3.5 Термоинтерфейс

В любом случае термоинтерфейс - это самая необходимая часть любой С.О., так как обеспечивает теплообмен между охлаждаемым компонентом и самой С.О., если этого не будет, то С.О. теряет всю свою эффекивность.

В таком случае следует начать с определения термоинтерфейса. Если знать общее определение интерфейса, оно выглядит так:

Интерфе́йс (от англ. interface - поверхность раздела, перегородка) в общем случае определяет место или способ соединения, соприкосновения, связи. Его значение можно отнести к любому сопряжению взаимодействующих систем.

Тогда определение "термоинтерфейс" должно выглядеть так:

Это - конструктивное решение, обеспечивающее теплообмен между охлаждающими и охлаждаемыми компонентами, имеющее свои конструктивные характеристики, характеристики эффективности.

Под эффективностью понимается количество отводимого тепла; данное определение применимо для любой МПС, и в частности для IBM совместимых ПК.

При таком способе охлаждения для термоинтерфейса всегда соблюдается одно неотъемлемое правило - между поверхностью С.О. и поверхностью охлаждаемого элемента всегда должна быть термопаста, которая имеет ряд характеристик.

Поверхности, между которыми термопаста имеет в свою очередь свои характеристики, такие как:

1. Площадь - в квадратных сантиметрах.

2. Шероховатость сопрягаемой контактной поверхности, которая должна быть не хуже 2,5 мкм, иногда 1,6 мкм, которая получается при обработке режущим инструментом. Аналогичные требования и для кулера процессора.

3. Металл, из которого состоит контактная поверхность с термопастой, одна из сторон может быть и керамика. Если это слой металла или керамики, то должна учитываться и его толщина.

Теперь непосредственно о термопасте, и сперва о её компонентах.

Термопаста должна иметь хорошее сцепление с поверхностью меаллов и керамики, не должна высыхать в процессе эксплуатации при повышенных температурах, иметь низкую гигроскопичность (степень, с которой химическое вещество впитывает воду) и быть химически пассивными к применяемым в ПК материалам. Термопаста должна обеспечивать необходимую текучесть под статическим давлением, чтобы ее излишки уходили из зазора при прижатии С.О. механизмом крепления. Этим требованиям удовлетворяют силиконовые масла.

В качестве наполнителя для термопаст используют микро-дисперсные порошки, чтобы увеличить теплопроводность и уменьшить негативное воздействие шероховатостей охлаждаемого элемента и С.О., химический состав порошков:

1. Оксидов металлов (цинка, алюминия и других металлов);

2. Нитридов (бора, алюминия);

3. Металлов (серебро, медь, вольфрам);

4. Чистые металлы (индий);

Размер частиц имеет существенное влияние на теплопроводность паст

и измеряется в микрометрах.

Исходя из компонентов термопасты можно судить о её характеристиках, теперь о них:

1. Удельное сопротивление термопасты и изоляционные свойства.

2. Консистенция.

3. Теплопроводность и удельная теплопроводность.

4. Наполнитель.

4.Организация воздушных потоков в корпусе пк

Немаловажную роль в охлаждении ПК играет такая организация, т.к. в противном случае нагретый воздух в корпусе может нарушить температурный режим, предписанный в технических требованиях или характеристиках, следствием этого может встать выход из строя любого из узлов ПК, что может, в свою очередь, означать прекращение работы всей системы.

Поэтому из корпуса ПК должен отводиться нагретый воздух, в связи с этим есть три способа управления воздушными потоками:

1. Пассивный;

2. Активный;

3. Комбинированный - сочетание активного и пассивного;

Для оптимального охлаждения с приемлемым уровнем шума вентиляторов в современных ПК нужно соблюдать два требования:

1. Соблюдать теплообмен между корпусом ПК и окружающей средой, а для этого нужно обеспечить низкие потери давления в системе вентиляции корпуса. Заодно это может уменьшить шум вентиляторов.

2. Организовать в корпусе ПК воздушные потоки так, чтобы они омывали нагревающиеся узлы. Это обеспечит подачу к ним охлаждающего воздуха с температурой приближающейся температуре воздуха за пределами корпуса.

Организация воздушных потоков до сих пор является проблемой, по которой есть множество эффективных и не очень решений, но всё же есть общая идеология представленная корпорацией Intel, которая так и называется "идеология воздуховодов". Она изображена на рисунке12.

Рисунок 16. "Идеология воздуховодов"

Хотя и здесь есть проблемные зоны, они отмечены числами 1 и 2.

В первой зоне при наличии плат расширения может возникнуть серьёзное препятствие прохождению воздуха.

Во второй зоне обычно проходят кабели питания и шлейфы.

Также везде соблюдается такая закономерность:

Не хотите мириться с большим корпусом - терпите шум, издаваемый множеством вентиляторов маленького. Ведь необходимый объем (массу) воздуха прокачивать надо. А для этого надо совершить работу, которая тем больше чем больше сопротивление воздушному потоку.

Теперь о способах управления воздушными потоками: