散熱風扇,英文名:Cooling fans 。散熱風扇的技術和性能方面已經完全達到了成熟的階段,并不斷有新技術出現。風扇規格尺寸從15mm到280mm,電壓有5V,12V,24V,48V,110V,220V,380V,外形有方形,圓形,橄欖形等。
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散熱風扇的原理
散熱風扇的工作原理是按能量轉化來實現的,即:電能→電磁能→機械能→動能。其電路原理一般分為多種形式,采用的電路不同,風扇的性能就會有差異。
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散熱風扇的分類及特點
一、軸流風扇
軸流風扇的葉片推動空氣以與軸相同的方向流動。軸流風扇的葉輪和螺旋槳有點類似,它在工作時,絕大部分氣流的流向與軸平行,換句話說就是沿軸線方向。軸流風扇當入口氣流是0靜壓的自由空氣時,其功耗*低,當運轉時會隨著氣流反壓力的上升功耗也會增加。軸流風扇通常裝在電氣設備的機柜上,有時也整合在電機上,由于軸流風扇結構緊湊,可以節省很多空間,同時安裝方便,因此得到廣泛的應用。
其特點:較高的流率,中等風壓
二、離心風扇
離心風扇工作時,葉片推動空氣以與軸相垂直的方向(即徑向)流動,進氣是沿軸線方向,而出氣卻垂直于軸線方向。大多數情況下,使用軸流風扇就可以達到冷卻效果,然而,有時候如果需要氣流旋轉90度排出或者需要較大的風壓時,就必須選用離心風扇。風機嚴格而言,也屬于離心風扇。
其特點:有限流率,高風壓
三、混流風扇
混流風扇又稱對角線流向風扇,初一看,混流風扇和軸流風扇沒什么不同,其實,混流風扇的進氣是沿軸線的,然而出氣卻是沿軸線和垂軸線的對角線方向。這種風扇由于葉片和外罩稱圓錐形,因此致使風壓較高,在相同尺寸和其他可比性能下,與軸流風扇相比,離心風扇的噪聲更低。
其特點:高流率和相對較高的風壓
四、貫流式風機
貫流式風流能產生大面積的風流,通常用于冷卻設備的大表面。這種風扇的進氣和出氣均垂直于軸線(如右圖)。貫流風機是使用一個比較長的圓桶狀扇葉輪進行工作,這個圓桶狀扇葉的口徑都比較大,因為口徑大,才能在保證整體空氣循環量的基礎上使用比較低的轉速,從而,降低由于高速運轉帶來的噪音。
其特點:低流率,低風壓
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散熱風扇的常見軸承結構
散熱風扇的常見軸承有:滾珠軸承,含油軸承,磁懸浮軸承。
滾珠軸承
滾珠軸承(Ball Bearing)改變了軸承的摩擦方式,采用滾動摩擦,兩個鐵環中間有一些鋼球或者鋼柱,并輔以一些油脂潤滑。這一方式更為有效的降低了軸承面之間的摩擦現象,有效提升了風扇軸承的使用壽命,也因此將散熱器的發熱量減小,使用壽命延長。所帶來的缺點就是工藝更為復雜,導致成本提升,同時也帶來更高的工作噪音。
含油軸承
含油軸承(Sleeve Bearing))是使用滑動摩擦的套筒軸承,使用潤滑油作為潤滑劑和減阻劑。可以說是現在市場上*常見的一種軸承技術,由于成本低廉,制造簡單,不少產品包括知名品牌都還在繼續使用中。其優點是初期使用時安靜,噪音低,價格便宜。
磁懸浮軸承
磁懸浮軸承(Magnetic Bearing)的馬達采用磁懸浮(Magnetic System,MS)設計,是利用磁力作用將轉子懸浮于空中,使轉子與定子之間沒有機械接觸。其原理是磁感應線與磁浮線成垂直,軸芯與磁浮線是平行的,所以轉子的重量就固定在運轉的軌道上,利用幾乎是無負載的軸芯往反磁浮線方向頂撐,形成整個轉子懸空,在固定運轉軌道上。與傳統的滾珠軸承、含油軸承相比,磁軸承不存在機械接觸,轉子可以運行到很高的轉速,具有機械磨損小、能耗低、噪聲小、壽命長、無需潤滑、無油污染等優點,特別適用于高速、真空、超凈等特殊環境中。磁懸浮事實上只是一種輔助功能,并非是獨立的軸承形式,具體應用還得配合其它的軸承形式,例如磁懸浮+滾珠軸承、磁懸浮+含油軸承、磁懸浮+汽化軸承等等。
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散熱風扇常見技術指標
風量
風量是指散熱風扇每分鐘排出或納入的空氣總體積,如果按立方英尺來計算,風量單位就是CFM;如果按立方米來算,就是CMM。散熱風扇經常使用的風量單位是CFM(約為0.028立方米/分鐘)。
風量是衡量散熱風扇散熱能力的*重要的指標。顯然,風量越大的散熱風扇其散熱能力也越高。這是因為空氣的熱容比率是一定的,更大的風量,也就是單位時間內更多的空氣能帶走更多的熱量。當然,同樣風量的情況下散熱效果和風的流動方式有關。
風壓
風壓和風量是兩個相對的概念。一般來說,在廠商節約成本的考量下,要設計風扇的風量大,就要犧牲一些風壓。如果風扇可以帶動大量的空氣流動,但風壓小,風就吹不到散熱器的底部(這就是為什么一些風扇轉速很高,風量很大,但就是散熱效果不好的原因),相反地,風壓大則往往意味著風量就小,沒有足夠的冷空氣與散熱片進行熱交換,也會造成散熱效果不好。
風扇轉速
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