浅析数字标牌多媒体播放系统散热技术

    由于数字标牌多媒体播放系统，较目前的操作系统更强调影音效能，因此对处理器效能及相关散热方面的设计自然会提高。数字多媒体信息发布系统对散热要求的提高，薄型化趋势对设计、散热相关元件如热管以及风扇设计更加重要，而这些需求将带动散热设备相关业者的产能。除以各种技术监控温度外，如何有效率的将热排除机体外，维持机器正常运作所依靠的，就是各式各样散热元件与材料。无论是哪里种尺寸的计算机，在运作期间，各种内部硬件产生大量热能，最主要的热能来源，来自各式各样的组件，例如：中央处理器、芯片组、显示卡、电源供应器和硬碟等。

    为使各部组件在安全操作温度中运作，除了要监控温度外，还必须有一套散热系统将热散逸出去，因为计算机硬件过热不但会减低使用寿命并造成当机，甚至会导致系统崩溃等问题。目前最常见的解决方案为加装散热器以达到维持安全温度，目前最常见的散热系统，主要靠使用金属散热片增加散热面，再加上风扇以加速气流，吸入冷空气并排出热气。

    被动式散热解决方案

    最普及的计算机散热方案为金属散热片，这种散热方式被归类为「被动性散热元件」，材料的热传导系数可作为材料散热能力的评断标准，因此在散热领域中，高热传导系数仍是技术发展的主要方向，以导热性佳、质轻、易加工之金属如铝或铜，热传导效果更佳的银则过于昂贵，通常不会采用。

    所谓的主动性散热、被动性散热，主要是以需不需要提供额外的电力，才能执行散热作为界定，散热片是最典型的被动性散热元件，除此之外热导管(heat pipe)也是近年来日益普及的被动性散热元件，至于相对的主动式散热元件，则有散热风扇、水冷循环等方式。

    为了强化散热片的散热效率，还会与其它散热材质结合，例如在发热源与散热片间涂抹「导热膏」，不采行直接贴附接触，导热膏能够加强热传导的速率，与两金属直接贴触相比效果更佳，另一则是增加散热片的散热面积，增加面积的方式即是将散热片以沟槽化方式设计，以沟槽来增加散热面积，目前增加散热面积的做法各家发展出许许多多的样式，以配合不同的芯片与机体。

    热导管则是另一种较常见被动方式的散热解决方案，热导管是一种具有快速均温的特殊材料，其中空的金属管体，使其具有质轻的特点，而其快速均温的特性，则使其具有优异的热传导特性，热导管的运用范围相当广泛，最早期运用于航天工业，现今普及运用于各式热交换器、冷却器等不同的应用领域，扮演热传与散热的角色。

    部分类型的热导管不单只是金属管腔，内部还加入工作流体于封闭腔体，藉由腔体内工作流体因热源，所引发持续循环的液气二相变化，于吸热端及放热端间的往复对流，使腔体表面呈现快速均温的特性而达到热传导的功能。热导管须藉由管体结构形成封闭中空管体，管体须具有承受内外压差的能力，也要具备良好的传热能力，实用热导管之管体材料均为金属，运用于电子散热业界的小形热导管，其管体材质大多为铜，也有因为价格或重量考量而采用铝管或钛管。

    若管体内部以一般流体如空气做为填充物，因这些杂质气体并无液气相变化循环，除了会造成启动温度升高外，在热导管作动时，会被气相作动流体压缩至冷凝端，而占据一定的腔体空间，造成应该均温的管体，在有效作动段与不凝结气体段造成显著温差，而影响其导热效能，有效解决的法为将导管内部抽真空，并防止管体隙缝空气泄入早成腔体不洁，与作动流体或管壁反应产生 。

    主动式散热解决方案

    最常见的主动式散热，是利用马达带动扇叶的风扇装置，除了最常见到的计算机机壳、电源供应器上加装外，与散热片、热导管组合成复合式的散热装置，则广泛被应用在显示卡、中央处理器等重要计算机处理器上。除了上述的应用，随著周边产品线路的扩展，硬碟散热、笔电散热垫、笔电夹式散热器，手腕固定散热器与外挂式游戏机散热器，则是近年来开发的新应用。

    风扇的基本构成，扇叶、外框、马达与轴承，外框与扇叶材质通常为塑料材质，如PBT、ABS、PC等，少部分特殊需求则采用金属铝，塑料材质中以PC最佳，PBT与ABS可依照等级与需求，添加其它元素提高物性与化性，但业界有时为了成本考量，将射出成型时的废料，回填重新射出，如此一来便降低成品的质量，但一般消费者很难察觉，通常业界回填比例最高可达30%。

    散热器的扇叶设计部分，常见以单数如7、9、11作为扇叶数，风扇的角度与型状都会影响风压与风量，而这两项则会明显影响风扇的散热效果。影响风压与风量除了扇叶，马达与轴承是另一个参考指标，马达大小与内含线圈数会影响转速与马力，此外相连于马达的轴承则影响整体使用寿命。

    轴承轴心的分类，从较传统的油封、油封加滚珠、滚珠以及最新的磁力气压轴承，不同轴承所带来的影响，除了在运转时所造成的震动与噪音不同外，最重要就是寿命，油封寿命最短，原因是内部的油会随著时间与温度影响而散逸，其后虽然加入滚珠做为改良但效果并不佳，所以目前最常见的为滚珠式寿命也较长久。

    笔电散热垫、笔电夹式散热器，手腕固定散热器与外挂式游戏机散热器，都是以风扇为主要机构的散热新品，透过风扇的对流，达到散热效果，虽然是最简单的原理，也加入些许新元素，例如风向可以自由调整，电力来源改为usb迎合比电需求、加装喇叭让散热器有多功效果等，都是散热器的多元化趋势。