面向未來的散熱技術！小米推出“環(huán)形冷泵散熱系統(tǒng)”

時間：2021-11-08 16:11:08

關鍵字：小米散熱系統(tǒng)

手機看文章

掃描二維碼
隨時隨地手機看文章

[導讀]手機處理器的性能提升不可避免地帶來了發(fā)熱問題。5G網絡的出現令手機增加了更多的天線接收信號，高速網絡數據傳輸也讓手機的溫度隨之增加。另外，現在手機使用的玻璃材質是和金屬材質相比，散熱速度明顯更慢，這些都對手機的散熱能力提出了更高的要求。今日，雷軍在其微信公眾號正式宣布，小米推出一...

手機處理器的性能提升不可避免地帶來了發(fā)熱問題。5G網絡的出現令手機增加了更多的天線接收信號，高速網絡數據傳輸也讓手機的溫度隨之增加。另外，現在手機使用的玻璃材質是和金屬材質相比，散熱速度明顯更慢，這些都對手機的散熱能力提出了更高的要求。今日，雷軍在其微信公眾號正式宣布，小米推出一項面向未來的散熱技術——環(huán)形冷泵散熱技術。據悉，該項技術將于2022年下半年量產落地，雷軍還發(fā)布了一則視頻，一起來感受下：（源自雷軍公眾號）

“環(huán)形冷泵散熱技術”的工作原理是什么

據了解，“環(huán)形冷泵散熱技術”參考航天衛(wèi)星散熱方式，將冷卻液抽至手機發(fā)熱區(qū)，通過汽液相變，讓熱量高速傳導，形成順暢的單向冷卻環(huán)路。實現兩倍于VC的散熱能力，是迄今為止手機最強被動散熱系統(tǒng)！

據介紹，環(huán)形冷泵由蒸發(fā)器、冷凝器、補償腔以及蒸氣和液體管道組成，蒸發(fā)器處于手機主板熱源區(qū)域，當處理器等熱源高負載運行時，冷液蒸發(fā)為汽態(tài)，通過自然膨脹驅動氣流進入蒸氣管道。

當蒸汽流入冷凝器后，凝結成液，通過毛細力吸入液體管道進而回到補償腔為蒸發(fā)器進行冷液補給，如此循環(huán)，無需外加動力。（源自雷軍公眾號）從工作原理上來，環(huán)形冷泵散熱技術的相變原理與VC液冷相同，但由于結構不同，實際效果大不一樣。常規(guī)VC液冷由于無法汽液分離，所以向冷凝器移動的熱蒸汽和向蒸發(fā)器回流的冷液體相向運動，相互阻礙，在高負載情況下容易出現液體回流困難。同時，環(huán)形冷泵由于特殊蒸汽管道設計，氣道阻力大幅降低30%，蒸汽流通更流暢，從而可以實現熱量定向遠距離冷端輸送，使最大傳熱功率提升100%。

汽液單向流通，「特斯拉閥」結構立大功

為何環(huán)形冷泵中的汽液可以單向流通？最重要設計就是在補償腔內增加「特斯拉閥」結構。

何謂「特斯拉閥」？其實這是一種類似單向閥效果的結構，液體通過特斯拉閥從液體管道向蒸發(fā)器正向流通時正常放行，而蒸汽從蒸發(fā)器向補償器逆向流通時，依靠特斯拉閥內特殊設計讓蒸汽回流互懟無法正常流通，進而實現單向流通的效果，大大提高氣液循環(huán)效率。

（源自雷軍公眾號）雷軍還介紹到，通過將小米MIX 4魔改，將散熱部分更換為環(huán)形冷泵，在《原神》游戲30分鐘測試下，，在60幀最高畫質下可滿幀持續(xù)運行，機身最高溫度47.7℃，相較普通驍龍888手機機身最高溫度低5℃，甚至比游戲手機有著更好的幀率發(fā)熱表現。（源自雷軍公眾號）得益于特斯拉閥帶來的熱量單向流通、汽液分離和低阻力汽道設計，小米自研環(huán)形冷泵的形態(tài)可以更加自由，幾乎可以實現在機身內部任意形態(tài)的堆疊。例如可以做成“口”型，通過中空形態(tài)為電池增加厚度，提升電池容量；做成“凸”型則在增大電池的同時，為超大相機模組留出空間，堆疊想象空間客觀。當前主流手機散熱技術四大類
手機搭載散熱系統(tǒng)是大部分手機的剛需，也是手機行業(yè)的趨勢走向，散熱技術也成為目前影響手機性能發(fā)揮的關鍵點之一，現在主流手機散熱技術可分為以下四種：液冷散熱液冷散熱依賴的是一種叫做「熱管」的元件，本質上是含有液體的中空閉合管道，液體在管路的蒸發(fā)段蒸發(fā)吸熱，成為氣體到管路的冷凝段冷凝成液體放熱。電腦端的液冷散熱中的冷卻液常用材料是水，手機端要求比PC端更高，常用油質材料作為冷卻液。液冷散熱的優(yōu)點在于使用壽命長和設置靈活，液冷散熱可以放在手機內部任何需要散熱的位置，同時因為技術相對成熟，成本也比較小一些。石墨烯散熱這是目前最常見的一種散熱方式，屬于手機內部的散熱形式，依靠的是石墨烯的高導熱性。003.webp石墨烯材質擁有耐高溫、良好的導熱性、化學穩(wěn)定性等，目前是性價比最高的手機散熱材料。石墨烯的特性讓它具有天生的散熱能力，其散熱系數是銅的2~5倍，但密度卻只有銅的1/10~1/4，質量上更輕，同時石墨烯易于加工，可根據需要定制形狀大小，可塑性好，還有屏蔽電磁波等優(yōu)點。VC均熱板散熱VC均熱板散熱又稱真空腔均熱板散熱技術，是一個內壁具有微細結構的真空腔體，通常由銅制成。004.webp當熱量由熱源傳導至VC腔體時，腔體里的冷卻液受熱后開始產生氣化現象，液體氣化吸熱，凝結后的冷卻液會借由微結構的毛細管道（整個循環(huán)的驅動力是毛細力），再回到蒸內發(fā)熱源處，此過程可以不斷反復進行。VC均熱板是目前最新的第三代散熱技術，可以被看作銅管液冷的升級技術，兩者雖然都是氣液相力）再回到蒸內發(fā)熱源反復進變的原理，不同的是：熱管只有單一方向的有效導熱能力，而VC均熱板升級到整個面，可以更快的將熱量從四面八方帶走。均熱板會隨不同元器件尺寸的大小而有不同的設計，制作工藝相較復雜，制作成本較高，常用于需要控制體積、且需快速散熱的手機產品。其他散熱技術還有一些散熱方式，也有必要和大家說說。005.webp比如導熱凝膠散熱，這種方式和電腦類似，都是將散熱硅脂涂抹在處理器上，使熱量能夠被迅速吸收并傳遞出去，加快散熱進程。3目前，各品牌手機應用的散熱技術不盡相同，為了讓散熱性能更強，有些手機會采用組合方式將這些散熱技術搭配使用，優(yōu)勢互補。總之，散熱體系是手機體驗中不可或缺的一項技術。特別是步入5G時代后，手機散熱能力的強弱，直接影響到用戶體驗。相信接下來會有越來越多的手機廠商重視手機散熱技術。END