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行业动态

风扇寿命可靠性


散热设计中,风扇是动件,也是最容易出现故障的部件,热设计方案的可靠性多数取决于风扇的运行寿命。风扇寿命影响因素繁多,包括但不限于材料、控制芯片、制程、转速、使用环境等。其中,轴承、控制芯片和使用温度对风扇的运行寿命影响尤为显著。在评估风扇是否满足要求时,务必要论述清楚产品使用环境,查清产品的设计寿命,向供应商确认风扇的实际寿命是否能够满足要求。

当运行环境已定时,风扇轴承是影响风扇寿命的瓶颈因素,同时也对风扇的工作噪声、制造成本有重要的影响。风扇的轴承系统按成本由低到高可排列如下:


       

用大量润滑剂保证风扇的平稳运转,早期由于润滑剂足量,风扇声低,但润滑剂本身逐渐挥发,致使转动摩擦加剧,摩擦加剧又反过来使得局部温度升高,温度越高,润滑剂的挥发便越快,因此含油轴承类型的风扇寿命及其对环境(尤其是高温环境)的适应性相对较差。目前,许多风扇企业提出了各种改进的轴承类型,但实质上都是在上述三种之内,不同之处是改善轴承材质(如陶瓷轴承)或结构(如来福轴承)来提高轴承耐磨性或减缓润滑剂的挥发渗出。单滚珠轴承则是双滚珠轴承和含油轴承之间的一种综合体,成本、可靠性都介于两者之间。值得注意的是,受限于空间,微薄风扇的轴承类型仍多是含油轴承。

风扇运行寿命通常使用L10准则,参考的标准是 IPC 9591。风扇的可靠性影响因素复杂,在不同应用场景下寿命变化很大。读者可以参阅 IPC 9591深入了解。

 

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