散热器是什么？散热器类型、品牌和电子散热器安装介绍

电子散热器是什么？

电子散热器是一种广泛使用的冷却装置，用于冷却在使用过程中可能发热的零件或组件。许多电子和机械设备或机械都使用散热器辅助散热。

那么，电子散热器有什么作用？简单来说，它的作用就是逐渐将热能从任何发热组件中转移出去。具体到应用上，使用散热器可以提高产品性能，延长相关组件的使用寿命，从而使它们运行得更好、更久、更高效。

严格地说，电子散热器的定义可以包括任何吸热或散热的物质或设备，特别是当不需要热量或热量会降低性能时。毕竟，在极端情况下，电气或机械热积聚可能会导致整个系统发生故障、火灾、爆炸或致人受伤。

在实践中，“散热器”一词通常指的是各种电子设备的冷却装置，在这里它也可以被称为散热片，或者简单地说成冷却器。这类冷却器能将收集到的热量辐射到大气中，使其远离热源，因此是一种电子散热器。

电子散热器用于吸收和散出各类电子和机械设备产生的高温热量。事实上，对于任何因附属设备正常运行而产生热量的系统来说，它们都可以通过使用散热设备避免重要部件发热。例如，机械运动、燃料燃烧、电子传输、物理摩擦、化学作用、太阳能或核反应过程都会放热。

常用电子散热器的类型很多，各型号产品的外观各不相同。不过，大多数电子散热器仍有一些共有关键特性或特征。

不同类型的电子散热器

如上所述，电子散热器的类型很多，但它们基本均由金属制成，通常是铜或铝。

电子散热器最常见的一种设计就是我们熟悉的“翅片”结构。此外，还有使用针、冲压和其他成型技术制成的散热器，这些结构能增加表面积和整体传热率。

大多电子数散热器是被动式散热。因此，只要它们与特定零件或部件保持直接接触，它们就能自然地将热量从热源处传导出去，无需任何其他设备或工艺。

不过，通常也可以在电子散热器上附加冷却装置（如动力风扇），使散热更有效。采用这种技术的产品通常称为有源散热器。

下面几节中我们会对比几类广泛使用的电子散热器。

在CLC装置中，泵会不断地将固定体积的水/冷却液吸入密封和封闭的管网。液体流经一个与被冷却部件直接相连的区域，通过接触板吸收热量。然后液体将被导入冷却器或电子散热器，在那里水会与周围空气发生二次热传递。通过这种方式，液体会在冷却后再次循环，这个过程将一直持续下去。

风扇驱动和泵驱动的有源电子散热器广泛应用于电子产品的温度控制系统，以保护和提升各种芯片、LED、IC模块的性能。这些有源电子散热器在计算机中尤其重要，特别是CPU和显卡，它们在工作时通常会产生大量的热量。

冷却不足会对电气性能产生严重影响，主要分为两种形式，一种是对电路的物理损坏，一种是“热量缩减”。个人电脑或其他“智能”系统检测到温度上升时，便会启动“热量缩减”，通过严格限制关键部件的功率来减少热量积聚。

电子散热器制造类型

如上所述，在制造计算机、主板和其他设备的电子散热器时，会涉及许多结构、设计和制造技术。常见产品包括：

• 挤型电子散热器——金属被简单地压缩成所需的形状；广泛应用于各类应用中
• 锻造电子散热器——依靠模具将金属固定成所需形状；批量生产通常成本更低
• 插片式电子散热器——翅片以密集的阵列单独连接到底座上，非常适合定制化或空间有限的应用
• 冲压式电子散热器——是成本最低的批量生产产品，但作为冷却器，其功率和效率通常较低
• 数控加工电子散热器——通常成本高昂，由于金属是从固体块精密切割而成，因此浪费的材料较多
• 车削或拉链式翅片电子散热器——一种高效（通常也更昂贵）的制造工艺，使用专用机床切割翅片，然后将其推到适当位置；在翅片底座处用轻微弯曲的曲线来识别

大多数技术是改变经典翅片式或针式电子散热器布局的替代方法。通常，在选择供应商时，主要看重的是产品质量、性能、成本和销售量。

电子散热器可以用来做什么？

我们已经讨论过电子散热器对冷却CPU和GPU等重要PC组件的重要性。其他常用散热器的场景包括：

• 主板散热器
• 固态继电器散热器
• 电源晶体管散热器
• PCB散热器
• 外部/内部笔记本电脑散热器
• 放大器散热器

如何选择合适的电子散热器？

当您想问“我应该买什么类型的电子散热器？”，答案基本取决于您的具体设置和冷却需求。了解如何选择散热器的第一步是确定有关预期应用的一些基本细节。

选择合适电子散热器的主要衡量因素包括：

• 部件的功耗水平。这个值通常被称为TDP（散热设计功耗）。TDP通常用作组件功耗的基本值，常用于CPU（处理器）和GPU（视频卡）中。TDP额定值规定了组件可以达到的最大热量（单位：瓦特），该值通常表示零件正常工作可承受的最大热量
• 组件为呈现最佳性能所需的冷却温度
• 安装冷却器、散热片或散热器所需的空间——这些装置的尺寸不一，既有小型散热器，也有大型设备
• 能为您的系统规格提供卓越散热性能的散热器设计或布局类型
• 您需要主动散热器还是被动散热器
• 您购置冷却器的预算

电子散热器品牌

值得信赖的电子散热器品牌制造商很多。部分制造商专门生产电子产品和个人电脑散热器，其他制造商则主要生产工业设计和机器冷却设备。

下表介绍了一些流行的电子散热器品牌、它们的适用场景和优点。

散热器的典型应用场景

下表中列举了多种散热器的部分典型应用场景。

常见问题

如何安装电子散热器？

尽管大多数电子散热器的安装方法都比较相似，但几乎所有类型、品牌和型号的产品均有其独特的安装机制。

大多数情况下，安装人员需要将冷却器的底板紧密连接到待冷却部件的表面上。连接通常通过手动夹紧或拧紧组件来完成。散热器的安装配件很多，包括弹簧夹、弹簧安装铆钉、螺钉和胶带。

基本上所有电子散热器组件和冷却器热板之间都要涂上导热膏，这一点对于要在电脑和主板上使用的散热器尤为重要。

导热膏（也称为TIM或导热脂）是一种导热物质，这种物质可以改善两块金属板之间的热传递效果。它能填补任何表面细微缺陷留下的狭窄间隙，从而优化整体冷却性能。随着时间的推移，它会变干并开裂，所以需要定期重新涂抹。

为什么在功率放大器中使用电子散热器？

与许多其他电气设备一样，功率放大器中的有源元件（特别是晶体管）在传导电流时会产生大量热量。像PC组件一样，这些零件的工作温度也有限值，过热会导致零件损坏、故障或（至少）性能严重受阻。

购买满足需求的优质电子散热器既能保护精密电子产品和用户，同时也能最大化发挥设备的效用。

Raspberry Pi（树莓派）需要电子散热器吗？

一般不需要，但前提是您使用的Raspberry Pi设置符合其设计限值要求。虽然部分新品的功耗略有增加，但RasPi系列产品（如BCM2835）中使用的大多数芯片都可以在无电子散热器的情况下正常工作。

对于99%的电子设备而言，额外冷却都不会产生不良影响，而且通过降低封闭系统的运行温度，设备的性能都会显著提高。您可以运行一些命令，检查Raspberry Pi在负载下的工作温度。

我能独立更换电子散热器吗？

一般没问题，这在计算机维护中很常见。如果您已仔细阅读并理解安装特定型号的计算机电子散热器或冷却器须知的说明和步骤，那么将电子散热器安装到所需组件上应该不难。

如果您不确定更换电子散热器的方法，或者不确定是否需要更换散热器，最好向专家寻求专业帮助和建议。

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