Виділення теплової енергії - неминучий процес, що супроводжує спрямований рух елементарних заряджених частинок по проводить струм матеріалу. Електрони, проходячи по провіднику і долаючи його опір, здійснюють певну кількість роботи, яка супроводжується зростанням температури матеріалу. Чим більше значення струму, тим сильніше нагрівання.
Для подолання цього явища необхідно використовувати надпровідники, що вимагає низьких температур і, відповідно, в побутових пристроях не застосовується, або ж змінити сам принцип роботи схем, відмовившись від електричного способу передачі сигналів. Очевидно, що на даному етапі розвитку все це недосяжно, тому на гріється елемент встановлюється система охолодження і тепло примусово відводиться від поверхні мікросхеми. Хоча таке рішення занадто грубе, його ефективність цілком достатня.
Система охолодження комп'ютера
Для охолодження компонентів в обчислювальній системі використовується кілька конструктивних рішень, що розрізняються ефективністю роботи. Найбільш проста система охолодження представлена металевим радіатором, поверхня якого стикається з нагрівається мікросхемою.
Його особлива форма дозволяє збільшити сумарну розсіюють площа, тим самим підвищивши ККД. Саме такі рішення використовувалися в перших моделях комп'ютерів. Основна перевага - повна тиша при роботі. Однак зі зростанням потужності охолоджувальної мікросхеми для підтримки прийнятного температурного режиму необхідно: збільшувати габарити і площа радіатора, що не завжди можливо; зменшувати температуру навколишнього повітря. Для подолання цього обмеження було запропоновано вдосконалена система охолодження, в якій площа поверхні, що розсіює залишилася колишньою, але був доданий вентилятор, примусово створює потік повітря, що обдуває радіатор. Саме таке рішення отримало найбільше поширення. До недоліків можна віднести шум при роботі, витрати електроенергії для вентилятора, наявність механічних обертових частин, схильних до зносу, і зменшення продуктивності внаслідок нагрівання навколишнього повітря.
Крім вищеназваних класичних рішень існують і інші. Одна з них - це водяна система охолодження. Через свою складність використовується лише ентузіастами. На мікросхемі встановлюється порожнистий теплообмінник, який за допомогою трубок з'єднаний з гойдає помпою і радіатором, винесеним за межі корпусу комп'ютера. Вся система заповнена водою. Відмінність від рішення «вентилятор з радіатором» в тому, що не відбувається нагрівання повітря в корпусі, а значить, ККД не знижується. Також не можна не згадати про теплових трубках, котороие зараз використовуються практично у всіх системах охолодження. Усередині такої трубки знаходиться швидко випаровується рідина (іноді порошок), яка збільшує інтенсивність передачі тепла від поверхні мікросхеми до ребер радіатора.
Схожі статті
