如CPU之类的芯片会释放大量热量，热是CPU的天敌，温度太高了容易烧掉CPU。半导体技术的快速发展，不断提高了CPU的集成度，目前最大主频超过3GHz。一是芯片运行速度加快，运算能力不断增强，但同时芯片的散热和耗热量也在增加。在过去的30年中，制造技术的变革使得硅片的集成度大大提高。
（二）散热问题对晶片发展的影响
如果芯片性能继续以目前的高速发展，在芯片发展过程中，能耗和散热将是最大的障碍。能否解决这一问题，将成为整个信息产业乃至全球经济所面临的重大课题。为了提高芯片的效率，研究人员会调查更大的缓存存储器，在同一存储器中安装几个微处理器。现在有和超级计算机功能相同的芯片，有电脑的人可以通过语言和表情来交流，手机的无线通信功能大幅提高了。太阳能微系统1-2级的高级工程师刘东子说，解决这一问题的方法是将风扇和外部散热器装到芯片上，但随着计算机等设备的体积越来越小，传统的散热器将难以继续提高其散热性能。信息产业正在试验新的冷却技术，包括新型液体冷却剂和低能晶体的生产。制作集成芯片内置热管是目前的主要工作，芯片性能的快速提升带动了以信息技术为主导的新经济的兴起。但随着晶体管集成度的不断提高，晶体管的能耗和散热问题也日益突出。目前，研究人员在芯片的设计和制造上仅限于生产成本。但从广义上讲，能耗和散热将成为一个根本性的限制，在芯片的总体设计中，必须认真考虑这两个问题。
三、风扇与散热板相结合
风扇散热也是便携式电脑的基本散热方式之一，由于其价格便宜，所以大部分厂商都采用它。一般来说，带散热风扇的笔记本有两个等级：低风和高风。风扇速度取决于 CPU 温 度。起初，笔记本的CPU是靠小型的台式机风扇冷却的。这种方法耗电大，散热效果不好。现在电扇设计更科学了，很多笔记本产品都会把风扇从原来的垂直板改成平行板，散热风机与主板平行，不受机体厚度的限制。大型风机可提高冷却效率，平行主板设计可使机体变薄。为散热，风机一般都配有散热片。一般来说，散热片的面积越大，其热导率越高，散热效果越好。CPU的顶部是金属板，底部是电扇。轴流风机技术成熟、成本低廉，可通过调节转速实现风量调节。气流被涡流和有机外壳所掩盖，体积巨大，有消耗空气的冰在里面。风机叶片薄，无涡流，气流方向性好，气流密度高，占用空间少，工艺新，成本高，叶片几何尺寸对噪声影响大。辐射风扇因其具有空间小、噪声大等优点而得到广泛地应用，但是你不能像在台式电脑上那样把CPU打坏。因此，热量会向其他部件，如硬盘或电池散热。而且空间太小，很难形成对流，除了将风扇移向主机一侧外，还可排出热气，吸入冷气以散热。风扇冷却过程中耗电较大，采用智能温控系统对风扇进行降温是必要的封面区域。电脑系统的温度达到一定的温度后，风扇会自动开启。当系统温度继续升高时，CPU 的标称频率将下降到 1gn。如果系统温度下降到一定的温度，CPU的工作频率就会恢复到标称频率。当系统的温度持续下降到安全区域时，风扇会自动切换。从那以后，智能温度控制不仅有效地帮助了笔记本电脑的散热，还为CPU提供了自我保护功能，使整个系统更加可靠，寿命长，节省了机器的电力，降低了噪音，很多厂家都承认了这项技术。
四、四种新型平板热管
金属板面上设有通孔，金属板面上设有多个交叠的通孔，使蒸汽通过金属板壁附近的空隙，使金属板热管凝结面温度分布更加均匀。这种新的平板热管有以下优点。（1）核心部分由狭窄的重叠孔组成，制造过程相对简单。（2）缩短了液体介质的回流，改善了平板热管的毛细管截面；（3）性能良好；（4）平板热管由热管中使用的铝组成，而且它们之间的重量很轻。
为了研究平板热管的传热特性，建立了平板热管实验测试系统。测试系统包括受限空间，平板热管，电热块，稳压电源，采集设备，热电偶等。为了保证试验在自然对流环境中进行，建立了试验限制区。在铜加热块内嵌入电热棒，用平板热管对其进行加热。这种电热块的受热面为25mm×20mm，板式热管外径205mm×160mm×3mm，内装8.3ml丙酮工作液。加热器用钳子将加热器加热到平板热管蒸发表面底部的中线，加热块由昭新bxn-605d直流稳压电源供电，通过改变电压，使平板热管承受不同的热负荷，在冷凝面上均布6个T形热电偶9 个。该数据采集器采集了34970A的热电偶测温信号，并用计算机软、硬件读出温度值。对相同尺寸的实心铝板进行了试验，并与热管板在相同条件下的试验结果进行了对比。
五、实验结果和分析
垂直放置时，26℃、13W加热功率时，平板冷凝管段热源温度θs和最高温度θC均随时间变化。由于平板热管本身和保温材料都具有一定的热容，凝结段和环境之间为自然对流换热条件，换热系数极小，约需25分钟才能与环境连接。散射热阻Rs是热源温度θs和平均蒸发表面温度θE之间的差，即Rs=(θs-θE)/P(1)，在26℃下垂直放置。结果表明，当加热功率从7W提高到17W时，平板热管与固体铝板之间的扩散热阻 Rs 和自然传热系数 Rs 基本相同，平板热管与固体铝板相比，导热系数 Rs 降低了约 60%。这是由于：当加热功率较小时，平板热管中的蒸气量较小，所以平板热管在平均温度下的优势并不明显；当加热功率较大时，加热功率从 7W 提高到17W，平板热管在平均温度下的优势并不明显；当平板热管温度达到 2.01℃/w 时，平板热管的总热阻由 2.88℃/w 降低到1.72℃/w；当平板热管温度达到2.01℃/w时，平板热管的总热阻由 2.72℃降低到 1.44 倍。板式热管冷凝表面自然对流热阻由 1.52℃/w 下降到 1.35℃/w。当加热功率增加时，θ 和 θC都会增加。固体铝板材在13W的加热功率下，冷凝温度持续升高。采用17W的加热功率，可使平板热管冷凝面最高温度达到49.7℃，保证人体不会烧伤，同时热源温度达到53℃，保证笔记本电子元件稳定、正常、高效运行。
研究发现，扩散热阻Rs随倾角的增加变化很小。板式热管的热阻RH、自然对流热阻RC和总热阻Rt随倾角的增大而减小；其原因是，随着倾角的增大，重力增大，但相对于通道尖角所提供的毛细力，重力的影响不明显，因此改进幅度不大，只 有8%左右。在13W加热功率范围内，随着倾角的增大，自然对流热阻RC降低，凝结面与热管气流方向的夹角减小，凝结面变小，自然对流传热也增大；平板热管和实心铝板凝结面温度分布不均匀。在冷凝表面上分别对9个测温点进行了温度比较。显然，平板热管的凝结表面温度总是低于铝板固体中相应位置的温度。在相应条件下，铝板凝结段的最大温差不大于2℃，而铝板固相中的最大温差约为5℃。
六、结束语
笔记本电脑的性能越来越好，散热也变得越来越重要，它直接影响了系统的稳定运行。对便携式计算机来说，空间和电力是有限的，统的空气冷却方式越来越不能满足散热的要求。在便携式计算机散热系统中，广泛使用散热性能好的热管。结果表明，该热管可以满足低环境温度条件下笔记本电脑自然对流散热的要求。在较高的环境温度下，带风扇的热管可以满足散热要求。智能温控风机在温度持续上升时，通过提高风机冷却速度，增加熟管总传热系数，满足冷却要求。我司平板电脑功能特点非常深受大众的喜爱，是专业的集研发、生产、销售电子产品一体的创新型企业，大家如果对于平板电脑有任何需求，请咨询我们哦~
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