Quạt tản nhiệt trong thùng máy tính hoạt động như thế nào? | Giải thích các loại quạt khác nhau

Bạn có quạt trên bộ tản nhiệt CPU, bên trong bộ nguồn và card đồ họa. Nhưng liệu có quạt nào cho RAM, chipset bo mạch chủ, VRM, thiết bị lưu trữ và card PCIe không? Rõ ràng, hầu hết chúng đều dựa vào quạt của thùng máy tính để làm mát bằng cách điều chỉnh nhiệt độ không khí bên trong thùng máy.

Hiểu cách hoạt động của quạt tản nhiệt thùng máy tính có thể giúp bạn có chiến lược lắp đặt tốt hơn và quyết định mua hàng sáng suốt hơn. Bài viết này sẽ khám phá tất cả các loại quạt tản nhiệt thùng máy tính khác nhau dựa trên kích thước và mục đích thiết kế của chúng. Hãy bắt đầu với những điều cơ bản.

Chức năng cốt lõi của quạt tản nhiệt máy tính

Quạt tản nhiệt cho thùng máy tính giúp đẩy không khí nóng ra khỏi thùng máy, nơi có thể tích tụ nhiệt do sự hiện diện của các linh kiện sinh nhiệt. Trên thực tế, các bộ làm mát CPU bằng chất lỏng với bộ tản nhiệt gắn phía trước có thể đẩy không khí nóng vào bên trong, cần phải được đẩy ra ngoài. Tương tự, các bộ làm mát CPU bằng khí có thể làm nóng không khí bên trong thùng máy, cần phải được đẩy ra ngoài một cách hiệu quả và cần phải đưa không khí trong lành vào.

Quạt tản nhiệt cho thùng máy tính đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo nhiệt độ PC luôn ở mức thấp. Nhiệt độ hoạt động thấp hơn có nghĩa là các thành phần quan trọng như RAM, SSD và các bộ phận hiệu năng cao khác không bị giảm hiệu suất do quá nhiệt. Điều này cũng giúp kéo dài tuổi thọ của chúng. Nói một cách đơn giản, quạt tản nhiệt cho thùng máy tính giúp giữ nhiệt độ môi trường bên trong thùng máy ở mức thấp. Dưới đây là các chiến lược và thiết lập lắp đặt đóng vai trò quan trọng trong chức năng cốt lõi của quạt tản nhiệt thùng máy:

Động lực học luồng khí: Luồng khí nạp so với luồng khí thải

Hướng lắp đặt quạt có thể tạo ra luồng khí hút hoặc thổi. Hãy nhớ rằng không có loại quạt tản nhiệt máy tính nào được thiết kế riêng cho việc hút hoặc thổi khí. Thông thường, mặt đẹp của quạt là mặt hút. Bạn muốn luồng khí đi từ phía trước và thoát ra phía sau để tránh hiện tượng tuần hoàn ngược khí nóng.

Quạt phía trước hoặc phía dưới đóng vai trò hút gió, đưa không khí mát vào bên trong thùng máy. Chúng cũng là những bộ phận ít được nhìn thấy nhất. Bạn có thể lắp đặt quạt thoát khí ở phía sau và phía trên. Vì không khí nóng có xu hướng di chuyển lên trên, điều này giúp thùng máy tản nhiệt tốt hơn với ít năng lượng hơn.

Áp suất không khí dương, âm và trung tính

Bạn có thể tạo ra nhiều điều kiện áp suất khác nhau bên trong thùng máy tính bằng cách sử dụng quạt tản nhiệt.

• Áp suất dương: Đây là cấu hình tốt nhất. Có áp suất cao bên trong thùng máy, khiến không khí sạch từ cửa hút gió thoát ra ngoài qua các khe hở thay vì đi vào. Cấu hình này giảm thiểu sự tích tụ bụi. Điều này đạt được nhờ quạt đẩy nhiều không khí vào hơn lượng không khí mà quạt hút gió lấy ra.
• Áp suất âm: Đây là cấu hình tốt nhất cho việc làm mát, nhưng không tốt cho việc chống bụi. Bụi có thể lọt vào qua các khe hở và tích tụ trong thùng máy tính. Cách khắc phục là sử dụng nhiều quạt hút hơn quạt thổi vào trong thùng máy tính.
• Áp suất không khí cân bằng: Trong điều kiện vừa phải, lưu lượng gió hút và thổi vào quạt tản nhiệt của thùng máy tính được cân bằng.

Nguyên lý hoạt động: Quạt tản nhiệt trong thùng máy tính hoạt động như thế nào?

Quạt tản nhiệt cho thùng máy tính hoạt động bao gồm cả các bộ phận cơ khí và điện tử. Nó cần có các dây cáp cung cấp tín hiệu điện tử để điều khiển và cấp nguồn cho động cơ. Dưới đây là chi tiết các thành phần điện cơ:

Vai trò của động cơ và ổ bi

Động cơ và ổ bi là những bộ phận quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của quạt tản nhiệt máy tính. Các nhà sản xuất sử dụng công nghệ cao cấp để đảm bảo chúng có tuổi thọ cao hơn. Thông thường, tất cả các quạt đều sử dụng động cơ DC không chổi than. Động cơ này quay trục mà trên đó các cánh quạt cũng được gắn, và chúng quay với cùng tốc độ vòng quay (RPM). Tuy nhiên, trục cần được đỡ, điều này dẫn chúng ta đến bộ phận dễ bị tổn thương nhất của quạt, đó là ổ bi. Có ba loại ổ bi chính:

• Ống lót: Đây là loại ổ trục rẻ nhất, sử dụng trục quay bên trong một ống lót có bôi trơn. Loại này mòn nhanh nhất do khô và nhiệt.
• Bi: Thay vì sự tiếp xúc trực tiếp giữa ống lót và trục, có các viên bi ở giữa giúp giảm diện tích tiếp xúc. Điều này giúp cải thiện tuổi thọ và độ bền. Hướng lắp đặt quạt không ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động.
• Ổ trục động lực học chất lỏng (Fluid Dynamic Bearing - FDB): Trục bên trong quay trên một lớp đệm chất lỏng được nén áp suất. Không có sự tiếp xúc kim loại với kim loại. Loại ổ trục này có tuổi thọ cao nhất nhưng giá thành cũng cao nhất.

Cánh quạt: Áp suất tĩnh so với lưu lượng gió (CFM)

Các cánh quạt được chế tạo với mục đích tạo ra lưu lượng gió cụ thể. Có những loại quạt được thiết kế để tăng áp suất tĩnh, và cũng có những loại quạt được thiết kế để tăng lưu lượng gió.

• Quạt áp suất tĩnh: Quạt áp suất tĩnh có tốc độ quay thấp hơn nhưng chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra rất lớn. Loại quạt này lý tưởng cho các trường hợp có nhiều vật cản. Các cánh quạt rộng, góc nghiêng thấp và được bố trí sát nhau.
• Quạt thổi khí: Loại quạt này tạo ra lưu lượng khí rất lớn, nhưng không được có vật cản nào ở cửa hút hoặc cửa thoát khí. Chúng có các cánh quạt mỏng, cong nhiều và cách nhau rộng rãi.

Điều khiển tốc độ bằng PWM (Điều chế độ rộng xung) so với điều khiển tốc độ DC

Quạt tản nhiệt điều khiển tốc độ DC truyền thống sử dụng đầu nối 3 chân để cấp nguồn và điều khiển. Bo mạch chủ chỉ đơn giản là giảm điện áp để giảm hoặc tăng tốc độ quạt.

Quạt tản nhiệt máy tính PWM hiện đại sử dụng đầu nối 4 chân. Chúng sử dụng điện áp 12V liên tục nhưng phát ra các xung bật/tắt rất nhanh, ảnh hưởng đến tốc độ quạt. Quạt PWM có ưu điểm về độ ồn và tốc độ tối đa rất thấp.

Giải thích các loại quạt tản nhiệt cho thùng máy tính khác nhau

Khi đã hiểu rõ quạt tản nhiệt cho thùng máy tính là gì, chúng ta có thể tiến tới việc tìm hiểu ba loại chính:

Quạt lưu lượng gió cao (CFM cao)

Như đã đề cập trước đó, quạt gió lý tưởng cho các điều kiện mà đường hút và thổi khí không bị cản trở. Chúng rất phù hợp để đẩy không khí vào khung máy khi đường dẫn khí thông thoáng đến ống xả. Chúng có thể đẩy một lượng lớn khí nóng ra khỏi khung máy.

Quạt áp suất tĩnh

Trong trường hợp bạn cần quạt để đẩy không khí qua các lá tản nhiệt, như trong bộ làm mát CPU bằng khí hoặc bộ tản nhiệt của bộ làm mát CPU bằng chất lỏng. Việc đẩy không khí và hút không khí từ các lá tản nhiệt đòi hỏi áp suất cao hơn. Ma sát phát sinh khi di chuyển không khí trên các bề mặt lớn và không gian hẹp giữa các lá tản nhiệt, đặc biệt là trong bộ tản nhiệt, đòi hỏi áp suất tĩnh cao hơn. Nếu một quạt có áp suất cao ở tốc độ quay thấp, thì nó được coi là hàng cao cấp.

Quạt tản nhiệt RGB và ARGB

Do xu hướng máy tính ngày càng chú trọng đến tính thẩm mỹ, quạt tản nhiệt RGB và ARGB trở thành lựa chọn hàng đầu của nhiều người. Cho dù bạn chơi game, làm việc văn phòng hay xem phim trực tuyến, cảm giác sống động mà ánh sáng mang lại có thể thay đổi tâm trạng. Công nghệ ARGB mới nhất cho phép điều khiển từng đèn LED riêng lẻ và được coi là cao cấp nhất với các tùy chọn đồng bộ hóa.

Kích thước và kiểu dáng tiêu chuẩn của quạt tản nhiệt thùng máy

Tùy thuộc vào không gian lắp đặt trong thùng máy tính, các nhà sản xuất quạt tản nhiệt cho máy tính sẽ sản xuất nhiều kích cỡ khác nhau. Kích thước phổ biến nhất là 120 và 140 mm. Tuy nhiên, cũng có những kích thước đặc biệt được thiết kế để phù hợp với các thùng máy nhỏ hơn và chuyên dụng.

120mm so với 140mm: Cái nào tốt hơn?

Kích thước càng lớn càng tốt cho hiệu năng. Quạt 140mm đẩy được nhiều không khí hơn ở tốc độ quay thấp, điều này có nghĩa là luồng khí tốt hơn với hệ thống hoạt động êm hơn. So với đó, quạt 120mm mang lại sự cân bằng hơn, chiếm ít không gian hơn bên trong thùng máy tính. Quạt 120mm hoạt động êm ái ở tải thấp, nhưng khi cần tăng tốc, nó có thể làm mát bộ tản nhiệt lớn của bộ làm mát CPU có TDP cao.

Kích thước đặc biệt (80mm, 92mm và 200mm)

Nếu bạn đang hướng đến việc xây dựng một PC có kích thước nhỏ gọn (SFF), thì bạn có thể cần các kích thước đặc biệt, bao gồm 80mm, 92mm và 200mm. Sử dụng một quạt lớn hoặc nhiều quạt nhỏ để lưu thông không khí khắp một dàn HTPC hoặc PC chơi game cỡ lớn.

Phần kết luận

Quạt tản nhiệt cho thùng máy tính được thiết kế để đẩy hoặc hút không khí bên trong thùng máy. Mục đích là để lưu thông không khí tươi nhằm kiểm soát nhiệt độ. Bạn có thể lắp đặt quạt tản nhiệt theo nhiều hướng và cấu hình khác nhau để tạo ra áp suất khác nhau bên trong thùng máy. Tuy nhiên, điều quan trọng là bạn phải chọn kích thước quạt phù hợp với máy tính của mình và chọn loại có ổ trục thủy lực (FDP) để tăng độ bền. Cuối cùng, hãy sử dụng quạt ARGB để điều chỉnh tính thẩm mỹ.

Nếu bạn đang tìm kiếm tất cả các loại người hâm mộ dưới một mái nhà, hãy cân nhắc ESGAMING. Để biết thêm thông tin, hãy truy cập www.esgamingpc.com .