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即使在没有风扇时,仍可保持部件不烫手的秘密技术

发布于:2019-01-07 14:26:43

在发货和路边援助、公共服务及其他多种应用中,TOUGHBOOK CF-U1作为手提式电脑担当着重要的角色。 CF-U1特别适合单手和双手操作,拥有了手持式野外用电脑所需的各种关键功能。 尽管CF-U1采用了一款功能强大但同时散热量必然较高的CPU,但是,松下通过采用独创性设计,确保您握持CF-U1的双手不会轻易感受到这种高温。 下面,我们将向您介绍这款小巧的可用作掌上设备的高性能笔记本是如何采用多种散热措施的。

必须采用无风扇设计

对于普通电脑而言,要解决CPU产生的热量并不困难。 但对于像CF-U1这种需要具有掌上操作功能的手持式电脑而言,在确保机身底部与用户双手接触的位置不要太烫,就需要采用独创性的设计。
常见的冷却方式是使用风扇冷却,但这会增加机体尺寸和重量。 很显然,CF-U1必须要采用无风扇设计。 尽管如此,如果拒绝使用风扇,可能就要以牺牲性能为代价。 在确保最高性能的同时,我们需要确保CPU产生的热量不要轻易地传递到用户的双手上。 在本机设计中,松下推出一种创新的解决方案。 通过该解决方案,松下确保了CF-U1即不需要使用风扇,其外表面温度又低于其他厂家生产的采用风扇冷却的同类机型。


首先,我们选择了高能效、高性能且专门用于手持设备的Intel® Atom™ CPU。 Atom™在功耗和性能方面达到了极佳的平衡。

但在超级移动电脑CF-U1的设计中,松下还推出了两种创新设计,以确保CF-U1能够以最高性能运行,成为每个人都想要的手持笔记本。
其中一项创新就是通过在CF-U1小巧的机身内采用特殊设计的散热片,将CPU产生的热量带走,而另一项创新则是通过内部空间,对CPU产生的热量进行隔离。

在密封机身设计中,CPU产生的热量需通过PCB传递到机身,然后释放到电脑的外部。 要实现此热量传递,在确保高效的热传导的同时,还要防止热量在电脑表面的热点处积聚。 尤其是,热量要尽可能避开用户在使用电脑时,可能接触到的任何部件。

在CF-U1中,PCB主板夹在镁合金框架(镁合金托架)中间,呈三明治结构,这种结构即能有效地将CPU和芯片组产生的热量带走,又能够保证热量均匀地从上框架散出。 若仅考虑导热性,由于铜的导热性要优于镁合金,因此,使用铜散热片效果会更好。 但是,CF-U1 的内框架除了要满足支撑PCB的初衷外,还被设计用作散热片。 为了降低重量和解决散热问题,我们采用了一种合理的设计决策,令该框架同时承担支撑和散热的任务。


现在,让我们来看一下下壳体,也就是您的双手与CF-U1真正接触的部位。 现在,让我们来看一下下壳体,也就是您的双手与CF-U1真正接触的部位。

CF-U1的核心是PCB主板,如前面所述,PCB主机以三明治结构被支撑于镁合金框架内(镁合金托架)。 在该框架与电脑的底部,即下壳体之间存在一个几乎是00 mm的间隙,这里形成了一层空气层。 由于空气的导热性极低,因此,这个空气层可以有效地提供一道隔热层。 这样,通过镁合金传导的CPU热量不会直接传递到电脑的机体上。 此外,在该空间内,热量可通过热对流的方式均匀分布,不会在底壳上产生高温点。 这样,当 CF-U1作为掌上电脑使用时,即使是不带手套,也不会感觉到接触处温度过高。
此外,我们还对下壳体塑料的厚度进行了优化,以确保表面保持低温。


CF-U1提供有可选配的内嵌无线WAN功能。 但是,使用高频通信时,会提高功耗,而高功耗就意味着高散热量。 为了防止用户接触到过高温度,我们在WAN模块的背面覆盖了一块隔热板。

隔热板不仅仅是贴附在WAN模块背面的一层塑料。

如果您观察一下这个隔热板,就会发现两条平行的凸条。 这两个凸条都是朝向CF-U1的PCB主机,以确保与主机之间留有约1mm的间隙。尽管CF-U1在设计中已经采用了同类的空气隔热措施,但在这里,空气层用于隔离WAN模块所产生的热量。


当然,这里也可以采用一层隔热材料,但是仅厚1mm的此类材料所能实现的隔热效果非常有限。 事实上,由于空气能够有效地防止热量直接传导,将这块空间留出反而可实现更好的隔热效果。
在CF-U1设计中,我们所面临的挑战是保持紧凑设计的同时,确保在不使用风扇的条件下,有效地将热量散出。 通过加设内部空间及最大程度地利用结构部件,松下成功地推出了这款不会让您感觉烫手的手持电脑。

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