关于DIY半导体散热模块的构想,拜托各位讨论释疑
水木小坏蛋2016/12/14极客DIY IP:青海
已经查阅了半导体制冷(还是致冷)芯片的好多资料,发现已经是好几年前的研究话题了。但最近被我翻了出来,是因为个人手头有个联想Y570N,开机3分钟鲁大师告诉我CPU就60度,什么都还没做就这样,简直是无法忍受,所以开始想研究下散热,但发现网上就是液金、抽风、散热板之类的建议,便携、静音、强散热之流如鱼与熊掌,不可兼得。找到了不高烧的解决方案,就是改电源方案,高性能改平衡,高温是下来了,风扇的狂飙还是感觉不是很好,另外第2代i7 2670qm的性能又折去了多少等,个人也没有做相应的测试,但是改散热的想法却萌生不断,供各位讨论。
        笔电(赖癌晚期,笔记本电脑简称,下同)CPU升温高于室温30℃内应该可以算是可控的,笔电运行大型程序、计算时温度过高就GAME over 了,寿命也折损的很快,偶尔玩个大型游戏,不管GPU是否给力,首先已经败在了散热上。下文以联想Y570为例。但苦于个人没有测试环境条件,还往各位给论证下方案是否可行。
        先上联想Y570的散热模块。
        去壳图如下:
         去背壳.jpg
        散热模组如下:
         散热模组.jpg
        三大热源如下所示
         主板标识.jpg
        
        笔记本为了追求便携,所以内部空间设计的都很紧密,所以散热是硬伤,方案如下不,个人鼠标用的不好,图中标识丑陋,望见谅:

        一、附加散热装置
        1、不改动原散热,如下图所示CPU和南桥位置用导热胶粘上一条额外的导热管。未测试,但觉得应该没什么效果,还有可能导致温度更高,因为热度本来就散不出去,还要增加积累热量的容积,所以感觉不可行。
         加导热管.jpg

        2、用纯铜制作一个散热模组,替换原来的那个,成本高,舍弃;
        3、液金什么的网上都说效果没想象中的好,舍弃;
        
        二、液冷方案
        某宝上有其他笔电的改造方案,皆是内置散热管道模块,外置便携的水循环泵,还得额外弄电源,找不到笔电可内置的10MM厚度左右的迷你水泵,但个人的构想如下:
         水冷.jpg
        无合适配件,光驱位加装抽风式散热器,某宝有,需改散热管,且需要焊接(管路均为铜管),DIY要求高。

        三、半导体制冷方案
        通常半导体制冷片冷热端的温差可以达到40~65度之间,如果通过主动散热的方式来降低热端温度,那冷端温度也会相应的下降,从而达到更低的温度。可效能转化低功耗过大,但有如下设想:
         半岛.jpg

        DIY供电电路,供电取点可从光驱SATA口,红1处19.5V,红2处MSATA口,三个热源的改动如图中示意,电压电流控制在一定范围中(具体是多少没地方考证,查不到相关资料),应该可以避免凝露,冷却效果不详,但感觉会不错,需要大神考证。

       结束。
来自:综合交流区 / 极客DIY
28
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~~空空如也
我说要有光
7年4个月前 IP:河北
828382
如果电脑没有花屏死机等状况出现没必要对散热系统进行改造,对笔记本而言牺牲机动性来追求性能是很不值得的一件事,电池很宝贵。
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novakon
7年4个月前 IP:广东
828387
液冷容易不小心弄坏电脑。楼主开机之后任务管理器的占用率有多高,截个图看看吧。
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1176764177
7年4个月前 IP:北京
828388
这点热管看样子压不住I7
效果最佳改造最简单的是水冷大法不过漏了就神作
半导体效率低发热量太大
如果你想用整块铜做导热的话效果并不比原装的导热管好
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20!Dopaminor
7年4个月前 IP:广东
828398
1半导体效率低。似乎热量转移:发热之比几乎达到1:1
2出现冷凝水就完蛋,需要良好的温控和隔热
因此最好是压缩机+封闭机箱

最实用的方法应该就是外置抽风,比如徐氏父子什么的,别的都吃力不讨好。
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bg8npk
7年4个月前 IP:四川
828400
前面正好跟@cnxunuo 徐版主一起设计某功放的壳子,查阅芯片的焊盘热阻以及结温上限以设计散热片,总体来说应当加大散热面积(增加散热片,用更大的翅片,增加匀热板),增加空气流量(加外置风扇)。热管本身效率有限,半导体制冷就更坑了。

更多的设计细节交给徐版来说吧,他是专业的
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水木小坏蛋作者
7年4个月前 IP:青海
828405
@我说要有光(找不到回复的方法,所以如此表示)
        但散热不好始终是无法发挥笔电的性能,CPU温度飙升到90℃左右,个人使用时除了噪音大,也缺乏安全,万一蓝屏什么的丢失数据烧糊硬件就不好了,为了保持笔电的机动性,所以我的构想都很少会影响到笔电的便携性,也许是个人表述的不清楚,望见谅。
        至于电池,涉及到的也就是方案二、方案三,完全在DIY是可以连接开关自行控制,即在使用电池时自己打到O,连接电源适配器时打到I,应该不是问题。
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水木小坏蛋作者
7年4个月前 修改于 7年4个月前 IP:青海
828406
回复novakon

        开机3分钟内的截图如下,电源模式为高性能(非平衡,另经测试,高性能和能源之星差不多)
        
        
        电源模式处于平衡 前.jpg

        电源模式处于高性能或能源之星 后.jpg

        任务管理器CPU内存占用截图 捕获.png

        说明:
        个人查看过后台进程,无用的都结束掉了,唯独VMware的留了下来,其他的也用360优化了,但感觉还是有点高
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hanbreen
7年4个月前 IP:广东
828407
呵呵,半导体放笔记本里面不仅不能散热,还会增加发热量!
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bg8npk
7年4个月前 IP:四川
828409
引用 Lurer:
回复novakon

        开机3分钟内的截图如下,电源模式为高性能(非平衡,另经测试,高性能和能源之星差不多)
        
        
        电源模式处于平衡#{r=……
首先考虑彻底删除360.。。。然后考虑重装系统。。。然后请使劲清理灰尘。。。。。
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水木小坏蛋作者
7年4个月前 IP:青海
828410
回复1176764177
        这个机器出厂的时候应该是通过了测试的,所以温度高但散热绝对是有效的;
        液冷大法固然有效,但当前市面上我还没找到厚度控制在15mm左右的水循环泵,不然应该为理想的选择,而且不一定用水来冷却,如特种硅油,但成本可能偏高;
        半导体设计的构想是将三大热源的温度控制在<=室温+10℃以内,比如室温为30℃,CPU冷却后的温度最高应为40℃,根据半导体的特性,冷却面带走90℃-40℃=50℃,发热面就会产生50℃+30℃=80℃的高温,利用铜导热管及分冷散热,再除去半导体散热不良的损失,CPU的温度应该会有明显的降低吧?个人还在学习中,想法是否正确,还望释疑。
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水木小坏蛋作者
7年4个月前 修改于 7年4个月前 IP:青海
828411
回复bg8npk
        曾经怀疑过,系统使用的镜像是由联想预装的家庭普通版的纯净系统通过Windows Anytime Update,输入旗舰版的升级密钥升的,纯净状态装鲁大师测试也是如此,使用了MSDN提供的镜像也是如此。360只是占用了一点后台内存,影响不大。
        至于清灰,清的很干净了,散热硅脂什么的也是换的好的,之前将硅脂涂多了,温度明显就会高5℃左右,个人实践所得。
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ranli
7年4个月前 IP:广东
828691
你的温度完全正常 考虑清理灰尘+导热系数高的硅脂 不用考虑半导体制冷 不够空间 效率也不高 如果是想折腾玩的话用热管把风扇引出
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amo
7年4个月前 IP:广东
828698
搞复杂了……
笔记本散热瓶颈不在内部而在外部
找个底座、支架,然后下面吹风,你再测一下CPU显卡核心温度看看
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qwe
7年4个月前 IP:内蒙古
828710
曾经试过在台式机cpu和散热器之间压半导体,结果是待机指标看着很好,一满载就gg,高达100多度。也许是所用cpu功耗过大的问题,如果尝试,建议使用制冷片额定制冷量是cpu的tdp1.5倍以上。而且只会加重散热器负担
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虎哥
7年4个月前 IP:四川
828713
需要明白所谓“散热”经过了哪些过程,哪些参数是影响因素。我们知道芯片的热阻是确定的、难以改变的,在芯片发热一定的前提下,如果希望降低内核温度,首先是要降低与芯片连接的散热体的界面温度。所以,用制冷散热体,理论上是有效的。
能量必须从界面传递到低温热库,才能形成持续的能流,也才能维持界面的低温。不论是热管还是制冷器,都离不开这个过程。从总量来说,由于热力学规律的限制,制冷必然付出“代价”,对于半导体制冷器,这个代价通常超过1比1。也就是说,采用半导体制冷器,需要传送芯片输出能量的两倍以上。
如果传送的过程不受限制,剩下的问题就是与低温热库的能量交换。热管存在冷端,冷端温度低于芯片界面的温度,高于环境(低温热库)的温度,可以持续的向环境散热。如果是半导体制冷器,由于它能提供温差,所以它的热端(靠近低温热库)的温度比热管高,能够用较小的散热片来实现更多能量的传送。
以上过程的每一步,都能建立数学公式加以解析,从而计算出需要多大的半导体制冷器,需要多大的散热片。
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20!Dopaminor
7年4个月前 IP:广东
828858
再帮你想多一步
i7 2670qm 45W 发热
大概需要一个50W的制冷片
加起来大约100W的发热
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20!Dopaminor
7年4个月前 IP:广东
828859
引用 qwe:
曾经试过在台式机cpu和散热器之间压半导体,结果是待机指标看着很好,一满载就gg,高达100多度。也许是所用cpu功耗过大的问题,如果尝试,建议使用制冷片额定制冷量是cpu的tdp1.5倍以上。而且只……
多大功率的制冷片? 待机不结霜?
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music
7年4个月前 IP:天津
828864
原设计散热应该可以满足一般应用的,所以应该首先搞清楚什么导致温度升高。一般来说是散热片积灰或者散热风扇风力不足。特别是风扇,不是还在转就行,转动阻力大也会导致风力不足。
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bunny9915
7年4个月前 IP:江苏
828869
我原来的Y530 也会在开机后很快过热,到了夏天开空调都能随便5分钟就到90度
主要原因不是机器本身的问题,是显卡某个地方虚焊,然后GPU过热导致的
换了一个新显卡后问题就不再发生了,夏天连续开机最热也就是78度
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ehco
7年4个月前 IP:贵州
828871
如果不改变原有的散热结构 加制冷片只会更热 即便制冷功率和CPU发热功率匹配
半导体制冷效率那个低啊
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qwe
7年4个月前 IP:内蒙古
828891
引用 20!不曾存在:
多大功率的制冷片? 待机不结霜?
12v 6a,cpu tdp135w
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noob
7年4个月前 IP:广东
828895
引用 qwe:
12v 6a,cpu tdp135w
  12x6才72w?按4楼的说法才不够40w的散热,对于135w的热量来说就变成隔热材料了吧。

另外不更新win7系统补丁,一个叫windows update的服务就会一直占用13%cpu,要看所有进程才能看到。
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noob
7年4个月前 IP:广东
828896
引用 ehco:
如果不改变原有的散热结构 加制冷片只会更热 即便制冷功率和CPU发热功率匹配
半导体制冷效率那个低啊
  这种情况应该考虑外置散热,包括散热的供电。
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qwe
7年4个月前 IP:内蒙古
828899
引用 noob:
12x6才72w?按4楼的说法才不够40w的散热,对于135w的热量来说就变成隔热材料了吧。

另外不更新win7系统补丁,一个叫windows update的服务就会一直占用13%cpu,要看所
所以我说要用建议在tdp的1.5倍以上,而且没有价值,因为需要用更大的散热器散热
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power_rdx
7年4个月前 IP:北京
828906
楼主我给你指条明路吧,是一个已实践过的可行方案。
众所周知苹果的air是没有风扇的,散热极差,很不凑巧某大学同学买了这个本还拿它打大游戏,频繁死机不堪其扰,最终他做出如下改装:
1.将air外壳上打了无数个洞
2.淘宝定制了个亚克力的散热底座,安装大功率涡轮风扇
3.在底座与本之间垫上无纺布滤网以避免本进灰

效果拔群,满载运行核心温度控制到40度以内,并且完全没有牺牲本的机动性

另外楼主你要是实在懒,直接把笔记本叫“本“不就得了,打个笔电变扭得要死,还多一个字
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noob
7年4个月前 IP:广东
828907
笔电  鲁棒 透平
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潜伏
7年4个月前 IP:浙江
828908
从软件方面入手:卸载360
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1176764177
7年4个月前 IP:北京
828922
引用 Lurer:
回复1176764177
        这个机器出厂的时候应该是通过了测试的,所以温度高但散热绝对是有效的;
        液冷大法固然有效,但当前市面上我还没找到厚度控制在15mm左右的水循环泵……
不是所有笔记本都要求满载不降频的
比如小米那个降频王
你可以看看各种笔记本准系统散热啥样的
才压得住I7
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