Bỏ quạt không làm nhiệt biến mất. Máy vẫn sinh ra đúng lượng nhiệt đó, chỉ đổi đường thoát: thay vì thổi ra bằng luồng gió, nhiệt được dẫn ra vỏ rồi nhờ không khí quanh vỏ mang đi. Hiểu đường đi này quyết định việc lắp máy tính nhúng không quạt Advantech đúng hay sai.
Bài này bàn phần nhiệt và giới hạn công suất. Phần chọn dòng máy ARK hay UNO nằm ở bài máy tính IPC không quạt Advantech chọn dòng ARK hay UNO, phần chỉ tiêu độ bền cơ khí nằm ở bài độ bền máy tính công nghiệp không quạt đo bằng gì.
Nhiệt đi theo đường nào trong máy không quạt
Đường đi gồm bốn chặng nối tiếp, chặng yếu nhất quyết định cả chuỗi.
- Từ chip ra khối tiếp xúc: bề mặt vi xử lý ép vào một khối kim loại qua lớp vật liệu dẫn nhiệt. Lớp này mỏng nhưng nếu ép không đều thì cả chuỗi hỏng ngay từ đầu.
- Từ khối tiếp xúc sang vỏ: khối kim loại nối thẳng vào thân nhôm của máy, đôi khi qua ống dẫn nhiệt. Đây là lý do máy không quạt phải có vỏ nhôm dày chứ không dùng vỏ thép mỏng.
- Từ vỏ ra không khí: gân tản nhiệt trên thân làm tăng diện tích tiếp xúc, không khí nóng lên rồi tự bốc lên trên, kéo không khí mát vào chỗ trống.
- Từ không khí trong tủ ra ngoài: chặng này thuộc về tủ điện chứ không thuộc về máy, và là chặng bị bỏ quên nhiều nhất.
Vì chặng ba dựa vào đối lưu tự nhiên, hướng đặt máy có ảnh hưởng thật. Gân tản nhiệt phải nằm dọc theo phương thẳng đứng để không khí nóng đi lên dọc theo gân, đặt nằm ngang làm giảm hiệu quả.
Năm mức nền tảng và cách tản nhiệt tương ứng
| Nhóm nền tảng vi xử lý | Lượng nhiệt phải tản | Cách tản nhiệt | Điều kiện lắp bắt buộc | Mã máy trong danh mục |
|---|---|---|---|---|
| Bo mạch SoC siêu tiết kiệm điện | Rất thấp | Dẫn ra vỏ do người tích hợp thiết kế | Có một mặt kim loại áp vào chip | PCM-3343, PCM-9343 |
| SoC dòng Atom và Celeron | Thấp | Thân nhôm nhỏ có gân | Chừa hở quanh thân, không bọc kín | ARK-2121F, ARK-1123H, UNO-2174A |
| Core tiết kiệm điện thế hệ cũ | Vừa | Thân nhôm dày, gân sâu | Chừa hở trên dưới, không đặt sát vách tủ | ARK-2150L, ARK-1550, ARK-3510 |
| Core tiết kiệm điện đời mới | Vừa tới cao | Thân đúc lớn, đôi khi có ống dẫn nhiệt | Tủ phải có đối lưu, tránh nguồn nhiệt kề bên | ARK-2250L, PPC-3151 |
| Vi xử lý cắm socket | Cao | Không tản được qua vỏ, phải có quạt | Thùng máy có quạt kèm lưới lọc | IPC-5120, IPC-7132, IPC-610 |
Bảng đọc theo hàng cuối cùng là chính: khi nhu cầu vượt mức Core tiết kiệm điện, không có cách nào giữ máy không quạt. Cố ép cấu hình mạnh vào thân không quạt sẽ dẫn tới việc máy tự giảm tốc độ để hạ nhiệt, và trạm chạy chậm hơn cả máy cấu hình thấp.
Ba con số phải đọc cùng nhau
Chọn máy không quạt mà chỉ nhìn tên chip là thiếu. Ba con số dưới đây phải đọc cùng lúc.
- Dải nhiệt làm việc công bố: ví dụ ARK-2121F công bố âm 20 tới 70 độ C khi dùng ổ thể rắn và linh kiện chịu nhiệt rộng (với ổ cứng cơ chỉ 0 tới 45 độ C), ARK-2250L công bố âm 20 tới 60 độ C, UNO-2174A công bố âm 10 tới 70 độ C. Con số này đo trong điều kiện thử của hãng, không phải điều kiện tủ điện thực tế.
- Nhiệt đo thực trong tủ: đo tại vị trí sẽ đặt máy vào giờ nóng nhất. Chênh giữa nhiệt trong tủ và nhiệt nhà xưởng thường từ vài độ tới hơn mười độ.
- Biên dự phòng: chừa khoảng cách giữa hai con số trên. Chọn máy có dải sát đúng mức đo được nghĩa là không còn chỗ cho ngày nóng bất thường hay lọc gió tủ bị tắc.
Với bo mạch đơn, hãng công bố thêm mức tiêu thụ để người tích hợp tính phần cơ khí: PCM-3343 dưới 5 W khi đầy tải, PCM-9343 từ 4 tới 6 W, cả hai cùng dải nhiệt âm 40 tới 85 độ C.
Năm sai lầm khi lắp làm máy quá nhiệt
Máy không quạt hỏng vì nhiệt hầu như luôn do cách lắp chứ không do máy. Năm lỗi hay gặp nhất tại hiện trường.
- Đặt sát vách tủ: gân tản nhiệt bị chặn, không khí không đi qua được. Đây là lỗi số một.
- Đặt nằm ngang: gân nằm ngang làm mất tác dụng của đối lưu tự nhiên.
- Đặt ngay trên biến tần hoặc bộ nguồn: không khí đi vào máy đã nóng sẵn từ thiết bị bên dưới.
- Bọc máy bằng máng cáp hoặc vật liệu cách nhiệt: xảy ra khi thi công gọn dây, vô tình bịt kín thân máy.
- Bỏ qua phần thông gió của tủ: máy tản nhiệt ra không khí trong tủ, nhưng không khí đó không có đường ra ngoài.
Bốn lỗi đầu sửa được bằng cách đổi vị trí lắp, lỗi thứ năm phải xử lý ở mức tủ điện: thêm cửa gió có lọc, thêm quạt tủ hoặc bộ làm mát tủ. Các tác nhân môi trường khác quanh vị trí lắp nằm ở bài chọn IPC Advantech theo môi trường lắp đặt.
Khi nào buộc phải có quạt
Có ba tình huống mà giữ máy không quạt là chọn sai, dù bụi trong xưởng nhiều tới đâu.
Thứ nhất là khi cần vi xử lý cắm socket cho tải tính toán nặng, ví dụ trạm xử lý ảnh nhiều luồng camera hoặc máy chủ gom dữ liệu cả nhà máy. Thứ hai là khi cần cắm nhiều card mở rộng khổ đầy đủ, vì bản thân các card cũng sinh nhiệt trong cùng một khoang kín. Thứ ba là khi nhiệt đo trong tủ đã sát giới hạn dải làm việc của mọi mã máy không quạt phù hợp.
Trong cả ba tình huống, phương án đúng là thùng máy có quạt kèm lưới lọc thay được từ mặt trước, như IPC-7132 hoặc IPC-610, đặt trong tủ có cửa gió. Cách so sánh các dạng thân máy nằm ở bài PC công nghiệp Advantech có mấy dạng thân máy.
Chọn máy tính nhúng không quạt Advantech
Ba bước theo thứ tự: đo nhiệt trong tủ tại vị trí đặt máy, xác định nhóm nền tảng vi xử lý đủ cho phần mềm phải chạy, rồi kiểm khoảng hở cơ khí quanh vị trí đó. Nếu bước ba không đạt thì phải sửa chỗ đặt trước khi chốt mã máy.
Máy hộp không quạt và bo mạch nhúng xem trong danh mục máy tính không quạt, ví dụ ARK-2121F cho trạm gom dữ liệu trong tủ điện. Bối cảnh chung về dòng máy nhúng của hãng có ở trang máy tính nhúng Advantech trên IPC247.
Có số đo nhiệt rồi thì lọc mã máy bằng công cụ chọn máy theo yêu cầu, ghi rõ nhiệt đo trong tủ và khoảng hở còn lại quanh vị trí lắp.
Câu hỏi thường gặp về máy tính nhúng không quạt Advantech
Máy không quạt có mát hơn máy có quạt không?
Không. Vỏ máy không quạt nóng lên là chuyện bình thường vì vỏ chính là bộ tản nhiệt. Điều cần quan tâm không phải vỏ nóng bao nhiêu mà nhiệt độ bên trong linh kiện có nằm trong dải công bố hay không.
Chừa bao nhiêu khoảng hở quanh máy không quạt?
Chừa theo tài liệu lắp đặt của từng mã máy, thường là khoảng hở ở cả mặt trên, mặt dưới và hai bên gân tản nhiệt. Đặt máy sát vách tủ hoặc kẹp giữa hai thiết bị nóng khác là nguyên nhân quá nhiệt thường gặp nhất.
Máy không quạt chạy được vi xử lý mạnh tới đâu?
Tới mức các dòng Core tiết kiệm điện. Danh mục có ARK-2250L dùng Core i3 và i7 thế hệ 6 dòng U, PPC-3151 dùng Core i5-6300U. Vượt qua mức đó, phần lớn cấu hình chuyển sang thân máy có quạt vì lượng nhiệt vượt khả năng dẫn ra vỏ.
Khi nào buộc phải chuyển sang máy có quạt?
Khi cần vi xử lý cắm socket, cần cắm nhiều card mở rộng, hoặc khi nhiệt trong tủ đã sát giới hạn dải làm việc. Trong các trường hợp đó, thùng máy có quạt kèm lưới lọc thay từ mặt trước là phương án đúng hơn.
Bo mạch đơn không quạt khác máy hộp không quạt ở đâu?
Ở chỗ ai lo phần dẫn nhiệt. Bo mạch đơn như PCM-3343 tiêu thụ dưới 5 W nhưng vẫn cần một đường dẫn nhiệt ra vỏ do người tích hợp thiết kế. Máy hộp không quạt đã có sẵn vỏ nhôm và đường dẫn nhiệt tính toán từ nhà máy.
Đọc thêm về thiết bị: toàn bộ máy tính công nghiệp Advantech cùng các hãng khác trên ipc247.com.
