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在电机及电子产品使用中如何选择一款高效又低廉的散热风扇

所有需要使用散热风扇的电机和电子产品,必须为系统的散热选择一款足够风量的散热风扇,而风量的大小取决于系统耗电量及能否带走足够的热量;在日常生活中,需要使用散热风扇的电机及电子产品的使用年限往往由于冷却系统的不足而在降低寿命,所以作为企业应该也明白,由于散热风扇冷却系统的不足,电机及电子产品的销售价格与销售量往往都不如预期,因此,选择正确的散热风扇通风组件,必须考虑以以下目标为标准:
1、最强的空气流动率;2、最适合尺寸;3、最静的噪音;4、最小的耗电量;5、最大的可靠度与最强的使用寿命6;6、合理的总成本
了解了上述几个目标标准,我们通过以下四个步骤正确选择散热风扇,可帮您达成上述几个目标:

步骤一:总冷却需求
首先必须了解三个关键因素以得到总冷却需求:
1、散热风扇必须转换的热量(即温差DT)
2、散热风扇抵消转换热量的瓦特数(W)
3、散热风扇移除热量所需的风量(CFM) 
总冷却需求对于有效地运作系统极为重要。有效率的系统运作必须提供理想的运作条件,使所有系统内的组件均能发挥最大的功能与最长的使用年限。
下列几个方式,可用来选择一般用的散热风扇马达:
1.算出设备内部产生的热量。
2.决定设备内部所能允许的温度上升范围。
3.方程式计算所需的风量。
4.估计设备用的系统阻抗。
5.根据目录的特性曲线或规格书来选择所需的散热风扇。
如果已知系统设备内部散热量与允许的总温度上升量,可得到冷却设备所需的风量。

步骤二:全部系统阻抗/系统特性曲线
空气流动时,气流在其流动路径会遇上系统内部零件的阻扰,其阻抗会限制空气自由流通。压力的变化即测量到的静压。
为了确认每一槽排(slot)之间冷却瓦特数,散热风扇系统设计或制造厂商不但必须有散热风扇的有效散热风扇特性曲线以决定其最大风量,而且必须知道系统的风阻曲线。系统内部的零件会造成风压的损失。此损失因风量而变化,即所谓的系统阻抗。

步骤三:系统操作工作点
系统特性曲线与散热风扇特性曲线的交点,称为系统操作工作点,该工作点即散热风扇最佳的运作点。

步骤四:噪音值
散热风扇的噪音是在背景噪音低于15 dBA无回响室中所测量。待测散热风扇在自由空气中运转,距入风口一米处置一噪音计。
下列七项准则提供散热风扇使用的最佳方法,以降低噪音至最小:
1.系统阻抗:(System Impedance)
一个机壳的入风口与出风口之间范围占全部系统阻抗的60%至80%,另外气流愈大,噪音相对愈高。系统阻抗愈高,冷却所需的气流愈大,因此为了将噪音降至最小,系统阻抗必须减至最低程度。
2.气流扰乱
延着气流路径所遇到的阻碍而造成的扰流会产生噪音。因此任何阻碍,特别在关键的入风口与出风口范围,必须避免,以降低噪音。
3.散热风扇转速与尺寸
由于高转速散热风扇比低转速散热风扇产生较大的噪音,因此应尽可能尝试及选用低转速散热风扇。而一个尺寸较大、转速较低的散热风扇,通常比小尺寸、高转速的散热风扇,在输送相同风量时安静。
4.温度升高
在一个系统内,冷却所需的风量与允许的温升成反比。允许温升稍微提高,即可大量减少所需的风量。因此,如果对强加之允许温升的限制略微放松一些,所需风量将可降低,噪音亦可降低。
5.振动
有些情形,整个系统的重量很轻,或系统必须按照某种规定方式运作时,特别建议采用柔软的隔绝器材,以避免散热风扇振动的传递。
6.电压变动
电压变动会影响噪音程度。加到风扇的电压愈高,因转速升高,振动就愈大,产生的噪音也愈大。
7.设计的考虑:
构成散热风扇的每一零件设计,均会影响噪音程度。