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手机散热器关键指标

IT圈 admin 42浏览 0评论

2024年3月31日发(作者:熊问芙)

手机散热器关键指标

散热有两种途径,一种是辐射,一种是传导。我们假想一个简

单的手机模型,就是实心的铜块,里面有一个电热片在发热。辐射

散热的能力相对于大气层里面直接向空气导热的便利性来说是比较

差劲的但是由于手机发热相对比较小,也是个值得考虑的因素。总

之无论用哪一种方式,都是表面积越大越好。

而且这里还有一个最关键的概念,那就是一坨物体,它自身的

温度越高,它散热的速度也就越快。如果没记错的话散热速度大概

是温度的4次方。这就是为什么你用固定的热量烧一块材料,它的

温度不会无限上升,因为越是上升散热速度越快,直到散热速度等

于加热速度,温度就不会继续上升了。

回到刚才说的手机模型,内部电热片的温度和外部表面温度肯

定是不一样的,有一个温度差,这个温度差是散热系统的一个重要

衡量指标,因为刚才说过了,温度越高散热越好。所以其实散热部

分的温度是越高越好的。但是由于你不想让处理器的温度增高,又

想要散热器的温度高,最好的办法就是缩减上述的温度差。

综合以上几点,在我们假想手机发热功率恒定的情况下,我们

想要外部温度越高越好,同时外部表面积。但是由于温度的这个四

次方散热buff,其实设计散热是很蛋疼的,因为你只要能允许温度

稍微高一点,就能减少很多散热面积的需求。除此之外也要注意很

多网上经常出现的误区:

外壳温度高不一定是功耗高。同样功耗下散热面积越低的手机

最高外壳温度就越高。

外壳温度高不一定soc温度高,一个散热面积大,温差也大的

手机,可以做到外壳温度低而soc温度高。

外壳温度高不一定是温差高,有人说iPhone X双层主板影响

散热,意为双层主办影响导热,温差大。但是可能事实并不是

这样,外部温度高可能只是因为散热面积小而已。实际上外壳

温度低通常是温差低的表现,因为大家soc的极限温度容忍程

度都是差不多的。

从外部感觉里面热得很快的手机散热更好,因为这意味着内外

温差低

但是温差低对于手机来说也不一定是好事情,因为soc可以容

忍80度90度,温差如果做得很好的话外壳温度太高会烫伤用

户。

有时候手机发热的热量不是来自内部而是外部。黑色手机,特

别是高端的熄屏看起来特别黑的屏幕,吸收红外辐射的能力超

强。这样的手机在大太阳天关机状态拿出去,即使放在阴凉下

面也会开始吸收环境里的辐射迅速发热。所以其实从实用角度

来说,白色手机,或者黑色手机带个白色的壳是很不错的选择。

电脑上散热的手段有很多,比如说大的散热器可以增加散热面

积,增加风扇加速风流(相当于提升散热器的温度)热管/水冷可以

降低温度差,甚至还有相变/半导体制冷设备可以让散热器温度高于

被制冷设备的温度。但是这些手段在手机上几乎都不管用。

那个什么黑鲨手机,号称有什么液冷。懂DIY电脑的都明白那

就是电脑上烂大街的热管,其实就是导热的东西,降低温度差。但

是问题是电脑上热管可以降低处理器和散热器的温度差,因为热管

一边是处理器,另一边是散热器。而黑鲨手机上一边是处理器,另

一边…还是别的处理器。

把两个发热相同的部件用导热材料/设备连接起来是完全不能增

强散热的。当然了黑鲨这旁边的部件并不会有SOC那么热,还是会

比SOC凉快,所以不会完全没用。但是对于这样的横向导热,热管

和实心铜片相比优势十分有限。相比之下一般的的手机都是直接用

石磨和铜片,所以黑鲨这个散热能力真的没有什么优势。

手机历史上也不是没有过成功一点的热管应用,索尼有过一代

820的机器就是直接用热管吧soc和金属边框连起来。这么搞就会

有效很多,因为金属边框自身的导热能力也强,相当于是增加了一

部分金属边框作为散热面积。还有过一些机器把soc和电池用热管

连起来,这样对电池的寿命不好但是由于电池的的热容量和面积,

可以提升整体热容量,也可以提升散热面积。

2024年3月31日发(作者:熊问芙)

手机散热器关键指标

散热有两种途径,一种是辐射,一种是传导。我们假想一个简

单的手机模型,就是实心的铜块,里面有一个电热片在发热。辐射

散热的能力相对于大气层里面直接向空气导热的便利性来说是比较

差劲的但是由于手机发热相对比较小,也是个值得考虑的因素。总

之无论用哪一种方式,都是表面积越大越好。

而且这里还有一个最关键的概念,那就是一坨物体,它自身的

温度越高,它散热的速度也就越快。如果没记错的话散热速度大概

是温度的4次方。这就是为什么你用固定的热量烧一块材料,它的

温度不会无限上升,因为越是上升散热速度越快,直到散热速度等

于加热速度,温度就不会继续上升了。

回到刚才说的手机模型,内部电热片的温度和外部表面温度肯

定是不一样的,有一个温度差,这个温度差是散热系统的一个重要

衡量指标,因为刚才说过了,温度越高散热越好。所以其实散热部

分的温度是越高越好的。但是由于你不想让处理器的温度增高,又

想要散热器的温度高,最好的办法就是缩减上述的温度差。

综合以上几点,在我们假想手机发热功率恒定的情况下,我们

想要外部温度越高越好,同时外部表面积。但是由于温度的这个四

次方散热buff,其实设计散热是很蛋疼的,因为你只要能允许温度

稍微高一点,就能减少很多散热面积的需求。除此之外也要注意很

多网上经常出现的误区:

外壳温度高不一定是功耗高。同样功耗下散热面积越低的手机

最高外壳温度就越高。

外壳温度高不一定soc温度高,一个散热面积大,温差也大的

手机,可以做到外壳温度低而soc温度高。

外壳温度高不一定是温差高,有人说iPhone X双层主板影响

散热,意为双层主办影响导热,温差大。但是可能事实并不是

这样,外部温度高可能只是因为散热面积小而已。实际上外壳

温度低通常是温差低的表现,因为大家soc的极限温度容忍程

度都是差不多的。

从外部感觉里面热得很快的手机散热更好,因为这意味着内外

温差低

但是温差低对于手机来说也不一定是好事情,因为soc可以容

忍80度90度,温差如果做得很好的话外壳温度太高会烫伤用

户。

有时候手机发热的热量不是来自内部而是外部。黑色手机,特

别是高端的熄屏看起来特别黑的屏幕,吸收红外辐射的能力超

强。这样的手机在大太阳天关机状态拿出去,即使放在阴凉下

面也会开始吸收环境里的辐射迅速发热。所以其实从实用角度

来说,白色手机,或者黑色手机带个白色的壳是很不错的选择。

电脑上散热的手段有很多,比如说大的散热器可以增加散热面

积,增加风扇加速风流(相当于提升散热器的温度)热管/水冷可以

降低温度差,甚至还有相变/半导体制冷设备可以让散热器温度高于

被制冷设备的温度。但是这些手段在手机上几乎都不管用。

那个什么黑鲨手机,号称有什么液冷。懂DIY电脑的都明白那

就是电脑上烂大街的热管,其实就是导热的东西,降低温度差。但

是问题是电脑上热管可以降低处理器和散热器的温度差,因为热管

一边是处理器,另一边是散热器。而黑鲨手机上一边是处理器,另

一边…还是别的处理器。

把两个发热相同的部件用导热材料/设备连接起来是完全不能增

强散热的。当然了黑鲨这旁边的部件并不会有SOC那么热,还是会

比SOC凉快,所以不会完全没用。但是对于这样的横向导热,热管

和实心铜片相比优势十分有限。相比之下一般的的手机都是直接用

石磨和铜片,所以黑鲨这个散热能力真的没有什么优势。

手机历史上也不是没有过成功一点的热管应用,索尼有过一代

820的机器就是直接用热管吧soc和金属边框连起来。这么搞就会

有效很多,因为金属边框自身的导热能力也强,相当于是增加了一

部分金属边框作为散热面积。还有过一些机器把soc和电池用热管

连起来,这样对电池的寿命不好但是由于电池的的热容量和面积,

可以提升整体热容量,也可以提升散热面积。

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