当线路板功耗较高,被动散热无法满足需求时,强制风冷散热就成了首选,我在设计工业控制板、服务器主板等项目时经常采用这种方式。强制风冷的核心逻辑是通过风扇产生气流,加速线路板表面的空气流动,从而快速带走线路板和元件产生的热量,提升散热效率。
强制风冷散热的设计重点有两个:一是风扇的选择,根据线路板的发热量和安装空间,选择合适风量和风速的风扇,常见的有轴流风扇和离心风扇,轴流风扇适合大面积散热,离心风扇适合狭小空间;二是线路板的布局,要保证气流能顺畅通过发热元件集中的区域,避免出现气流死角,通常会采用“进风-散热-出风”的合理布局,还可以在发热密集区域设置导风槽。
比如在设计服务器主板时,CPU、内存、芯片组等元件发热量都很大,我们会在机箱内安装多个轴流风扇,形成定向气流,同时在主板上合理布局元件,让高热元件都处于气流通道上。强制风冷的散热效率很高,但也存在一些不足:风扇工作时会产生噪音,而且需要额外的供电接口,风扇的使用寿命也会影响线路板的长期稳定性。
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