رادیاتور نیاز به تسریع اتلاف گرما از طریق جابجایی اجباری فن دارد، بنابراین کیفیت یک فن نقش تعیین کننده ای در اثر خنک کنندگی کلی دارد. مجهز بودن به فن CPU با کارایی بالا نیز یکی از عوامل کلیدی برای اطمینان از عملکرد روان کل کامپیوتر است. اصل عملکرد فن DC: طبق قانون سمت راست آمپر، یک هادی از جریان عبور می کند و میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد می شود. اگر رسانا در میدان مغناطیسی ثابت دیگری قرار گیرد، مکش یا دافعه ایجاد می شود و باعث حرکت جسم می شود. در داخل تیغه فن فن DC، یک آهنربای لاستیکی که از قبل با مغناطیس پر شده وصل شده است. در اطراف ورق فولادی سیلیکونی، شفت با دو مجموعه سیم پیچ پیچیده می شود و جزء القایی هال به عنوان یک دستگاه تشخیص سنکرون برای کنترل مجموعه ای از مدارها استفاده می شود که باعث می شود دو مجموعه سیم پیچ به نوبه خود در اطراف شفت پیچیده شوند. ورق فولادی سیلیکونی قطب های مغناطیسی مختلفی تولید می کند و قطب های مغناطیسی و آهنرباهای لاستیکی جاذبه و دافعه ایجاد می کنند. هنگامی که نیروی مکش و دافعه بیشتر از نیروی اصطکاک استاتیک فن شپش باشد، تیغه فن به طور طبیعی می چرخد. از آنجایی که عنصر حسگر هال یک سیگنال همگام را ارائه می دهد، تیغه فن می تواند به کار خود ادامه دهد و جهت حرکت آن را می توان بر اساس قانون دست راست فلمینگ تعیین کرد.
اصل عملکرد فن AC: تفاوت بین فن AC و فن DC. در حالت اول منبع تغذیه AC است و ولتاژ منبع تغذیه بین مثبت و منفی متناوب می شود. برخلاف فن DC، ولتاژ منبع تغذیه ثابت است و باید به کنترل مدار تکیه کند تا دو مجموعه سیم پیچ به نوبه خود برای تولید میدان های مغناطیسی مختلف کار کنند. فن AC دارای فرکانس برق ثابتی است، بنابراین سرعت تغییر قطب مغناطیسی تولید شده توسط ورق فولادی سیلیکونی با فرکانس توان تعیین می شود. یکسان. با این حال، فرکانس نمی تواند خیلی سریع باشد، خیلی سریع باعث مشکلات فعال سازی می شود. همه رادیاتورهای کامپیوتر ما فن DC هستند. به طور کلی، یک فن خوب عمدتاً حجم هوا، سرعت، نویز، عمر مفید و نوع یاتاقان های تیغه فن مورد استفاده را بررسی می کند.
این پارامترها در زیر به طور جداگانه توضیح داده خواهند شد.
حجم هوا به مجموع حجم هوای تخلیه یا ترکیب شده توسط فن رادیاتور هوا خنک در دقیقه اشاره دارد. اگر بر حسب فوت مکعب محاسبه شود، واحد CFM است. اگر برحسب متر مکعب محاسبه شود CMM است. واحد حجم هوا که اغلب برای محصولات رادیاتور استفاده می شود CFM است (حدود 0.028 متر مکعب در دقیقه). یک فن CPU 50×50×10 میلیمتر معمولاً به 10 CFM میرسد و یک فن 60×60×25 میلیمتری معمولاً به CFM 20-30 میرسد. هنگامی که مواد هیت سینک یکسان است، حجم هوا مهمترین شاخص برای اندازه گیری ظرفیت اتلاف حرارت رادیاتور هوا خنک است. بدیهی است که هر چه حجم هوا بیشتر باشد، ظرفیت اتلاف حرارت رادیاتور بیشتر می شود. این به این دلیل است که نسبت ظرفیت گرمایی هوا ثابت است و حجم هوای بیشتر، یعنی هوای بیشتر در واحد زمان، می تواند گرمای بیشتری را از بین ببرد. البته در مورد همان حجم هوا، اثر اتلاف حرارت مربوط به جریان باد است. حجم هوا و فشار باد حجم هوا و فشار باد دو مفهوم نسبی هستند. به طور کلی، برای طراحی یک فن با حجم هوای زیاد، باید مقداری از فشار هوا را فدا کرد. اگر فن بتواند هوای زیادی را جابجا کند، اما فشار باد کم باشد، باد به پایین رادیاتور نمی رسد (به همین دلیل است که برخی از فن ها سرعت بالا و حجم هوای بالایی دارند، اما اثر خنک کننده خوب نیست). برعکس، اگر فشار باد زیاد باشد، حجم هوا کم است و هوای سرد کافی برای تبادل گرما با هیت سینک وجود ندارد که باعث اتلاف حرارت ضعیف نیز می شود. به طور کلی، هیت سینک پره های آلومینیومی نیاز به فشار باد فن دارد که به اندازه کافی بزرگ باشد، در حالی که سینک حرارتی پره های مسی به حجم هوای فن به اندازه کافی بزرگ نیاز دارد. فن با فشار باد بیشتر، در غیر این صورت هوا به آرامی بین پره ها جریان نمی یابد و اثر اتلاف گرما بسیار کاهش می یابد. بنابراین، برای رادیاتورهای مختلف، سازندگان به جای یک فن که حجم هوای زیاد یا فشار هوای زیاد را دنبال می کند، فن ها را با حجم هوا و فشار هوای مناسب مطابق با نیاز خود مطابقت می دهند.
سرعت فن به تعداد دفعاتی که پره های فن در دقیقه می چرخند اشاره دارد و واحد دور در دقیقه است. سرعت فن بر اساس تعداد دور سیم پیچ در موتور، ولتاژ کار، تعداد پره های فن، زاویه شیب، ارتفاع، قطر و سیستم بلبرینگ تعیین می شود. هیچ ارتباط ضروری بین سرعت و کیفیت فن وجود ندارد. سرعت فن را می توان با سیگنال سرعت داخلی یا خارجی اندازه گیری کرد (اندازه گیری خارجی استفاده از ابزارهای دیگر برای دیدن سرعت چرخش فن است و اندازه گیری داخلی را می توان مستقیماً در بایوس یا از طریق نرم افزار مشاهده کرد. خطا نسبتاً بزرگ است). ? زیرا با تغییر دمای محیط، گاهی اوقات برای پاسخگویی به تقاضا، فن های با سرعت متفاوت مورد نیاز است. برخی از سازندگان رادیاتورهایی با سرعت فن قابل تنظیم طراحی شده اند که به دستی و اتوماتیک تقسیم می شوند. هدف اصلی کتابچه راهنمای کاربر این است که به کاربران امکان استفاده از سرعت کم در زمستان برای به دست آوردن صدای کم و استفاده از سرعت بالا در تابستان برای به دست آوردن اثر خنک کننده خوب است. رادیاتور تنظیم کننده دما به طور خودکار دارای یک سنسور کنترل دما است که می تواند به طور خودکار سرعت فن را با توجه به دمای فعلی کار (مانند دمای هیت سینک) کنترل کند. تعادل، به طوری که ترکیبی بهینه از صدای باد و اتلاف گرما حفظ شود.
صدای فن علاوه بر اثر خنک کننده، صدای کار فن نیز یک نگرانی رایج است. صدای فن اندازه صدای تولید شده توسط فن در هنگام کار است که تحت تأثیر عوامل زیادی قرار می گیرد و واحد دسی بل (dB) است. هنگام اندازهگیری صدای فن، باید در یک محفظه آنکوئیک با صدای کمتر از 17 دسیبل، در فاصله یک متری از فن، انجام شود و با ورودی هوای فن در امتداد جهت شفت فن تراز شود. و برای اندازه گیری از روش A-weighted استفاده می شود. ویژگی های طیفی نویز فن نیز بسیار مهم است، بنابراین استفاده از آنالایزر طیف برای ثبت توزیع فرکانس نویز فن نیز ضروری است. به طور کلی صدای فن باید تا حد امکان کم باشد و صدای غیر عادی وجود نداشته باشد. صدای فن به اصطکاک و جریان هوا مربوط می شود. هر چه سرعت فن بیشتر باشد و حجم هوا بیشتر باشد، صدا بلندتر خواهد بود. علاوه بر این، لرزش خود فن نیز عاملی است که نمی توان آن را نادیده گرفت. البته لرزش یک فن با کیفیت بسیار کم خواهد بود، اما غلبه بر دو مورد اول دشوار است. برای رفع این مشکل می توان از پنکه با سایز بزرگتر استفاده کرد. در مورد حجم هوای یکسان، صدای کار فن بزرگ در سرعت کم باید کمتر از صدای فن کوچک در سرعت بالا باشد.
عامل دیگری که ما تمایل به نادیده گرفتن آن داریم، بلبرینگ فن است. هنگامی که فن با سرعت بالا می چرخد، اصطکاک و برخورد بین شفت و یاتاقان وجود دارد، بنابراین منبع اصلی صدای فن نیز می باشد.
منبع صدای فن به این دلیل است که:
1. ارتعاش اگر هنگام چرخش روتور فن، مرکز فیزیکی جرم روتور و مرکز اینرسی شفت دوار در یک محور نباشند، باعث عدم تعادل روتور می شود. نزدیکترین فاصله بین مرکز فیزیکی جرم روتور و مرکز اینرسی شفت دوار را فاصله خارج از مرکز می نامند. عدم تعادل روتور باعث ایجاد فاصله خارج از مرکز می شود. هنگامی که روتور میچرخد، نیروی گریز از مرکز نیرویی بر روی براکت شافت چرخان ایجاد میکند تا ارتعاش ایجاد کند و ارتعاش از طریق مسیر پایه به شفت چرخان منتقل میشود. قطعات مکانیکی.
2. هنگامی که فن صدای باد کار می کند، تیغه ها به طور دوره ای در معرض نیروی ضربانی جریان هوای ناهموار در خروجی قرار می گیرند که در نتیجه صدا ایجاد می شود. نویز چرخش تشکیل می شود. علاوه بر این، صدای گرداب به دلیل لایه سطحی آشفته، گرداب و جداسازی گرداب هنگام عبور گاز از تیغه ایجاد می شود که باعث ایجاد ضربان توزیع فشار روی تیغه می شود. سر و صدای ناشی از این سه دلیل را در مجموع می توان «صدای برش باد» نامید. به طور کلی فن هایی با حجم و فشار هوای زیاد صدای باد برش زیادی دارند.
3. صدای غیرعادی و صدای باد فقط شبیه صدای باد ساده است، اما صدای غیر طبیعی متفاوت است. هنگامی که فن در حال کار است، اگر علاوه بر صدای باد، صداهای دیگری نیز شنیده شود، می توان قضاوت کرد که فن دارای صدای غیرعادی است. صداهای غیرعادی ممکن است به دلیل اجسام خارجی یا تغییر شکل در یاتاقان ها و همچنین برخوردهای ناشی از مونتاژ نامناسب یا سیم پیچی ناهموار سیم پیچ های موتور و در نتیجه شلی ایجاد شود که ممکن است باعث ایجاد صداهای غیرعادی شود. عمر مفید فن عمر مفید فن به زمان کار بدون مشکل محصول رادیاتور اشاره دارد و عمر مفید محصول با کیفیت به طور کلی می تواند به ده ها هزار ساعت برسد. در مورد قیمت و عملکرد مشابه، انتخاب محصولی با عمر طولانی، بدیهی است که از سرمایه گذاری ما محافظت می کند.
طول عمر فن از عوامل مختلفی مانند عمر موتور، محیط استفاده و منبع تغذیه تشکیل شده است. پرکاربردترین شکل تامین هوا دمیدن رو به پایین با فن محوری (یعنی رایج ترین نوع فن) است که به دلیل اثر کلی خوب و هزینه کم آن بسیار محبوب است. در صورت معکوس شدن جهت فن جریان محوری، به یک پیش ران رو به بالا تبدیل می شود که در برخی از مدل های خاص رادیاتورها از آن استفاده می شود. تفاوت بین این دو نوع تامین هوا در اشکال مختلف جریان هوا نهفته است. هنگام دمیدن، جریان متلاطم ایجاد می شود و فشار باد زیاد است، اما تحمل از دست دادن مقاومت آسان است. وقتی هوا تمام می شود، جریان آرام ایجاد می شود و فشار باد کم است اما جریان هوا پایدار است. در تئوری، راندمان انتقال حرارت جریان آشفته بسیار بیشتر از جریان آرام است، بنابراین به شکل جریان اصلی طراحی تبدیل شده است. اما حرکت جریان هوا نیز ارتباط مستقیمی با هیت سینک دارد. در برخی از طرح های هیت سینک (مانند باله های خیلی سفت) جریان هوا توسط هیت سینک بسیار مانع می شود و شاید بهتر باشد در این مورد از اگزوز استفاده شود. در مورد طراحی دمنده جانبی، معمولاً هیچ تفاوتی در اثر دمنده بالایی وجود ندارد. یک روش بهبود موثرتر ایجاد یک مجرای هوای خنک کننده اختصاصی برای CPU است تا تحت تأثیر هوای گرم نزدیک CPU قرار نگیرد که معادل کاهش دمای محیط است.
اگرچه فن های محوری به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند، اما دارای نقص های ذاتی هستند. فن جریان محوری توسط موقعیت موتور مسدود می شود و جریان هوا نمی تواند به آرامی از وسط منطقه دمیدن که "منطقه مرده" نامیده می شود عبور کند. در یک هیت سینک معمولی، دقیقاً باله میانی است که بالاترین دما را دارد. با توجه به این تناقض، اثر اتلاف حرارت هیت سینک در هنگام استفاده از فن جریان محوری کافی نیست.
فن های سانتریفیوژ کاملاً با فن های محوری متفاوت هستند و به تدریج در خنک سازی CPU نیز استفاده می شوند. معمولاً توسط کاربران کامپیوتر آنها را "فن های توربو" می نامند. مزیت این فن این است که مشکل "منطقه مرده" را به خوبی حل می کند. تفاوت فن سانتریفیوژ با فن سنتی در این است که چرخش پره ها در یک صفحه عمودی انجام می شود و ورودی هوا در کنار فن قرار دارد. جریان هوای دریافت شده توسط قسمت زیرین رادیاتور به طور مساوی توزیع می شود. هیچ مانعی در جهت دمیدن فن سانتریفیوژ وجود ندارد، بنابراین جریان هوا در هر موقعیت یکسان است. در عین حال، محدوده تنظیم فشار هوا و حجم هوا نیز بزرگتر است و اثر کنترل سرعت بهتر است. اثرات منفی مانند فن های محوری پرقدرت است - قیمت بالا و صدای بلند. بهبود طراحی کانال هوا راه دیگر برای حل نقطه کور باد، تغییر جهت باد فن است. روش سنتی برای نصب هیت سینک با جریان هوا به سمت پایین، یعنی عمود بر CPU است. پس از بهبود طراحی کانال هوا، فن به گونه ای تغییر می کند که به طرفین باد کند، به طوری که جهت جریان هوا موازی با CPU باشد. مزیت اصلی دمیدن جانبی حل کامل نقطه کور باد است، زیرا جریان هوا از پره های دفع گرما به صورت موازی عبور می کند و سرعت جریان هوا در چهار طرف بخش جریان هوا و نقطه حرارت CPU سریع ترین است. فقط در یک طرف واقع شده است. به این ترتیب می توان گرمای جذب شده توسط پایه خنک کننده CPU را به موقع از بین برد. مزیت دیگر این است که فشار باد برگشتی وجود ندارد (معمولاً هنگام وزش به سمت پایین، بخشی از جریان هوا به سطح پایینی هیت سینک می رود و پرش می کند که بر جهت حرکت جریان هوا در رادیاتور و راندمان گرما تأثیر می گذارد. مبادله از بین خواهد رفت). راندمان تبادل حرارتی بیشتر از دمیدن رو به پایین است
طبقه بندی فن های خنک کننده میکرو:
1. با توجه به ولتاژ کار فن خنک کننده: فن خنک کننده AC (AC FAN); فن خنک کننده DC (فن DC)
2. با توجه به موتور محرک فن خنک کننده: فن خنک کننده DC بدون جاروبک (DC BRUSHLESS FAN); فن خنک کننده DC برس دار (DC BRUSH FAN); فن خنک کننده AC بدون جاروبک (AC BRUSHLESS FAN).
3. با توجه به سیستم بلبرینگ موتور فن: نوع بلبرینگ روغن (SLEVE BEARING). نوع بلبرینگ (BALL BEARING); نوع سرامیک نانو بلبرینگ (CERAMIC NANOMETER BEARING).
4. با توجه به جهت جریان بخار: فن جریان محوری (AXAL FAN); فن سانتریفیوژ (BLOWER FAN); فن متقاطع (CROSS FAN).
با پیشرفت تکنولوژی فن های ضد آب مورد استفاده در آب نیز تولید شده است که می توان آن را نقطه عطفی در تاریخ فن ها دانست!
