Как выбрать кулер для процессора
Центральный процессор — главный компонент компьютерной системы. Его работа связана с преобразованием электрической энергии в тепловую, а значит, сопровождается выделением тепла. Перегрев CPU ведет к пропуску тактов, снижению производительности компьютера, а впоследствии к выходу устройства из строя. Вот почему покупка кулера для дополнительного охлаждения центрального процессора — первостепенная задача при самостоятельной сборке или модернизации компьютерной системы. И здесь начинается самое сложное. Чтобы правильно выбрать этот компонент, необходимо учесть ряд нюансов, таких как тип сокета, материал радиатора, количество вентиляторов, диаметр их лопастей и многое другое. Все о правильном выборе кулера знают специалисты интернет-магазина «МультиМарт».
Подбираем кулер по сокету
Сокет — это специальный разъем в материнской плате, в который устанавливается процессор. Поскольку технологии производства CPU постоянно модернизируются, всего существует несколько десятков различных сокетов.
Тип сокета процессора можно узнать на сайте производителя либо в технической документации. Зная сокет, подобрать к нему кулер очень просто. Например, при подборе системы охлаждения для ЦП в «МультиМарт» можно просто отметить нужный тип разъема в соответствующем фильтре рубрикатора, а система автоматически подберет подходящие модели.
Водяное охлаждение: необходимо ли оно?
Система водяного охлаждение предполагает отвод тепла от процессора с помощью непрерывной циркуляции жидкости. Так, водоблок, расположенный на CPU, снимает тепло, которое выделяет процессор во время работы. Тепло нагревает находящуюся в водоблоке воду. Затем эта вода поступает по трубкам к удаленному радиаторному блоку, который ее вновь охлаждает, после чего жидкость вновь возвращается в водоблок.
Модели с водяных охлаждением (СВО) имеют стильный и необычный дизайн, практически не издают шума, по сравнению с равными по эффективности воздушными системами, однако стоят дороже некоторых топовых кулеров с вентиляторами, которые значительно превосходят их по мощности. Целесообразность приобретения кулеров с СВО зависит от того, готовы ли вы дорого заплатить за тихую работу компьютера.
Рассеиваемая мощность — важнейший параметр выбора
TDP — измеряемый в Ваттах показатель тепловыделения процессора, на отвод тепла которого и рассчитана система охлаждения. Этот параметр также всегда указывается в технических характеристиках CPU.
Рассеиваемая мощность кулера должна примерно на 30% превышать TDP процессора. Такой запас позволит устройству работать тише, охлаждать лучше, а также даст ощутимое преимущество на случай разгона ЦП, когда тепловыделение увеличивается пропорционально росту мощности.
Примерная классификация кулеров по рассеиваемой мощности выглядит следующим образом:
- до 45 Вт — для простых офисных ПК;
- от 45 до 65 Вт — для мультимедийных компьютеров;
- от 65 до 80 Вт — для геймерских компьютерных систем среднего класса;
- от 80 до 120 Вт — для игровых компьютеров высокого класса;
- свыше 120 Вт — для максимально разогнанных CPU, мощных игровых и специализированных профессиональных компьютеров, стрима.
Чем лучше охлаждается процессор, тем дольше прослужат его компоненты. Поэтому отдавая предпочтение кулерам без 30–50% запаса мощности, лучше не разгоняйте процессор.
Типы конструкции
Конструкции различных моделей кулеров могут сильно различаться по внешнему исполнению, виду радиатора, материалу основания, наличию или отсутствию тепловых трубок, а также их количеству. От типа конструкции кулера зависит КПД системы охлаждения, а также уровень шума.
Так, самыми бюджетными считаются модели с алюминиевым радиатором, предназначенные для маломощных, офисных процессоров. Довольно часто они идут в «боксовой» комплектации к CPU, не отличаются высокой эффективностью, да и работают довольно шумно, тем не менее востребованы благодаря низкой цене. Яркий пример такой модели — Xilence I140 COO-XPCPU.I140 — компактный и дешевый кулер для ЦП с тепловыделением до 65 Вт.
Кулеры понадежнее оснащаются металлическими трубками, которые помогают отводить тепло. Они наполнены жидкостью, которая при нагреве переходит в газообразное состояние и двигается к противоположному ее концу, где снова охлаждается и вновь становится жидкостью. Причем чем больше тепловых медных трубок предусматривает конструкция радиатора, тем эффективнее происходит охлаждение.
Более дорогие разновидности радиаторов с медными трубками предназначены для установки в вертикальном положении, что позволяет отводить тепло от материнской платы. Такие кулеры предназначены для игровых компьютеров среднего и высокого класса, однако из-за больших габаритов набор подходящих к ним сокетов сильно ограничен.
По материалу основания выделяют следующие конструкции радиаторов:
- алюминиевые;
- медные;
- комбинированные (медь+алюминий).
В дешевых кулерах предусмотрено алюминиевое основание, в самых дорогих — медное. Медь отводит тепло в несколько раз лучше алюминия, что делает работу таких систем охлаждения намного эффективнее. Промежуточный вариант у кулеров для процессоров среднего класса — основание, выполненное из комбинации обоих материалов.
При выборе радиатора обязательно учитывайте его габариты, а также вес. Так, башенный кулер с уходящими вверх трубками может иметь высоту до 16 см, что делает невозможным его размещение в компактном системном блоке.
Каким должен быть вентилятор
От размера вентилятора, диаметра его лопастей, материала, из которого они изготовлены, а также того, с какой скоростью эти лопасти вращаются, зависит шумность работы и эффективность охлаждения.
Чем больше физические размеры вентилятора, тем тише он работает на максимальных оборотах. В самых дешевых кулерах для процессора устанавливаются простые 60-мм вентиляторы, которые сильно шумят при работе, ведь их лопасти вынуждены вращаться очень быстро. Флагманские модели, например, Thermalright Macho Rev.B или Deepcool Castle 280 RGB оснащены вентилятором с диаметром 140 мм — такие устройства практически не издают шума при работе.
Уровень шума также зависит от скорости оборотов лопастей: чем выше, тем громче. Однако число оборотов вентилятора можно регулировать. У некоторых моделей кулеров предусмотрен специальный ползунок, с помощью которого можно изменять скорость вращения лопастей в зависимости от нагрузки, которой подвергается процессор. Выполняете несложные задачи — включайте минимальные обороты, играете в требовательные игры — выставляйте скорость на максимум.
Количество вентиляторов, предусматриваемое у кулеров, определяет эффективность продувания радиатора.
При выборе вентилятора для кулера уделите внимание подшипнику, который в нем установлен. Именно от подшипника зависит ресурс работы вентилятора. Чаще всего встречаются три типа: подшипник скольжения — самый бюджетный, но и самый шумный образец, шариковый подшипник с более низким уровнем шума и высокой степенью надежности, а также подшипник качения, который и служит долго, и не шумит, и не вибрирует, но и стоят кулеры с такими вентиляторами дороже.
Заключение
Рынок компьютерных комплектующих изобилует огромным разнообразием моделей кулеров: с одним и несколькими вентиляторами, различными по типу сокета, конструкции, материалам изготовления и другим характеристикам. Отметив нужные параметры в рубрикаторе интернет-магазина «МультиМарт» вы легко сможете подобрать кулер именно под ваш процессор.
Помощь в выборе и советы специалистов
- Каталог
- Акции
- Бренды
- Статьи и обзоры
- Кредит и рассрочка
- Карты рассрочки
- Обработка персональных данных
- Способы оплаты
- Доставка товара
- Самовывоз
- Как сделать заказ
- Все варианты оформления заказа
- Как купить в рассрочку
- Как получить скидку
- Оптовикам
- Поставщикам / Suppliers
- Юридическим лицам
- Услуги
- Гарантия
- Правила возврата
- Договор оферты
- О магазине
- Вакансии
- Отзывы
- Помощь
- Контакты
Мойка высокого давления: как выбрать и какие характеристики важны
С помощью мойки высокого давления можно легко очистить различные поверхности. Какие виды моек бывают? Для чего нужны насадки? На эти и другие вопросы попытаемся ответить в этой статье.
Как выбрать газонокосилку
Газонокосилка — популярный инструмент для стрижки газона, придающий ему ухоженный вид. Разобраться в особенностях техники поможет эта статья.
Советы по выбору техники для стрима
В этой статье мы расскажем, что нужно для стриминга на Twitch или другой платформе. Подробно описываем процесс выбора мощного ПК для стрима и всех сопутствующих девайсов.
Какой процессор для игр купить: ТОП игровых процессоров
В этой статье мы расскажем о ТОПе игровых процессоров и правилах их выбора. Рассмотрим бюджетные и более дорогие варианты, рассмотрим различных производителей.
Выбор лучших обогревателей для дачи
Если встал вопрос о выборе лучшего обогревателя для дачи, то стоит рассмотреть все имеющиеся варианты с учетом доступности ресурсов и особенностей использования оборудования для обогрева.
Какую компьютерную мышь выбрать: проводную или беспроводную?
Выбор компьютерной мыши может вызвать определенные проблемы. Ведь, несмотря на кажущуюся простоту, это довольно сложное устройство и от его качества напрямую зависит удобство ежедневного пользования компьютером.
Что выбрать снегокат или тюбинг?
Что может быть лучше зимних забав на свежем воздухе, которые не только полезны для здоровья, но еще позволяют весело и интересно провести время? И в этот момент возникает вопрос – что лучше для ребенка купить тюбинг или снегокат.
Зачем нужен увлажнитель воздуха
Влажность воздуха – важный фактор, который оказывает непосредственное влияние на состояние здоровья человека. Избыток влаги провоцирует развитие респираторных заболеваний и проблем с терморегуляцией у маленьких детей.
Видеокарты 40-серии от Nvidia
Развитие технологий способно существенно преобразить современный мир. Яркий тому пример видеокарты 40-серии от Nvidia, которые были презентованы в конце сентября этого года. В серию включены две основных модели: 4090 (в продаже с октября) и 4080 (в продаже с ноября).
Как выбрать сушильную машину
Сушильная машина пока есть еще не в каждом доме. Но для тех, кто не желает загромождать бельем балкон или ванну, сушилка может стать настоящим спасением. Ведь она занимает гораздо меньше места, чем сушка для большого количества белья. Она отлично справляется с мокрым бельем даже в квартирах с высокой влажностью.
1 2 3 … 7
Рассеиваемая мощность — HardwareBee
08.02.2022, hardwarebee
Рассеиваемая мощность — это фактор в электронике, играющий важную роль при проектировании различных электронных схем. Когда разработчик хочет выбрать подходящий компонент для электронной схемы, необходимо учитывать рассеиваемую мощность.
При прохождении тока через резистор рассеивается часть электрической мощности, которая обычно преобразуется в тепло. Эта часть мощности нежелательна и в большинстве случаев не может быть использована, хотя и используется для некоторых целей обогрева. Поэтому он называется рассеиваемая мощность или «потеря мощности». Все электронные компоненты имеют внутренние резисторы, которыми в некоторых случаях можно пренебречь. Например, в идеальной форме конденсаторы и катушки индуктивности не имеют рассеиваемой мощности, поскольку они являются устройствами накопления энергии, а их внутренними резисторами обычно можно пренебречь. Упомянутое внутреннее сопротивление выделяет тепло и увеличивает температуру компонента. Если выделяемое тепло превышает допустимый уровень компонента, он выйдет из строя и может вызвать проблемы для проектируемой схемы. Таким образом, для более высокой надежности схемы мощность рассеяния каждого компонента и схемы в целом должна быть рассчитана и проверена по спецификациям имеющихся компонентов в схеме. Для расчета рассеиваемой мощности в следующем разделе необходимо определить некоторые основные уравнения.
Любой резистор в цепи имеет номинальную мощность, которая выражает количество рассеиваемой мощности, которую резистор может выдержать. При превышении установленной номинальной мощности резистор может сгореть. По этой причине расчет рассеиваемой мощности резистора необходим для проектирования электронной схемы. Перед расчетом рассеиваемой мощности следует пояснить известный закон Ома. Этот закон гласит, что ток, протекающий через резистор, пропорционален напряжению на резисторе. Закон Ома можно записать так:
(1)
где R — сопротивление, V — напряжение на резисторе или падение напряжения, а I — ток, протекающий через резистор, как показано на рисунке 1.
Рисунок 1: Ток и напряжение резистора
Электрическая мощность также может быть рассчитана по следующему уравнению, которое является произведением тока и напряжения резистора.
(2)
где P — электрическая мощность. Теперь необходимо определить рассеиваемую мощность в резисторе. Используя уравнения 1 и 2, мощность, рассеиваемая в компоненте, получается как:
(3)
Давайте рассмотрим простой пример расчета рассеиваемой мощности в следующем разделе.
Учитывая, что резистор сопротивлением 100 Ом питается от батареи, как показано на рис. 2. В идеальных условиях в источнике постоянного тока нет внутреннего сопротивления. Поскольку резистор напрямую подключен к источнику постоянного тока, напряжение на резисторе равно напряжению источника постоянного тока. Ток, протекающий через резистор, также можно рассчитать по уравнению 1 следующим образом:
(4)
Рисунок 2: Резистор, подключенный к аккумулятору без внутреннего резистора
С этими параметрами рассеиваемая мощность определяется как:
(5)
Как видно, r рассеиваемая мощность схемы-образца составляет 1 Вт при различных уравнениях. Однако в реальном мире источник постоянного тока имеет внутренний резистор r, как показано на рисунке 3. Если r=1 Ом, параметры будут такими:
(6)
Рисунок 3. Резистор, подключенный к батарее без внутреннего резистора Тем не менее, что делать, если внешний резистор мал? В этом случае внутренним сопротивлением нельзя пренебречь, и его необходимо учитывать при расчетах. Дифференцирующая мощность к сопротивлению должна быть равна нулю, чтобы определить максимальную рассеиваемую мощность в представленной схеме. Рассеиваемая мощность:
(7)
Дифференцирование уравнения 9 составляет:
(8)
. Решение уравнения 8, результат будет:
(9)
. 7, максимальная рассеиваемая мощность:
(10)
Резисторы в цепи могут быть включены последовательно или параллельно. Пример последовательной конфигурации показан на рисунке 4 с идеальной батареей. Поскольку резисторы соединены последовательно, эквивалентное сопротивление будет суммой сопротивлений. Рассеиваемая мощность компонентов в этой схеме составит:
(11) (12) (13)
В этом случае мощность батареи составляет 10 Вт, что является суммой рассеиваемых мощностей резисторов. Мощность батареи также можно рассчитать как:
(14)
Теперь параллельная конфигурация показана на рис. 5. В этом состоянии напряжения на резисторах равны напряжению батареи, поскольку они находятся в параллельная конфигурация. Таким образом, мощность рассеяния каждого резистора можно рассчитать следующим образом:
(15)
В параллельной конфигурации мощность батареи составляет 62,5 Вт, что намного выше по сравнению с последовательной конфигурацией. Можно сделать вывод, что параллельные резисторы имеют большую рассеиваемую мощность по сравнению с параллельными (тот же источник напряжения). Стоит отметить, что значение сопротивления резистора может изменяться в зависимости от температуры. Как правило, при повышении температуры сопротивление увеличивается в зависимости от материалов резистора, и в резисторе рассеивается больше мощности. Однако в большинстве случаев указанным изменением сопротивления можно пренебречь.
Иногда рассеиваемая мощность в цепи превышает допустимый уровень компонента. В этом случае температура компонента может привести к повреждению. Для решения этой проблемы необходимо снизить температуру компонента. Поэтому в электронных устройствах используются различные системы охлаждения для охлаждения компонента, контроля температуры устройства и предотвращения его повреждения. Радиатор является распространенным методом снижения температуры контура. Фактически радиатор поглощает тепло от компонента и быстро передает его воздуху, чтобы снизить температуру компонента. Другой метод — добавление вентилятора для снижения температуры. В целом, системы охлаждения могут потреблять больше тока и мощности от источника, а срок службы компонентов будет увеличиваться.
Как описано в статье, мощность рассеивается в резисторах в виде тепла. Эта потеря мощности в большинстве случаев нежелательна, поскольку вырабатываемое тепло не может быть использовано в полезных целях. Однако эту функцию можно использовать для обогрева, например, в электрических нагревателях, в которых для производства тепла используются провода с высоким сопротивлением. Другое использование рассеиваемой мощности — это лампочка с вольфрамовыми нитями накаливания, в которой рассеиваемая энергия преобразуется в свет. Помимо плюсов и минусов рассеиваемой мощности, разработчики должны всегда проверять требования к компонентам с точки зрения температуры и рассеиваемой мощности, чтобы увеличить срок службы и надежность схемы.
Подпишитесь на HardwareBee
Последние новости
Понимание рассеяния мощности в электронных системах
Рассеивание мощности относится к процессу, при котором электрическое или электронное устройство теряет или тратит энергию за счет выделения тепла при выполнении своей основной функции. Кроме того, важно учитывать величину рассеяния от различных компонентов системы, поскольку отказ может произойти из-за чрезмерного нагрева. В этой статье вы узнаете больше о процессе рассеивания мощности, формуле рассеивания мощности и ее применении к различным схемам и компонентам.
Процесс рассеивания мощности
При подаче напряжения на электрический компонент он находится под напряжением, поскольку через него протекает ток. Таким образом, скорость, с которой этот компонент находится под напряжением, является мощностью, которая общеизвестна в технике. В зависимости от цели, которой служит компонент, он преобразует эту энергию в свет, движение, тепло или любую другую форму энергии. Однако из-за неэффективности внутри системы определенное количество энергии часто выделяется в виде тепла. Именно эта составляющая упоминается в рассеиваемой мощности. Хотя конструкция большинства схем направлена на минимизацию рассеиваемой мощности, в некоторых случаях это желательно. Тем не менее, желательно это или нет, необходимо правильно оценить уровень рассеивания мощности в любой цепи или компоненте.
Формула рассеяния мощности
Обычно выражение для рассеивания мощности элемента или компонента в цепи выглядит следующим образом:
В формуле P относится к рассеиваемой мощности элемента, I — ток, протекающий через него. , а V — падение напряжения на нем.
Применение к электрическим/электронным компонентам
Процесс и влияние рассеяния мощности различаются в зависимости от электрической схемы и компонента. Более того, в приложениях, где это нежелательно, проектирование схем и компонентов направлено на то, чтобы избежать этого. Для приложений, в которых рассеяние мощности приводит к полезной работе, используются компоненты, которые увеличивают его возникновение.
Рассеивание мощности на резисторах
Можно с уверенностью сказать, что рассеивание мощности на резисторах является естественным явлением. Потому что вся электрическая энергия, подводимая к этим элементам, преобразуется в тепло. В результате приложения, которым требуется нагрев, часто используют различные резисторы. Например, нихром — уникальный элемент, к особенностям которого относятся стабильность при высоких температурах, стойкость к окислению и выделение значительного количества тепла при прохождении тока. Таким образом, это популярный выбор для электрических обогревателей. Кроме того, вольфрамовый элемент в лампах накаливания является еще одним резистором, известным своим высоким уровнем рассеивания мощности. Как правило, он использует около 5% своей энергии для генерации видимого света, а остальную часть производит тепло. Однако, если мощность, подаваемая на резистор, превышает мощность, которую он рассеивает, его температура постоянно увеличивается, пока не произойдет отказ. Следовательно, резисторы имеют характеристики максимальной рассеиваемой мощности.
Таким образом, если значение тока или падения напряжения недоступно, то выполнение подстановки из закона Ома позволяет представить потери мощности в переменных формах с использованием сопротивления R элемента.
Inductors
For an ac circuit, the power dissipation ( P ac ) is a function of the RMS values of voltage ( V rms ) and current ( I rms ), а также коэффициент мощности ( cosφ ).
В свою очередь, коэффициент мощности является функцией резистивной составляющей ( R ) цепи и ее отношением к полному сопротивлению ( Z ) в цепи.
Для чисто индуктивной цепи сопротивление отсутствует (R = 0). В результате потери мощности не будет. Однако на практике это не так, при полной рассеиваемой мощности ( P потери ), состоящие из потерь в сердечнике ( P сердечник ) и потерь в проводах из-за сопротивления переменному току ( P ac ) и сопротивлению постоянному току ( P dc
67).
Потери в сердечнике
Относится к рассеиваемой мощности из-за гистерезиса и вихревых токов в якоре индуктора. Причем его выраженность варьируется в зависимости от материала сердцевины. Также повторяемость результатов при проверке этого значения зависит от частоты испытаний ( f ) и его экспонента ( x ). Например, для ферритовых сердечников константа материала сердечника ( K 1 ), пиковая магнитная индукция ( B ), показатель степени магнитной индукции ( y ), а также эффективный объем сердечника ( В e ) влияют на потери мощности.
Сопротивление постоянному току
Составляющую потерь мощности из-за сопротивления постоянному току ( R dc ) легко оценить следующим образом:
Сопротивление переменному току
Точно так же можно легко оценить рассеиваемую мощность из-за сопротивления переменному току, используя среднеквадратичное значение пикового пульсирующего тока через катушку индуктивности следующим образом: диоды таковы, что ток течет только в одном направлении. Таким образом, действуя как электрический обратный клапан. Часто они служат выпрямителями для преобразования мощности переменного тока в постоянный, с незначительным сопротивлением на одном конце и высоким сопротивлением на другом конце. Таким образом, мощность, рассеиваемая этим компонентом, в основном связана с сопротивлением. Однако его значение меняется в зависимости от направления протекания тока.
МОП-транзистор
Полевой транзистор металл-оксид-полупроводник (МОП-транзистор) — это тип транзистора, который усиливает или переключает электронные сигналы. Суммарная рассеиваемая мощность ( PD общая ) от этих транзисторов складывается из резистивной составляющей ( PD резистивная ) и переключающей составляющей ( PD коммутация ).
Резистивная составляющая
Резистивная составляющая общей рассеиваемой мощности МОП-транзистора является функцией его сопротивления сток-исток ( R DSON ) при включении. В свою очередь, это сопротивление сток-исток является функцией температуры перехода ( T J ). Более того, эта резистивная составляющая максимальна, когда температура перехода также максимальна. Кроме того, это резистивное рассеивание мощности ( PD резистивная ) является функцией тока, проходящего через сопротивление сток-исток (I R ), и входного и выходного напряжений ( В в и В из ).
Компонент переключения
Высокоскоростное переключение является одним из действий, повышающих эффективность усилителей. Но мощность рассеивается во время переходного периода, как показано на диаграмме ниже.
Предоставлено: CircuitBreadРасчет точного значения потерь мощности при переключении является сложной задачей из-за нескольких параметров, влияющих на это. Также эти параметры сами по себе трудно определить. В любом случае составляющая рассеяния мощности за счет коммутации ( PD переключение ) является функцией емкости обратной передачи ( C rss ), частоты переключения ( f sw ) и тока стока/истока драйвера затвора ( I I rss ) ворота ). Таким образом, чтобы уменьшить этот компонент переключения, разработчикам рекомендуется максимально сократить время переключения.
КМОП
Общая рассеиваемая мощность ( P t ) в цепи КМОП (комплементарная металл-оксид-полупроводник) состоит из трех компонентов: рассеивание статической мощности ( P st ), динамическое рассеивание мощности ( P dyn ) и рассеивание мощности при коротком замыкании ( P sc ).
Статическое рассеивание мощности
Когда схема CMOS находится в состоянии ожидания, остается некоторый уровень потерь мощности. Это связано с током утечки, протекающим через внутренний pn-переход с обратным смещением.
Предоставлено: EETimesДругим источником тока утечки является подпороговый ток, возникающий в результате диффузии тока. Причем это происходит между областью истока и стока, когда транзистор находится в слабой инверсии. Произведение тока утечки ( I утечка ) в цепи и напряжение ( V DD ) поперек, вызывает рассеивание статической мощности ( P st ).
Динамическое рассеивание мощности
Относится к потерям мощности, возникающим при зарядке и разрядке емкости. Причем потери являются функцией полной емкости выходного узла ( C L ), напряжения питания ( V DD ) от емкости, рабочей частоты ( f ) и коэффициент переходной активности ( a ).