無風(fēng)扇工控機(jī)的工作原理：被動冷卻

利用風(fēng)扇主動冷卻的電腦與被動冷卻的電腦并沒有太大不同。在典型的風(fēng)扇計算機(jī)中，CPU頂部有一個大型散熱器，風(fēng)扇位于頂部或集成在內(nèi)部?，F(xiàn)代高性能計算機(jī)還為其他產(chǎn)生過多熱量的板載組件配備散熱器和風(fēng)扇，包括GPU、板載內(nèi)存、NVMe SSD存儲和圖像采集卡。這些散熱器通過真正沉入組件中將熱量從組件中吸走，從而保持組件冷卻。通過先進(jìn)的散熱器設(shè)計和減少CPU等組件的功耗，可以拆除風(fēng)扇，完全依靠被動冷卻。

為了牢固地安裝散熱器并保證完整且功能性的熱連接，應(yīng)使用導(dǎo)熱膏或?qū)釅|的組合來消除與發(fā)熱組件配合時的任何缺陷。從這里，散熱器可以物理地固定到工業(yè)主板上，以防止在受到?jīng)_擊或振動時發(fā)生任何移動。

這涵蓋了無風(fēng)扇冷卻到組件級別的基礎(chǔ)知識，但現(xiàn)在我們面臨在機(jī)箱內(nèi)托管嵌入式單板計算機(jī)或工業(yè)主板的復(fù)雜性。散熱器仍然需要足夠的周圍空氣或一定程度的氣流來移動產(chǎn)生的熱量，以免過多積聚。例如，如果您將帶有散熱器的單板計算機(jī)放置在緊湊的外殼內(nèi)，則外殼內(nèi)產(chǎn)生熱量的所有組件都會導(dǎo)致外殼內(nèi)的環(huán)境溫度升高，從而重復(fù)出現(xiàn)與您之前相同的熱量積聚問題首先試圖避免。這些熱量需要盡可能好地散發(fā)到機(jī)箱或外殼的外部，這就是無風(fēng)扇工業(yè) PC 的運行方式。散熱器用于將發(fā)熱組件與系統(tǒng)機(jī)箱配合，有效地將熱量導(dǎo)出到外部。

那么，使用多個散熱器將熱能傳遞到外部機(jī)箱后，熱量會發(fā)生什么變化呢？如前所述，CPU 散熱器通常具有集成風(fēng)扇，以強(qiáng)制對流方式運行。采用翅片設(shè)計的工業(yè) PC 是特意采用這種方式來受益于自然對流，這意味著它們不必依賴流動的空氣來散發(fā)系統(tǒng)熱量。當(dāng)熱空氣上升時，這種自然的氣流將推過翅片表面并帶走附近的熱量。垂直安裝電腦將增加空氣自然通過的表面積。