筆記本電腦散熱擴展塢的制作方法
【專利摘要】一種筆記本電腦散熱擴展塢，通過熱管陣列與筆記本電腦內(nèi)小型熱管進行直接熱連接，它包括風扇控制電路接口，風扇控制電路，熱輸入接口，熱管陣列和風扇陣列，風扇控制電路接口的輸出端與風扇控制電路的輸入端連接，風扇控制電路的輸出端與風扇陣列的一個輸入端連接，熱輸入接口的輸出端與熱管陣列的輸入端連接，熱管陣列的輸出端與風扇陣列的另一個輸入端連接，風扇控制電路通過風扇控制電路接口接收筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息，控制風扇陣列的轉(zhuǎn)速，熱管陣列通過熱輸入接口與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管相連，接收其熱量并傳導至風扇陣列進行散熱，本實用新型增強了筆記本電腦的散熱功能，間接提升了移動處理器的計算能力。
【專利說明】筆記本電腦散熱擴展塢
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種筆記本電腦散熱擴展塢，特別是一種通過熱管陣列與筆記本電腦內(nèi)小型熱管進行直接熱連接的筆記本電腦散熱擴展塢。
【背景技術】
[0002]筆記本電腦的移動處理器通常具備在多種頻率下工作的功能:當使用電池時，移動處理器工作在最低頻率(通常為800MHz)以節(jié)約電能；當使用外接電源適配器時，移動處理器工作在正常頻率下；而當筆記本電腦處理計算密集型任務時，移動處理器又可以自動提高工作頻率(Intel和AMD均有此類技術，Intel稱之為Turbo Boost，睿頻)以提高計算性能。睿頻技術的工作原理請參考Intel相關技術文檔，此處不詳述。睿頻時間長短主要受處理器紅線溫度的限制，當處理器長時間工作在睿頻狀態(tài)導致溫度過高時，工作頻率會自動降低以降溫散熱，導致睿頻失敗。
[0003]目前筆記本電腦的發(fā)展出現(xiàn)兩極分化的趨勢。一方面出現(xiàn)了超級本等機身厚度超薄，電池續(xù)航力超長的輕便機型，例如美國蘋果公司的Mac Book Air,機身厚度為3mm-17mm，電池續(xù)航力達到7小時(裝備Intel Ivy fcidge處理器)或11小時(裝備IntelHaswell處理器)，又例如中國聯(lián)想公司的Thinkpad XlCarbon,機身厚度為電池續(xù)航力達到6小時(裝備Intel Ivy Bridge處理器)，多裝備有雙核超低電壓移動處理器(通常TDP為15瓦-17瓦)和處理器內(nèi)集成顯卡；另一方面出現(xiàn)了計算性能強大的移動工作站(Mobile Workstation)和游戲?qū)Ｓ霉P記本,特點是體積龐大,可以容納大型散熱器和多個散熱風扇，因此往往裝備有高性能的四核移動處理器(通常TDP為45瓦-55瓦，Intel Extreme Edition(至尊版)處理器TDP可以解鎖至高達105瓦以上)和獨立顯卡，前者例如聯(lián)想公司的Thinkpad W系列，美國惠普公司的Elitebook系列，美國戴爾公司的M系列，后者例如美國戴爾公司的Alienware系列。而輕便型筆記本電腦受機身體積和重量的限制，無法采用大型散熱器和多個風扇對高性能四核移動處理器全速工作時散發(fā)出的巨大熱量進行控制。此外，即使是最高端的17-18寸移動工作站(Mobile Workstation)和游戲?qū)Ｓ霉P記本，其裝備有Intel至尊版處理器的頂配機型仍然無法長時間壓制至尊版處理器解鎖TDP超頻之后的熱量。例如聯(lián)想公司的Thinkpad W70117寸移動工作站，裝備IntelI7920XM至尊版處理器，默認頻率2.0GHz，單核睿頻3.2GHz，四核睿頻2.16GHz，標準TDP55瓦，Cinebench Rll.5測試軟件得分3.45 ;解鎖TDP之后可以達到105瓦，單核睿頻
3.46GHz，四核睿頻3.33GHz，理論上Cinebench Rll.5測試軟件得分應該達到5.5左右，性能提高50%。雖然Thinkpad W701的雙風扇系統(tǒng)可以良好地將默認頻率的I7920XM的溫度控制在80度左右，但是無法控制解鎖超頻之后的I7920XM的溫度，結果是滿載處理器的溫度會逐漸達到105度紅線，導致移動處理器降頻散熱，性能大大降低。如果筆記本電腦可以裝備足夠大型的散熱器和多個風扇，將滿載處理器的溫度控制在紅線降頻溫度以下，就可以長時間睿頻工作在高頻高性能狀態(tài)下，充分發(fā)揮性能。但是由于筆記本電腦體積有限，無法裝備足夠大型的散熱器和多個風扇，只能裝備小型散熱器和1-2個風扇。[0004]因此本實用新型提出了一種筆記本電腦散熱擴展塢，將足夠大型的散熱器和多個風扇置于筆記本電腦散熱擴展塢中。筆記本電腦散熱擴展塢中的的大型熱管散熱器與筆記本電腦中的移動處理器上原有的小型熱管散熱器通過專用接口直接相連，大大提高了導熱效率。而目前市場上的筆記本散熱器普遍針對筆記本電腦的外殼和出風口進行降溫，散熱效率極低。當筆記本電腦處于移動中，筆記本電腦內(nèi)的小型散熱器和風扇完全可以控制工作在較低頻率下的移動處理器。當筆記本電腦與筆記本電腦散熱擴展塢相連時，筆記本電腦散熱擴展塢內(nèi)的足夠大型的散熱器和多個風扇可以將滿載處理器的溫度控制在紅線降頻溫度以下，處理器就可以長時間睿頻工作在高頻高性能狀態(tài)下，充分發(fā)揮性能。同時筆記本電腦本身可以保持體積小巧和續(xù)航力強的優(yōu)點。此外筆記本電腦散熱擴展塢也可以與移動工作站或游戲?qū)Ｓ霉P記本相連，兩者的散熱系統(tǒng)可以聯(lián)合工作以控制高性能移動處理器，特別是Intel至尊版處理器，滿載工作時的溫度，充分發(fā)揮其睿頻和超頻的優(yōu)勢。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的是提供一種筆記本電腦散熱擴展塢，提供額外的散熱能力，輔助控制筆記本電腦內(nèi)移動處理器的工作溫度，使移動處理器能夠充分睿頻或超頻，發(fā)揮其性能。同時保持筆記本電腦體積小巧和續(xù)航力強的優(yōu)點。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用技術方案是:它包括風扇控制電路接口，風扇控制電路，熱輸入接口，熱管陣列和風扇陣列，風扇控制電路接口的輸出端與風扇控制電路的輸入端連接，風扇控制電路的輸出端與風扇陣列的一個輸入端連接，熱輸入接口的輸出端與熱管陣列的輸入端連接，熱管陣列的輸出端與風扇陣列的另一個輸入端連接，風扇控制電路通過風扇控制電路接口接收筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息，控制風扇陣列的轉(zhuǎn)速，熱管陣列通過熱輸入接口與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管相連，接收其熱量并傳導至風扇陣列進行散熱。
[0007]所述的風扇控制電路接口用于在筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器和筆記本電腦散熱擴展塢的風扇控制電路之間建立電氣連接，將筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息提供給筆記本電腦散熱擴展塢的風扇控制電路；
[0008]所述的風扇控制電路為數(shù)字PWM控制芯片，用于根據(jù)筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息對筆記本電腦散熱擴展塢的風扇陣列的轉(zhuǎn)速進行控制，由于市場上已有多種數(shù)字PWM控制芯片，此處工作原理不贅述；
[0009]所述的熱輸入接口用于連接筆記本電腦內(nèi)的小型熱管和筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列，雙面涂有高導熱率的導熱硅脂或液態(tài)金屬，雙面分別與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管和筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列相緊密接觸從而建立高效熱連接；
[0010]所述的熱管陣列用于將從熱輸入接口導入的熱量高效傳導至風扇陣列，大橫截面積短長度的熱管陣列的導熱效率遠遠優(yōu)于筆記本電腦內(nèi)的小橫截面積較長的小型熱管；
[0011]所述的風扇陣列與熱管陣列的一端相連，用于對熱管傳導至風扇陣列一端的熱量進行強制對流散熱，風扇陣列包含多個風扇，空氣流量高于筆記本電腦內(nèi)的小型風扇。
[0012]本實用新型的工作原理是這樣的:在使用時，筆記本電腦與筆記本電腦散熱擴展塢緊密相連，包括電氣連接和熱連接。筆記本電腦內(nèi)的溫度傳感器通過筆記本電腦散熱擴展瑪?shù)娘L扇控制電路接口與筆記本電腦散熱擴展瑪?shù)娘L扇控制電路相連，風扇控制電路根據(jù)筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息對筆記本電腦散熱擴展塢的風扇陣列的轉(zhuǎn)速進行控制；筆記本電腦內(nèi)的小型熱管通過筆記本電腦散熱擴展塢的熱輸入接口與筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列，熱管陣列用于將從熱輸入接口導入的熱量高效傳導至風扇陣列，大橫截面積短長度的熱管陣列的導熱效率遠遠優(yōu)于筆記本電腦內(nèi)的小橫截面積較長的小型熱管，風扇陣列對熱管傳導至風扇陣列一端的熱量進行強制對流散熱，這樣大大增強了筆記本電腦散熱能力，從而有效降低了筆記本電腦移動處理器的工作溫度。當筆記本電腦使用電池供電進行移動計算時，筆記本電腦無需為額外的散熱器和風扇提供空間，從而保持輕薄小巧的體積和較長的電池續(xù)航力。這里我們舉例具體闡述，采用我們的實用新型，像美國蘋果公司的Mac Book Air之類的超極本可以裝備四核高性能移動處理器，在使用電池供電進行移動計算時，可以使移動處理器工作在最低頻率，當超極本與筆記本電腦散熱擴展塢相連后，可以利用筆記本電腦散熱擴展塢強大的散熱能力，使四核高性能移動處理器充分睿頻，大大提高計算性能；像聯(lián)想公司的Thinkpad W系列之類的移動工作站或美國戴爾公司的Alienware之類的游戲?qū)Ｓ霉P記本可以實現(xiàn)散熱能力的外置，從而大大減少大型筆記本電腦的厚度和重量，與筆記本電腦散熱擴展塢相連后，可以利用筆記本電腦散熱擴展塢強大的散熱能力，使四核高性能移動處理器充分睿頻，大大提高計算性能。
[0013]本實用新型由于采用了上述技術方案，具有如下優(yōu)點:
[0014]1、實現(xiàn)了筆記本電腦散熱能力的外置，利于減輕筆記本電腦的體積和重量；
[0015]2、增強了筆記本電腦散熱能力，間接提高了筆記本電腦的計算性能。
[0016]【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構框圖；
[0018]圖2為本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖3為本實用新型的工作示意圖；
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明:如圖1-3所示，它包括風扇控制電路接口 I，風扇控制電路2，熱輸入接口 3，熱管陣列4和風扇陣列5，風扇控制電路接口 I的輸出端與風扇控制電路2的輸入端連接,風扇控制電路2的輸出端與風扇陣列5的一個輸入端連接，熱輸入接口 3的輸出端與熱管陣列4的輸入端連接,熱管陣列4的輸入端與風扇陣列5的另一個輸入端連接,風扇控制電路2通過風扇控制電路接口 I接收筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息，控制風扇陣列5的轉(zhuǎn)速，熱管陣列4通過熱輸入接口 3與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管相連，接收其熱量并傳導至風扇陣列5進行散熱。
[0021]所述的風扇控制電路接口 I用于在筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器和筆記本電腦散熱擴展塢的風扇控制電路2之間建立電氣連接，將筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息提供給筆記本電腦散熱擴展塢的風扇控制電路2 ；
[0022]所述的風扇控制電路2為數(shù)字PWM控制芯片，用于根據(jù)筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息對筆記本電腦散熱擴展塢的風扇陣列5的轉(zhuǎn)速進行控制，由于市場上已有多種數(shù)字PWM控制芯片，此處工作原理不贅述；
[0023]所述的熱輸入接口 3用于連接筆記本電腦內(nèi)的小型熱管和筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列，材料為純銅，雙面涂有高導熱率的導熱硅脂或液態(tài)金屬，雙面分別與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管和筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列4相緊密接觸從而建立高效熱連接;
[0024]所述的熱管陣列4用于將從熱輸入接口導入的熱量高效傳導至風扇陣列5，大橫截面積短長度的熱管陣列4的導熱效率遠遠優(yōu)于筆記本電腦內(nèi)的小橫截面積較長的小型熱管；
[0025]所述的風扇陣列5與熱管陣列4的一端相連，用于對熱管傳導至風扇陣列4 一端的熱量進行強制對流散熱，風扇陣列5包含多個風扇，空氣流量高于筆記本電腦內(nèi)的小型風扇。
[0026]本實用新型的工作原理是這樣的:在使用時，筆記本電腦與筆記本電腦散熱擴展塢緊密相連，包括電氣連接和熱連接。筆記本電腦內(nèi)的溫度傳感器通過筆記本電腦散熱擴展瑪?shù)娘L扇控制電路接口與筆記本電腦散熱擴展瑪?shù)娘L扇控制電路相連，風扇控制電路根據(jù)筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息對筆記本電腦散熱擴展塢的風扇陣列的轉(zhuǎn)速進行控制；筆記本電腦內(nèi)的小型熱管通過筆記本電腦散熱擴展塢的熱輸入接口與筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列，熱管陣列用于將從熱輸入接口導入的熱量高效傳導至風扇陣列，大橫截面積短長度的熱管陣列的導熱效率遠遠優(yōu)于筆記本電腦內(nèi)的小橫截面積較長的小型熱管，風扇陣列對熱管傳導至風扇陣列一端的熱量進行強制對流散熱，這樣大大增強了筆記本電腦散熱能力，從而有效降低了筆記本電腦移動處理器的工作溫度。當筆記本電腦使用電池供電進行移動計算時，筆記本電腦無需為額外的散熱器和風扇提供空間，從而保持輕薄小巧的體積和較長的電池續(xù)航力。這里我們舉例具體闡述，采用我們的實用新型，像美國蘋果公司的Mac Book Air之類的超極本可以裝備四核高性能移動處理器，在使用電池供電進行移動計算時，可以使移動處理器工作在最低頻率，當超極本與筆記本電腦散熱擴展塢相連后，可以利用筆記本電腦散熱擴展塢強大的散熱能力，使四核高性能移動處理器充分睿頻，大大提高計算性能；像聯(lián)想公司的Thinkpad W系列之類的移動工作站或美國戴爾公司的Alienware之類的游戲?qū)Ｓ霉P記本可以實現(xiàn)散熱能力的外置，從而大大減少大型筆記本電腦的厚度和重量，與筆記本電腦散熱擴展塢相連后，可以利用筆記本電腦散熱擴展塢強大的散熱能力，使四核高性能移動處理器充分睿頻，大大提高計算性能。
[0027]本實用新型所述的風扇控制電路為數(shù)字PWM控制芯片，已屬于現(xiàn)有技術，故本實用新型再此不再累述。。
[0028]本實用新型所述的熱管陣列為常溫熱管，工作溫度為(0-250) V。
[0029]本實用新型所述的熱管陣列的材料為銅、銅合金、鋁或鋁合金。
[0030]本實用新型所述的風扇陣列為渦流風扇。
[0031]本實用新型所述的風扇陣列的排風方向與風扇的旋轉(zhuǎn)軸夾角為80度-100度。
[0032]本實用新型所述的熱輸入接口的材料為銅、銅合金、鋁或鋁合金。
[0033]本實用新型所述的熱輸入接口的雙面涂有高導熱率的導熱硅脂或液態(tài)金屬。
[0034]本實用新型所述的熱輸入接口與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管之間采用金屬夾具固定。
[0035]本實用新型所述的熱輸入接口與筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列之間采用金屬夾具固定。
【權利要求】
1.一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在于:它包括風扇控制電路接口，風扇控制電路，熱輸入接口，熱管陣列和風扇陣列，風扇控制電路接口的輸出端與風扇控制電路的輸入端連接，風扇控制電路的輸出端與風扇陣列的一個輸入端連接，熱輸入接口的輸出端與熱管陣列的輸入端連接，熱管陣列的輸出端與風扇陣列的另一個輸入端連接，風扇控制電路通過風扇控制電路接口接收筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息，控制風扇陣列的轉(zhuǎn)速，熱管陣列通過熱輸入接口與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管相連，接收其熱量并傳導至風扇陣列進行散熱； 所述的風扇控制電路接口用于在筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器和筆記本電腦散熱擴展塢的風扇控制電路之間建立電氣連接，將筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息提供給筆記本電腦散熱擴展瑪?shù)娘L扇控制電路； 所述的風扇控制電路為數(shù)字PWM控制芯片，用于根據(jù)筆記本電腦內(nèi)溫度傳感器提供的處理器溫度信息對筆記本電腦散熱擴展塢的風扇陣列的轉(zhuǎn)速進行控制； 所述的熱輸入接口用于連接筆記本電腦內(nèi)的小型熱管和筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列，雙面分別與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管和筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列相緊密接觸從而建立高效熱連接； 所述的熱管陣列用于將從熱輸入接口導入的熱量高效傳導至風扇陣列，大橫截面積短長度的熱管陣列的導熱效率遠遠優(yōu)于筆記本電腦內(nèi)的小橫截面積較長的小型熱管； 所述的風扇陣列與熱管陣列的一端相連，用于對熱管傳導至風扇陣列一端的熱量進行強制對流散熱，風扇陣列包含多個風扇，空氣流量高于筆記本電腦內(nèi)的小型風扇。
2.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在于:所述的風扇控制電路為數(shù)字脈沖寬度調(diào)制電路。
3.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在:所述的熱管陣列為常溫熱管，工作溫度為0-250攝氏度。
4.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在:所述的熱管陣列的材料為銅、銅合金、招或招合金。
5.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在:所述的風扇陣列為渦流風扇。
6.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在:所述的風扇陣列的排風方向與風扇的旋轉(zhuǎn)軸夾角為80度-100度。
7.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在:所述的熱輸入接口的材料為銅、銅合金、招或招合金。
8.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在:所述的熱輸入接口的雙面涂有高導熱率的導熱硅脂或液態(tài)金屬。
9.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在:所述的熱輸入接口與筆記本電腦內(nèi)的小型熱管之間采用金屬夾具固定。
10.如權利要求1所述的一種筆記本電腦散熱擴展塢，其特征在:所述的熱輸入接口與筆記本電腦散熱擴展塢的熱管陣列之間采用金屬夾具固定。
【文檔編號】G06F1/20GK203773450SQ201320419441
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權日:2013年7月12日
【發(fā)明者】徐強 申請人:凝輝(天津)科技有限責任公司