أحدثت أجهزة العرض المحمولة ثورة في الترفيه والعروض التقديمية أثناء التنقل، حيث حزمت قوة هائلة في تصاميم مدمجة بشكل متزايد. ومع ذلك، يأتي هذا التصغير مع تحدٍ كبير: الحرارة.

تولد مصادر الضوء والمعالجات القوية في هذه الأجهزة حرارة كبيرة، والتي إذا لم تتم إدارتها بفعالية، يمكن أن تؤدي إلى انخفاض الأداء، وقصر العمر الافتراضي، وحتى تلف دائم. وهنا يأتي دور البطل المجهول لكل جهاز عرض محمول - مروحة التبريد.

تتعمق هذه المقالة في الدور الحاسم لمراوح التبريد في أجهزة العرض المحمولة، مستكشفة التقنيات والتصاميم المختلفة التي تحافظ على تشغيل هذه الأجهزة بسلاسة.

اشرح مشكلة ارتفاع درجة الـأكلـينغ مشكلة

يولد كل مكون إلكتروني في جهاز العرض، من مصدر ضوء LED أو الليزر إلى لوحة الدوائر الرئيسية وشريحة التصوير (DLP أو LCD)، حرارة. وفي المساحات الضيقة لجهاز العرض المحمول، يمكن أن تتراكم هذه الحرارة بسرعة. يمكن أن تسبب درجات الحرارة المفرطة سلسلة من المشاكل:

• تقليل العمر الافتراضي للمكونات: الحرارة عامل أساسي في تدهور المكونات الإلكترونية.
• تدهور جودة الصورة: ارتفاع درجة الحرارة يمكن أن يؤثر على دقة الألوان ويؤدي إلى تشوهات في الصورة.
• إيقاف التشغيل غير المتوقع: تحتوي معظم أجهزة العرض على حماية حرارية تقوم بإيقاف تشغيل الجهاز إذا أصبح ساخنًا جدًا، مما يقطع فيلمك أو عرضك التقديمي.
• مخاطر السلامة: في الحالات القصوى، يمكن أن يصبح جهاز العرض الذي لا يستطيع تبديد الحرارة بشكل صحيح خطر حريق.

أنظمة التبريد، التي تتكون من المراوح والمشتتات الحرارية وشبكات التهوية، ضرورية لإبعاد الهواء الساخن عن الأجزاء الداخلية الحساسة والحفاظ على درجة حرارة تشغيل آمنة.

دليل لتقنية تبريد أجهزة العرض

ليست كل المراوح متساوية. نوع المروحة المستخدمة في جهاز العرض هو خيار تصميم حاسم يؤثر على الكفاءة ومستوى الضوضاء وأداء التبريد. يمكن تصنيفها حسب نوع المحرك (تيار مستمر، تيار متردد، تيار مستمر إلكتروني) وتصميم تدفق الهواء (محوري، شعاعي، نافخ).

أنواع محركات المروحة

مراوح التيار المستمر (DC)

النوع الأكثر شيوعًا الموجود في الأجهزة الإلكترونية المحمولة الحديثة، تشتهر مراوح التيار المستمر بكفاءتها في استهلاك الطاقة وتشغيلها بجهد منخفض (عادة 12 فولت أو 24 فولت).

توفر تحكمًا ممتازًا في السرعة، مما يسمح لجهاز العرض بضبط سرعة المروحة بناءً على درجة الحرارة الداخلية. هذا يعني أن المروحة يمكن أن تعمل بهدوء بسرعات منخفضة عندما يكون الجهاز باردًا وتزيد سرعتها فقط عند الضرورة. وهي عمومًا أكثر هدوءًا ومتانة من نظيراتها التي تعمل بالتيار المتردد.

مراوح التيار المتردد (AC)

تعمل هذه المراوح بالتيار المتردد القياسي من مقبس الحائط.

مراوح التيار المتردد بسيطة وغير مكلفة، لكنها أقل كفاءة في استهلاك الطاقة وأكثر ضوضاء بكثير من مراوح التيار المستمر. كما أنها توفر تحكمًا محدودًا في السرعة، وغالبًا ما يقتصر على إعدادات عالية/منخفضة. نظرًا لاستهلاكها للطاقة وضوضائها، فهي أقل شيوعًا في أجهزة العرض المحمولة الحديثة والمدمجة.

مراوح التيار المستمر الإلكترونية (EC)

تمثل مراوح التيار المستمر الإلكترونية تقنية هجينة، تجمع بين كفاءة الطاقة والتحكم في محرك التيار المستمر مع القدرة على التشغيل بواسطة مصدر تيار متردد.

تقوم دائرة داخلية بتحويل طاقة التيار المتردد إلى تيار مستمر، مما يوفر أفضل ما في العالمين: كفاءة عالية، وعمر افتراضي طويل، وضوضاء منخفضة، وتحكم ذكي في السرعة. بينما هي الخيار الأكثر تقدمًا، فإن تكلفتها الأعلى تعني أنها توجد عادة في موديلات أجهزة العرض المتطورة.

تصميم تدفق الهواء

المراوح المحورية

هذا هو تصميم المروحة الأكثر تميزًا، ويشبه المروحة الدافعة (البروبيلر).

المراوح المحورية تحرك كميات كبيرة من الهواء في خط مستقيم، موازٍ لمحور المروحة. إنها مثالية للتهوية العامة، مثل سحب الهواء البارد إلى هيكل جهاز العرض أو طرد الهواء الساخن من فتحة تهوية كبيرة. وهي عمومًا موفرة للطاقة وهادئة عند استخدامها في بيئات ذات ضغط منخفض.

غالبًا ما تُستخدم المراوح المحورية كمراوح سحب أو عادم للجسم الرئيسي لجهاز العرض، مما يضمن تدفق الهواء الكلي.

المراوح الشعاعية (الطاردة المركزية) ومراوح النفخ

تسحب هذه المراوح الهواء إلى المركز وتطرده بزاوية 90 درجة، مما يخلق تيارًا هوائيًا أكثر تركيزًا وعالي الضغط. مراوح النفخ هي نوع شائع من المراوح الشعاعية.

بينما تُعد المراوح المحورية رائعة من حيث الحجم، إلا أنها تواجه صعوبة في مقاومة الضغط. تتفوق المراوح الشعاعية في دفع الهواء عبر المناطق الضيقة. إن ناتجها عالي الضغط مثالي للتبريد الموجه لمكونات محددة أو دفع الهواء عبر المشتتات الحرارية الكثيفة والمسارات الداخلية المعقدة. ومع ذلك، فإنها تميل إلى أن تكون أكثر ضوضاء وتستهلك المزيد من الطاقة لتوليد هذا الضغط.

غالبًا ما تستخدم أجهزة العرض مراوح متعددة، ومن الشائع العثور على مروحة نفخ مدمجة مكلفة بتبريد المكونات الأكثر سخونة، مثل محرك الضوء أو حجرة البصريات، حيث يلزم ضغط عالٍ لتكون فعالة.

توصيات لحجم المروحة وتطبيقها

يعتمد حجم ونوع المروحة المحددان بشكل كبير على تصميم جهاز العرض وحجمه وكمية الحرارة الناتجة عنه.

أجهزة العرض الصغيرة (بيكو) والجيب

تتطلب هذه الأجهزة فائقة الصغر (بعضها بحجم الهاتف الذكي) مراوح مصغرة. نظرًا للقيود الشديدة على المساحة، غالبًا تُستخدم مروحة نفخ صغيرة عالية الضغط لتوفير تبريد موجه مباشرة لمصدر الضوء وشريحة المعالجة.

أجهزة العرض المحمولة

قد تستخدم النماذج المحمولة الأكبر نظام مراوح متعددة. يتضمن التكوين الشائع مروحة محورية واحدة أو أكثر (بأحجام مثل 40 مم إلى 80 مم شائعة في الأجهزة الإلكترونية) لسحب الهواء العام وطرده، وتُستكمل بمروحة نفخ أصغر للمحرك البصري الحرج.

تبريد إضافي

بالنسبة لأجهزة العرض المحمولة التي ترتفع حرارتها، يمكن أن تكون الحلول الخارجية فعالة. يمكن أن يساعد وضع جهاز العرض على لوحة تبريد الكمبيوتر المحمول بشكل كبير في سحب الحرارة بعيدًا عن فتحات السحب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن وضع مروحة USB خارجية صغيرة وهادئة للمساعدة في تحريك هواء العادم الساخن بعيدًا عن الوحدة، مما يمنع سحبه مرة أخرى.