热设计讲座课程报告针对笔记本电脑散热器的研究

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2024年7月18日发(作者：)

西安电子科技大学

热设计讲座课程报告

报告题目 针对笔记本电脑散热器的研究

机电工程 学院 班

成 绩

姓名 学号

日期 2020 年 11 月 30 日

同组学生

教师评语：

教师：

年 月 日

成绩评定：

利用图书馆和网络技

术资源查找所需文

献，有足够的文献并

对相关理论和技术的发

展、现状进行了较系统的

综述和总结，并对其中的

报告主题明确、

撰写格式规范、

结构清晰、内容

报告有个人完

成工作总结及

PPT汇报主题明

确、表达思路清

个人分析体会。 晰、制作PPT质量

良好（10分） 进行引用。（15分） 关键技术进行了分析且

问题分析透彻。（30分）

完整。（15分） （10分）

一、研究背景

在这个科学技术迅速发展的社会，无论是工作上还是生活中，笔记本电脑俨

然已经成为大多数人必不可少的物件。这也使得人们对笔记本电脑的功能有着越

来越高的要求，生产商也从提高笔记本电脑的CPU、硬盘、显卡等硬件的性能来

提高笔记本电脑的性能，但是这也导致笔记本电脑产生更大的热量，尽管笔记本

电脑自带散热器，但笔记本电脑的CPU因电脑运行时产生的热量无法及时或者

完全消除而被烧坏的情况还是时有发生，尤其对于热爱打游戏的人群。由此，人

们对散热器的需求也越来越强烈。

近年来，笔记本电脑散热器的生产总值不断增高，而增长率虽然有所下降但

数值仍旧不低，这也可看出笔记本电脑散热器极具市场，好的散热器将会获得越

来越多人的喜爱。各种笔记本电脑散热器之间的竞争也愈演愈烈，其中以风冷，

水冷，被动散热最为常见。水冷散热器虽然效果好，但是成本较高；被动散热效

率过低；风冷，因其种类繁多，价格实惠，技术成熟更为广大群众接受，本次研

究我们就是选择风冷散热器。

图 1风冷散热器

图 2水冷散热器

二、常见风冷散热器

1、风冷散热器的机理

在笔记本电脑中，大部分是从底部进风，从侧面或者后面排风。通常笔记本

的使用环境中侧面和背面都没有除了散热鳍片外的其它障碍物，可以大致看成是

开放空间。然而底部进风口是放在桌上，脚垫的高度并不能使得笔记本底部和桌

面之间产生足够开放的空间。周边的空气补充需要一个过程，导致进风口附近低

压，进风口和排风口形成压差，结果就是风量降低，散热能力下降。

如果有一个对着进风口吹的散热支架，使得进风口的空气压力提高，风量会

进一步提升，散热效果更好；抽风则是使得排风口气压降低，也是产生负静压，

使得风量增大。

2、吹风式散热器底座

2.1 吹风式散热器底座的设计及原理

吹风式散热器底座以底座形式，可以将笔记本电脑放在其上，笔记本电脑底

面与底座上表面接触。大都采用金属材质，通过被动和主动形式带走笔记本底面

上的热量。

吹风式散热器底座大都采用锐角坡形的设计，除了散热功能外，散热器底座

还能架起笔记本电脑，适合人体工学设计，让用户使用时更加轻松。同时，基本

散热底座都在表面有褶皱、波浪设计，用以增加底座的散热面积。同时也有产品

设计有大量的散热孔，增加气流的流动。在主动散热模式工作中，大多采用复数

风扇进行散热。

图 3吹风式散热底座

有些产品，为了增强散热器的便携性能，采用了折叠设计。大家都知道，一

块散热器底座大都比笔记本的体积要大，无法放入笔记本包中带走。但是在折叠

之后，面积减小，容易携带。

2.2 吹风式散热器底座存在的问题

（1）噪音。由于笔记本电脑往往要贴身使用，音量控制着实重要，因此需要在

散热效果和静音效果之间寻找平衡。

（2）拓展接口。笔记本散热器往往需要USB接口供电，但是笔记本电脑往往接

口紧缺，如果只进不出，白白少了一个USB接口。如果用户再外接键盘鼠标，绝

大多数的笔记本电脑就出现了接口紧张，因此吹风式散热器底座在设计时应该具

有至少一个拓展接口。

3、抽风式散热器

3.1 抽风式散热器的设计及原理

抽风式散热器是通过连接在笔记本电脑出风口的专用抽风机，快速抽出笔记

本内的空气，在负压的作用下外部空气得以大量进入笔记本内部并被迅速排出，

带走大量热量，因而能有效的达到降温目的。

图 4抽风式散热器

3.2 抽风式散热器存在的问题

（1）抽风式散热器因为和排风口紧密结合，排风口压力降低程度会更大，笔记

本电脑风扇本身阻力降低，同等功率下转速更高甚至超过设计转速，会导致风扇

轴承快速磨损。

（2）抽风式的散热器因为会快速的抽风,所以一段时间内进到电脑里的灰尘就会

增多，噪音也特别大。

三、笔记本电脑散热器的未来展望

（1）为了使散热器对电脑的吹风损耗小，防尘网(金属网)的孔阵直径尺寸要大；

为了防尘效果好，孔阵直径尺寸要小。电脑散风口的位置需要防尘，其余位置不

需要防尘，符合空间分离原理。找到适合的局部设计，使防尘网孔阵尺寸不一，

正对散热孔部位采用小孔径，其余部位采用大孔径。

（2）散热器的个性化设计。随着笔记本散热器设计的越来越成熟，用户在使用

时追求更加个性化的产品，如散热器外观的多样化，市面上已经有蝴蝶外观的散

热器，在兼顾散热效果的同时具有一定的美感。还有在散热器上增加可调节的灯

光以及将散热器作为一个外置音箱使用。

四、个人总结与心得体会

随着社会发展，笔记本电脑已经成为了我们学习与生活中不可缺少的工具。

由于笔记本电脑的在设计中需要考虑便携这一特点，这就使得笔记本电脑的散热

问题更为重要，当笔记本自身的散热不能满足需求时，就出现了笔记本散热器。

对于笔记本散热器的研究，我们先在淘宝等电商平台搜集相关材料，了解市面上

主流的散热器，得出主流散热器为风冷散热器。后面我们具体查阅关于风冷散热

器的作用机理，并进行讨论与分析，得知风量与风压的改变是风冷散热器的主要

作用机理。后面我们又在知网等文献搜索平台搜集关于新型笔记本散热器的研究，

对于散热器未来的发展方向有了一定的了解。这次作业，让我明白，查阅资料时

必须要有明确的目标，才能事半功倍。在讨论问题时，也使我接触到热设计知识

到实际生活中应用的转变，比如材料、结构对于散热的影响。

五、小组分工

研究背景资料与撰写 李丽红

散热器原理的查阅 段富豪、谢宏宇

吹风式散热器撰写 谢宏宇、王志恒

抽风式散热器撰写 段富豪、李丽红

散热器未来的展望 谢宏宇、段富豪

散热器存在问题的讨论 谢宏宇、段富豪、王志恒、李丽红

PPT的制作 王志恒

图片的搜集与整理

王志恒、李丽红

参考文献

[1] 叶璐.新型笔记本电脑散热器设计[J]科技创新与应用，2015年第21期.

[2]张晶,王妍玮.新型笔记本电脑散热器结构的创新设计[J].黑河学院学报,2020,11(03):12-

13+28.

[3]金信琴,楚鹏,陈俊波.笔记本散热架的创新设计研究[J].设计. 2018(19)

[4]张玉梅,闫海旭.便携式可折叠笔记本电脑散热器[J].信息与电脑（理论版),2015(03):74-75.

[5]江健,农钧麟,韦德鑫.一款多功能笔记本电脑散热器的设计与实现[J].装备制造技

术,2020(03):236-240.

本文标签： 散热器笔记本电脑设计散热笔记本