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德承Cincoze無風扇嵌入式電腦的散熱設計

cincoze ? 來源:cincoze ? 作者:cincoze ? 2022-11-25 15:57 ? 次閱讀

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從汽車工廠工作站上的自動撿料手臂,到礦場的自動采礦車,甚至是海上自動鉆油平臺,嵌入式電腦被廣泛運用在各式各樣的應用環(huán)境中,舉凡智能制造、車載運輸、軌道交通、能源礦業(yè)等都可以看到嵌入式電腦,提供運算、串接、數(shù)據(jù)分析、實時聯(lián)網(wǎng)等功能。但也因為安裝的環(huán)境充斥著許多不確定的惡劣因素,散熱是嵌入式電腦運作穩(wěn)定的關(guān)鍵元素之一。以強固、可靠、符合應用需求聞名的德承無風扇嵌入式電腦,除了擁有優(yōu)于業(yè)界標準的寬溫設計(-40°C至70°C),其專有的散熱結(jié)構(gòu)設計更是讓電腦穩(wěn)定運作的核心關(guān)鍵。

解密德承Cincoze散熱解決方案

溫度過高,除了會影響電腦零件的使用壽命外,還可能造成過熱死機或CPU降頻導致效能降低的狀況。如何在效能與散熱之間取得平衡,各家嵌入式電腦廠商各有其獨特的竅門。在解密德承Cincoze散熱解決方案之前,應該先了解電腦主板上運作時會產(chǎn)生熱能的來源,舉凡CPU, Chipset, GPU, LAN Controller, Choke, MOSFET等等都會因為運作而產(chǎn)生熱能。一般來說,電腦有二種散熱方式可供選擇:一種是主動式散熱 (active cooling),是使用風扇來降低電腦零件的熱能。另一種則是被動式散熱 (passive cooling),是利用特別散熱結(jié)構(gòu)設計來將熱能快速帶離主機。

而滿足工業(yè)應用需求,專為嚴苛環(huán)境所打造的嵌入式電腦,由于安裝環(huán)境極為廣泛,也許是悶熱潮濕或是寒冷的戶外,又或是充斥著灰塵、木屑的工廠產(chǎn)線,惡劣的環(huán)境因素是必須考慮的問題。德承嵌入式電腦選擇了封閉式的無風扇設計,除了增加強固性外,也可有效杜絕灰塵堆積在電腦內(nèi)部而影響運作的風險。

德承無風扇嵌入式電腦散熱解決方案,從產(chǎn)品設計初期就由研發(fā)部的電腦熱流設計工程師(Thermal Design Engineer)精密的設計與計算,透過層層堆疊的散熱結(jié)構(gòu)安排,讓散熱的效率優(yōu)于CPU或GPU發(fā)熱的效率,產(chǎn)生更佳的散熱效果,在效能與散熱間取得良好的平衡。

德承嵌入式電腦 -熱能傳遞架構(gòu)

-主要發(fā)熱組件 – CPU

CPU為電腦運算的核心,主要在處理算術(shù)、邏輯運算,解讀電腦內(nèi)的每個指令來控制電腦的運作。當進行多工任務處理時,CPU的高速運轉(zhuǎn)就會產(chǎn)生熱能,也是電腦中主要熱能產(chǎn)生的來源。

-散熱模塊 (heat sink)

依據(jù)金屬不同的特性,德承善用鋁的散熱快、銅的導熱快優(yōu)勢,在散熱模塊的設計會依據(jù)需求,適切的安排銅管與鋁塊的搭配,能快速將熱能向上或向外傳遞,避免熱能積累。

-散熱片 (thermal pad)

CPU與散熱模塊或散熱模塊與鋁擠上蓋間,通常會使用散熱片(thermal pad),可減少縫隙間的空氣存在。德承選用的散熱片以低熱阻(thermal resistance)硅膠為基材,導熱系數(shù)(thermal conductivity)高達12.5W/mk,運用其高導熱效能,降低接觸熱阻,達成更佳的熱傳遞效果。

-銅導管 (heat pipe)

在鋁擠外殼內(nèi)會裝置導熱的銅導管,能夠快速的將熱能往鋁擠上蓋進行傳遞。常設計使用在擁有高功耗CPU和GPU機種的散熱上。

-鋁擠外殼

德承嵌入式電腦的外殼是使用散熱效果杰出的鋁所制成,并經(jīng)由德承的電腦熱流設計工程師(Thermal Design Engineer)精算后,在鋁擠外殼上安排不同高度、形狀、數(shù)量的鰭片,透過極大化的散熱面積來加快散熱的效率。除此之外,德承獨特的一體式成型機殼(unibody chassis),除了提升強固性外,比起市面其他嵌入式電腦采用的分離式機殼,散熱效率也更好。

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國際級的寬溫認證

為了提供符合應用需求的嵌入式電腦,德承在研發(fā)上投注許多的資源,設立不同的實驗室,如EMC實驗室、Signal實驗室、硬件實驗室、溫度實驗室等等。其中溫度實驗室是確保德承嵌入式電腦能夠在-40°C至70°C的寬溫下,處理多工任務時仍能保持穩(wěn)定且順暢的運行。此外,針對不同的應用,德承嵌入式電腦也陸續(xù)通過以下測試標準:

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審核編輯黃昊宇

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