Basiskennis van CPU-luchtkoelers

A CPU-koellichaam is een essentieel onderdeel dat helpt bij het koelen van de CPU en zorgt voor een stabiele thermische omgeving. Als de CPU-koeler niet goed is gekozen, verlaagt de CPU automatisch de frequentie om oververhitting en schade te voorkomen, wat leidt tot prestatieverlies. Daarom is het kiezen van een geschikte CPU-luchtkoeler cruciaal.
Hoe kiest u dus de juiste lucht? koeler voor je CPU? Dit artikel introduceert basiskennis over CPU-luchtkoellichamen.

Hoe werkt een CPU-luchtkoeler?

De onderkant van de CPU-koelplaat maakt direct contact met het CPU-oppervlak. De door de CPU gegenereerde warmte wordt via koelpasta overgedragen naar de onderkant van de koelplaat, die de warmte vervolgens via een warmtegeleidingssysteem naar de koelribben van de koelplaat leidt. Ten slotte blaast een ventilator lucht over de vinnen om de warmte af te voeren.

---

Drie soorten warmtegeleidingsmethoden

1. Geleiding van massief koper (of aluminium)

Deze methode biedt een relatief lage warmtegeleidingsefficiëntie, maar is eenvoudig van structuur en goedkoop. Veel standaard CPU-koelers gebruiken dit type.

2. Heatpipe-geleiding

Dit is momenteel de meest gebruikte methode. De koperen heatpipes zijn hol en gevuld met een kleine hoeveelheid thermische vloeistof. Wanneer de temperatuur stijgt, verdampt de vloeistof aan de basis en neemt warmte op. Nadat de warmte naar de vinnen is overgebracht en is afgekoeld, condenseert het tot vloeistof en stroomt terug naar de basis, waardoor een continue cyclus ontstaat. Deze methode is zeer efficiënt en wordt daarom door de meeste moderne CPU-koelers gebruikt.

3. Waterkoeling

Algemeen bekend als "vloeistofkoeling, hoewel er niet altijd zuiver water voor nodig is, maar eerder een vloeistof met een hoge thermische geleidbaarheid. Deze methode gebruikt vloeistof om warmte van de CPU af te voeren. De verwarmde vloeistof stroomt door een complex radiatorpad, waar ventilatoren de warmte afvoeren en de gekoelde vloeistof recirculeert.

---

Factoren die de luchtkoelprestaties beïnvloeden

Efficiëntie van warmteoverdracht

Dit vormt de kern van thermische prestaties en wordt beïnvloed door verschillende belangrijke factoren:

✔ Aantal en dikte van heatpipes

Meer heatpipes zorgen over het algemeen voor betere koeling.

• 2 pijpen: basisniveau

• 4 pijpen: voldoende voor de meeste toepassingen

• 6 of meer buizen: hoogwaardige koeling. Veelvoorkomende diameters zijn 6 mm en 8 mm, waarbij dikkere buizen betere prestaties bieden.

✔ Contactoppervlak tussen vinnen en lucht

De koelribben zijn verantwoordelijk voor de warmteafvoer van de leidingen naar de lucht. Hoe groter het oppervlak van de vin dat aan de lucht wordt blootgesteld, hoe beter het koeleffect. Sommige fabrikanten voegen verhoogde bultjes of patronen toe om het oppervlak te vergroten en de luchtstroom te verstoren voor een betere warmte-uitwisseling.

✔ Luchtstroom

De luchtstroom wordt meestal gemeten in CFM (kubieke voet per minuut). Een grotere luchtstroom betekent snellere warmteafvoer.

Belangrijke parameters zijn:

• Ventilatorsnelheid (RPM)

• Statische druk

• Grootte van de ventilatorbladen

• Geluidsniveau (dBA)

De meeste moderne ventilatoren zijn voorzien van PWM (Pulse Width Modulation), waarmee de snelheid op basis van de temperatuur intelligent kan worden aangepast.

✔ Koellichaambasisontwerp

• Heatpipe Direct Touch

Een veelvoorkomend ontwerp in budgetkoelers. Om een ​​vlak contact met de CPU te garanderen, worden koperen leidingen afgevlakt en gepolijst. Dit maakt de leidingen echter dunner en kan na verloop van tijd oneffen oppervlakken veroorzaken, wat de efficiëntie vermindert.

Betrouwbare merken polijsten het koper tot een gladde afwerking voor beter contact en een hogere efficiëntie. Producten van mindere kwaliteit kunnen oneffen oppervlakken hebben, wat resulteert in slecht contact en ineffectieve leidingen.

• Gesoldeerde koperen basis met spiegelpolijstmiddel

Deze methode maakt gebruik van een volledig koperen basis die aan de heatpipes wordt gesoldeerd en vervolgens tot een spiegelgladde afwerking wordt gepolijst. Het biedt een uitstekend contactoppervlak en thermische geleidbaarheid, wat normaal gesproken voorkomt in CPU-koelers voor het midden- en hogere segment.

• Dampkamer (warmteverspreiderplaat)

Deze methode wordt vanwege de hoge kosten zelden toegepast bij luchtkoelers, maar werkt op een vergelijkbare manier als heatpipes, waarbij gebruik wordt gemaakt van faseovergangsvloeistof om de warmte gelijkmatig en efficiënt te verdelen.

✔ Thermische pasta

Vanwege productiebeperkingen kunnen de CPU en de heatsink geen perfect contactoppervlak bereiken. Koelpasta wordt gebruikt om microscopisch kleine openingen op te vullen en de warmtegeleiding te verbeteren.

• Breng een dunne, gelijkmatige laag aan. Te veel pasta kan isoleren in plaats van geleiden.

• Standaard geleidbaarheid van thermische pasta: 5–8 W/m·K

• Hoogwaardige pasta's: 10–15 W/m·K

✔ Vakmanschap bij de verbinding van vin naar pijp

De heatpipes moeten goed contact maken met de vinnen om de warmte efficiënt over te brengen. Er zijn twee hoofdmethoden:

• Reflow-solderen

De heatpipes en vinnen worden aan elkaar gesoldeerd. Deze methode is duurder, maar biedt uitstekende geleiding en betrouwbaarheid op lange termijn.

• Geperste vin (vinponsen)

Ook bekend als "vininsertie". Er worden gaten in de vinnen gemaakt en de buizen worden er mechanisch doorheen geperst. Hoewel deze methode kosteneffectief is, moet deze nauwkeurig worden uitgevoerd om losraken of slecht contact te voorkomen.

---

Soorten Luchtkoelers

1. Passieve koeling (ventilatorloos ontwerp)

Een ontwerp zonder ventilatoren dat voor de warmteafvoer gebruikmaakt van natuurlijke convectie.

• Voordelen: Geen lawaai

• Nadelen: Lage thermische prestaties

• Het beste voor: builds met een laag vermogen of stille builds

2. Top-Down (C-type) luchtkoelers

Deze koelers blazen lucht naar beneden en koelen zo niet alleen de CPU, maar ook omliggende componenten, zoals het moederbord en het RAM-geheugen.

• Voordelen: compact en handig voor componentkoeling

• Nadelen: Minder efficiënt dan torenontwerpen; kan de luchtstroom in de behuizing verstoren

• Het beste voor: kleine behuizingen of CPU's met lage temperaturen

3. Toren (U-type) luchtkoelers

Torenkoelers staan ​​verticaal, net als een toren, en duwen de lucht door grote lamellen in één richting.

• Voordelen: Uitstekende prestaties, ondersteunt grote ventilatoren en vinoppervlakken

• Nadelen: Kan RAM-slots blokkeren; is afhankelijk van extra behuizingsventilatoren voor luchtstroom

• Het beste voor: gaming-pc's, werkstations of overgeklokte CPU's

Conclusie

De juiste keuze maken CPU-luchtkoellichaam Begrijp de mechanismen voor thermische overdracht, het ventilatorontwerp, de vinstructuur en de algehele indeling van je pc. Of je nu een stille werkplek of een krachtige gameconsole bouwt, het toepassen van deze kennis helpt je bij het kiezen van een efficiënte, duurzame koeloplossing.