Для тих, хто не читав попередній матеріал. розповім коротко, що мова йшла про розробку корпусу з вбудованим блоком живлення для самостійної збірки настільного комп'ютера на базі материнських плат стандарту Thin Mini-ITX.
Як і раніше, основна концепція не змінилася. Під виразом «настільний комп'ютер» я маю на увазі (як мінімум) можливість установки будь-якого процесора з лінійки Intel Core i Desktop Processors, вбудований блок живлення і можливість установки не менше 2-х внутрішніх накопичувачів інформації. Також, повинна бути передбачена можливість приєднання як внутрішніх, так і зовнішніх бездротових антен.
У попередньому дизайні забезпечувалася вибіркова сумісність з материнськими платами Thin Mini-ITX. Мені здалося це несправедливим, і я переробив дизайн для сумісності з усіма існуючими платами цього стандарту. Так само, кардинально була переглянута система охолодження. Отже, про все детальніше ...
Система охолодження
Основна проблема попереднього дизайну - це перегрів. Усунути це явище зміною зовнішнього дизайну було б не так цікаво, як втілити щось принципово нове. Мені дуже хотілося, що б в такому компактному корпусі всі внутрішні компоненти охолоджувалися і працювали при постійних температурах незалежно від нагріву центрального процесора. Цілком логічно було б припустити, що зміна напрямку руху повітряного потоку може кардинально виправити ситуацію. І перші експерименти показали приголомшливу ефективність даного способу. Процесор став працювати на максимальних частотах Turbo Boost, а його температура знаходилася в межах норми. Вже тоді було ясно, що даний спосіб охолодження в компактному корпусі себе виправдав. Передчуваючи чималий потенціал цієї ідеї, я вирішив уточнити дизайн корпусу під змінилося напрям руху повітря і максимально оптимізувати даний процес. Як і минулого разу, корпус складається з 3-х деталей.
Нижня кришка. Вона ж кріплення блоку живлення:
Деталь-сепаратор вхідного і вихідного повітря. На ній же кріпиться жорсткий диск:
Верхня кришка, на якій кріпиться материнська плата:
Всі деталі схильні до однієї ідеї округленій дизайну. Тобто - повна відсутність гострих кутів. Це дозволило максимально спростити рух повітряних потоків всередині, а так само збільшити внутрішній простір для розміщення компонентів. Тепер корпус здатний розмістити будь-яку материнську плату стандарту Thin Mini-ITX з оригінальною задньою панеллю. Також, є можливість установки материнських плат з процесорами Intel Atom. В цьому випадку, висота власного радіатора процесора не повинна перевищувати 20мм.
Вентиляційні отвори для вхідного повітря знаходяться як на нижній, так і на верхній кришках:
Причому, їх розміри і розташування не випадкові. У нижній частині овальні отвори забирають повітря для охолодження блоку живлення і простору під ним. Отвори посередині пропускають повітря для охолодження материнської плати і жорсткого диска. А сітка на вірніше кришці призначена для продувки простору між материнською платою і верхньою кришкою. Таке розташування вентиляційних отворів дозволяє рівномірно розподілити холодне повітря всередині всієї системи. Згодом, потоки повітря зустрічаються на радіаторі процесора, і охолоджуючи його, відразу ж викидаються назовні. Для вільного відведення теплого повітря був перероблений дизайн нижньої частини корпусу:
У цьому місці не повинно бути ніяких перешкод для безперешкодного виходу повітря. Завдяки великій площі і радіальному розташуванню вихідних отворів, повітря спрямовується назовні практично без затримки.
Радіатор і вентилятор
У радіаторі охолодження немає нічого нового за винятком того, що ребра радіатора спрямовані в зворотну сторону від звичайного. Це пов'язано зі зміною напрямку руху повітряного потоку. Також, я збільшив кількість ребер радіатора до 72, що додало ефективності при відведенні тепла. В іншому, це звичайна конструкція із застосуванням мідного сердечника і алюмінію в тепло-розподільнику:
Більш несподіваним виявився експеримент з вентилятором. Спочатку-розрахунковим був вентилятор розміром 75х16мм. Як мені здавалося, це найоптимальніший варіант в плані компактності і прокачування запланованого повітря. Але я помилявся. Як виявилося, не настільки важлива кількість повітря, що проходить, скільки площу зіткнення повітря з охолоджуваною поверхнею. Після нехитрих експериментів було виявлено, що набагато ефективніше використовувати пропелер розміром поменше (75х11мм), тим самим збільшивши висоту лопатей радіатора, ніж збільшувати повітряний потік. Це зробило систему ще тихіше і знизило температуру процесора:
Блок живлення
Хоча, попередній варіант блоку живлення в нових умовах охолодження працював ідеально, і успішно пройшов багатомісячні завантажувальні тести, я вирішив прислухатися до думки своїх опонентів на Хабре і змінив схемотехнику, збільшивши його номінальну довготривалу потужність до 150W. Та й дизайн PCB став набагато симпатичніше. Також, всі елементи були перенесені на верхню частину плати.
На деяких материнських платах старих ревізій, пустує місце для підключення внутрішнього блоку харчування (роз'єм Molex 5566-2):
І ще одна дрібниця ... Роз'єм мережі змінного струму IEC 60320 C8 я вирішив вмонтувати в нижню кришку, а не використовувати окреме стандартне рішення. Це дозволило зменшити розміри нижньої кришки і зберегти основні пропорції корпусу. Також, це додало монолітності і цілісності всієї конструкції:
У попередньому дизайні був використаний алюміній. З естетичної точки зору, це ідеальний матеріал. З точки зору виробництва - обробка алюмінію пов'язана з високими витратами як матеріальними, так і тимчасовими. У нашому випадку є ще одна неприємна особливість. Справа в тому, що тепле повітря, що проходить через нижню кришку, нагріває її і тепло передається вгору, нагріваючи весь корпус в цілому. Також, у разі застосування алюмінію, відпадає можливість використання внутрішніх бездротових антен.
У зв'язку з цим, матеріалом корпусу був обраний полікарбонат. Він володіє необхідною міцністю, прекрасним зовнішнім виглядом, теплостійкість, а так же властивістю нерозповсюдження тепла. В даному випадку це якраз те, що потрібно. Крім цього з'явилася можливість виготовлення деталей будь-якого кольору і застосування приємною фінішної обробки. У нашому випадку, до деталей застосована матова фінішна обробка - Satin Finish. Текстурна обробка форм - грейд А, як всередині деталей, так і зовні. Верхня кришка має дзеркальну зовнішню полірування і ультрафіолетове покриття для захисту від дрібних подряпин і легкого очищення.
Додатково, хотілося б додати, що в корпусі відсутні зовнішні елементи кріплення, склейки, засувки, клепки і шурупи. Точність виготовлення деталей корпусу в місцях кріплень - 0.07мм (для точного позиціонування кріпильних елементів). Всі внутрішні гвинти одного розміру (для зручності складання), і мають відповідні латунні гайки, впроваджені в пластикові деталі:
Результати тестування
Материнська плата: Intel DH61AG
Процесор: Intel Core i7-3770 (TDP 77W)
Оперативна пам'ять: 8Gb SO-DIMM DDR3 1600
SSD: Mini PCI-E Plextor 64GB
HDD: 2.5 'Hitachi Travelstar 5K750
WI-FI: Broadcom 4322
Система охолодження: Активна. Власна. З вентилятором 1200-4200prm. З PWM контролером.
Температура повітря при тестуванні: 23 ° С
Температури в просте:
У всіх тестах ми можемо спостерігати, що температури жорсткого диска і модулів пам'яті практично не змінювалися. Теж стосується і блоку живлення. Процесор працював на максимальній частоті Turbo Boost і його температура залишалася в межах норми. Дроселювання тактів не спостерігалося. Що стосується самого корпусу, то його температура була ледь теплою в просте, і з незначним нагріванням при максимальних навантаженнях. Вдале розташування вентиляційних отворів дозволяє встановлювати корпус в будь-якому положенні. Горизонтально, або з кріпленням на стіні, вертикально на боці, шкереберть, або один на іншому. У будь-якому випадку, це не перекриє потоки повітря і не вплине на якість охолодження.
Тест проводився при настройках BIOS за замовчуванням. При тонкій настройці BIOS і незначному збільшенні температури процесора, вдалося знизити обороти вентилятора при максимальних навантаженнях до 3000-3500. Що зменшило рівень шуму. Швидше за все, на нових чіпсетах і в зв'язці з новими процесорами, цей показник буде ще краще.
висновок
Застосування реверсивної системи охолодження кардинально змінило ситуацію з охолодженням системи в цілому. Такі чутливі до підвищених температур елементи як жорсткий диск і блок живлення, стали працювати практично при однаково-низькій температурі, як у простої, так і при максимальних навантаженнях. Це гарантує їх надійну і довготривалу роботу. І це не випадково. Справа в тому, що зовнішні блоки живлення не мають власної системи охолодження. Вони працюють в замкнутому повітряному просторі. Це катастрофічно впливає на їх довговічність. Їх термін служби безпосередньо залежить від навколишньої температури. І навіть при постійних середніх навантаженнях на блок живлення (не кажучи вже про номінальних), його довговічність вимірюється місяцями. У нашому випадку, блок живлення постійно охолоджується, і навіть при підвищених навантаженнях, його температура залишається практично незмінною. Відповідно до вимірів температур у різних режимах, і технічними характеристиками застосовуваних деталей, теоретична довговічність блоку живлення оцінюється в 5 років.
Тільки зареєстровані користувачі можуть брати участь в опитуванні. Увійдіть. будь ласка.