新式冷卻法

電子工程界在有效利用能源領域扮演著至關重要的角色，為能源的開采、運輸、消耗和控制提供先進科技，造福大眾。隨著社會愈發重視節能，電子工程界更起著越來越重要的作用。在半導體領域，各大制造商正積極開發超低功耗流程，提升工作效率，但物理法則規定了實施作業必然會導致晶體管接點溫度升高。即使是在超低功耗流程中，熱量也會漸漸累積，如果不加以散熱處理，晶體管就會燒毀。隨著晶體管密度和工作頻率持續加大，采用集成裝置(也包括使用低功耗流程的裝置)的工程師仍然需要考慮以上問題，采取行之有效的措施進行散熱。在裝置體積越來越小的今天，由于電源裝置在流程開發期間無法得到有效改善，同時又必須以更高效率供應電源，以上問題就更顯突出。

由于排熱行為本身就需要耗能，制造商紛紛轉換觀念，采取一種“見好就收”的設計理念，允許由具體需求來決定冷卻水平。傳統上，交流風扇(ACfan)只有開關兩種狀態。系統處于開的狀態時，風扇一般也會啟動，全速運轉?，F在則出現了很多設計復雜的AC風扇，采用不同級別的精密控制系統按具體情況調整作業。這不僅提高了風扇的可靠性、延長了風扇的壽命，還能夠大幅節能，降低系統整體噪音。

風扇控制

新產品開發中關鍵的第一步就是開發電子整流(EC)風扇。由于該技術比異步電動機在性能上有了大幅提高，已經迅速成為主流技術。Ec技術尤其能夠解決磁感應造成的損耗問題，并能更有效控制風扇作業。

該技術通常采用無刷直流(BLDC)電機形式，盡管控制BLDC電機比異步電動機需要安裝更多電路，但半導體技術已經發展到能夠將這額外電路集成至電機殼內的先進程度。由此便產生了一系列功率更大的緊湊型EC風扇，其中一個典型的例子就是ebm-papsGS近日問世的ACMaxx系列。

該系列風扇由普通Ac電源供電，由板上控制器負責調整AC電源、操控無刷Dc風扇作業。更高的電源效率和“新換舊”的外形規格意味著可以既不用多做調整也不用提高輸入功率就可以增加輸出功率。

添加內部或外部NTC(負溫度系數)熱敏電阻能夠實現按具體需求調整的速度控制，由風扇控制電路來操縱風扇運轉。通過這種方法、我們可以控制作業的速度和持續時間，比如只有在需要時才開啟風扇，不需要冷卻時可以關閉。通過引入NTC感應器來監測溫度，當風扇啟動后僅僅以保持足夠冷卻程度的速度進行運轉，就可以降低整體功耗。

EC風扇比AC風扇能夠節省約30％的能耗，使用控制器后這個數字還可以進一步提高。但控制器的使用不僅限制在集成電路中，也可以作為外部控制器與標準EC風扇共同作業。ebm，papst的EC矩陣溫度控制器(Matrix Temperature Controller)便由風扇電源直接供電，一般情況下只需要低于lOmW功率。此外還采用NTC熱敏電阻來監測溫度，控制風扇運轉。除ACMaxx之外，RS現在還推出了EC矩陣溫度控制器的兩個變體。溫度控制器事先設置溫度范圍，當測量到的溫度處于或低于最低值時，將風扇輸出降低到1s％，當處于或高于最高值時，將輸出提升至100％。此外該產品還采用了自動保險技術，能夠檢測NTC的開路或短路情況。

類似的例子也包括Pfannenberg的恒溫器和恒濕器系列，能夠利用溫度和相對濕度來調整風扇運轉。通過添加相對濕度感應器，風扇能夠將所處的環境保持在露點之上，借此提高對元件的控制，并延長敏感電子器件的使用壽命。

風扇設計

隨著風扇控制器愈發精密，風扇本身的設計也正改頭換面。制造商采用更加謹慎的設計理念，開發效率更高的風扇和葉片設計，進而提高眾多應用領域的效率。比如emb，papst推出的后向曲葉式風扇就采用了離心技術，將空氣卷入風扇中心并側向分布。該技術能夠產生更強氣流，尤其是在高背壓狀態更加明顯的環境下更加有效、是Dc軸流風扇系列的有益補充。不過，雖然該技術比傳統風扇設計更加先進，在過去卻因為安裝復雜產生了一些問題。ebm—Papst的“即插即用”EC卡式風扇系列就因其設計的精確性而克服了這個困難。葉輪眼中精確安置了一個人口環，能夠將氣流最強化。此外。精確安置的支臂能夠預防過槳頻率產生的噪音，隔振支座也可以防止系統產生共振。

對過濾器的需求

用強制風來冷卻敏感電子裝置的過程必然需要使用過濾器。在有些應用中，過濾器很容易就會受環境影響而堵塞，發生故障。這種情況下，風扇的冷卻能力受到限制，可能會很快出現故障，不得不定期服務維護為了解決這個潛在風險，Pfannenberg在多類風扇產品中都安裝了警報裝置，此外還于近期推出了第四代“filterfan”(過濾風扇)，所采用的技術與上幾代產品相比能夠將IP55裝置中的氣流量增加100％。此外，采用專利技術的四角固定設計后，無需用工具就可以接觸過濾器，過濾器的清潔工作也更加容易。一家對技術要求非常嚴格的鋸木廠使用該產品后，宣布在有些案例中定期維修服務可以推遲至3周一次，同時風扇的使用壽命也成比例延長。該產品系列其他先進性能還包括能夠使安裝更加容易的變向電氣連接、氣流變向、專利通風疏格設計以及專利濾墊技術等。

盡管電子裝置不斷發展，紛紛采取低能耗技術，但對新式冷卻解決方案的需求卻始終無法避免。強制氣流冷卻方法雖然有很多好處，但經常無法實現最大效率。隨著Rs推出領先制造商最新開發的科技產品，這個問題也會逐步得到緩解，能夠在各個層面上提高系統設計的效率。