電子發(fā)燒友網報道(文/李誠)近年來,隨著硬件性能的不斷提高,手機發(fā)熱的問題也愈發(fā)明顯。再加上手機朝著輕薄化不斷發(fā)展,手機內部空間不斷被壓縮,局促的內部環(huán)境限制了手機處理器、內存、閃存的散熱效果,導致在重度使用的情況下,熱量無法及時釋放,經常會出現(xiàn)畫面掉幀、操作卡頓的問題,影響使用體驗。
即使現(xiàn)在很多手機都自帶被動散熱系統(tǒng),但由于空間的局限性,在高溫天氣的應用場景中,依舊會出現(xiàn)發(fā)燙的問題。相比之下,通過外掛散熱設備來主動降溫,能夠更好地解決手機發(fā)燙問題。
近日,筆者對一款來自黑鯊的冰封散熱背夾Pro進行了拆解、測評,并對設備工作原理及設計進行了分析,具體細節(jié)見下文。
實測:輸出功率、使用體驗
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首先從外觀來看,黑鯊冰封散熱背夾Pro采用了極簡的外觀設計,并通過藍牙與手機互聯(lián)的方式,來簡化設備物理按鍵的數(shù)量。設備外部只預留了一個Type-C電源接口和一個電源開關按鈕。
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同時,這款散熱背夾配合APP使用,用戶還可以根據(jù)實際的使用需求,切換不同的散熱模式,查看散熱背夾當前實時溫度,以及調整 RGB燈效設置樣式等。
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冰封模式(左) 極寒模式(右)
散熱背夾的散熱效果好不好,與功率大小有著必然的聯(lián)系,這款散熱背夾分別提供了極寒和冰封兩種工作模式供用戶選擇。經筆者實測在極寒模式下,散熱背夾的功率在7.3W至8W之間。在冰封模式下,散熱背夾的功率在9.1W至9.5W之間。
在未貼合手機單獨測評過程中發(fā)現(xiàn),雖然兩種工作模式功率差距只有1.5W左右,但降溫效果非常明顯,從室溫25℃降至14攝氏度僅用了20秒,平均每兩秒降低1攝氏度。
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在游戲使用體驗方面,筆者進行了一把7分鐘的游戲對局,并在游戲開始前將手機畫質效果開至最高,讓手機發(fā)熱量最大化。一把游戲下來,通過APP反饋的數(shù)據(jù)來看,這款手機背夾的散熱效果還是非常不錯的,溫度能夠很好地控制在20℃左右。并且設備重量也不是很重,使用起來并不會累手。但是,在握持體驗方面,由于散熱背夾體積較大的原因,手指無法充分施展開來,對游戲體驗有所影響。
拆解
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這款散熱背夾主要由手機固定夾、散熱器以及散熱器保護罩3部分構成。

手機固定夾采用了傳統(tǒng)的機械式設計,通過彈簧拉伸的方式固定手機。
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手機固定夾是手機與制冷片之間溫度傳遞的媒介,通過面積更大的銅箔與制冷片相接觸,進一步散熱面積,并通過在銅箔與制冷片之間涂抹大量硅脂的方式,提高冷傳遞的效果。
同時,為了避免金屬銅箔與手機之間摩擦產生劃痕,還在兩層銅箔的基礎上放置了一塊柔性的導冷墊,不僅保護了手機不被刮花,還提高了手機與散熱背夾的契合度,讓手機更好地散熱。
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為了更直觀地體現(xiàn)降溫效果,這款散熱背夾在最貼近手機側的散熱銅箔上,放置了一個用于實時溫度監(jiān)測的熱面電阻,最終的溫度數(shù)據(jù)經過處理后,會以數(shù)字的形式在手機端呈現(xiàn)。
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上圖為散熱器部分,也是散熱背夾的核心。中間白色方塊為半導體制冷片,它與下方的金屬散熱板緊密的貼合,散熱板背面采用吸入式小風扇對制冷片進行散熱,并通過凸起的金屬柱增加與空氣接觸的面積,提高散熱效率。
之所以需要為制冷片單獨散熱,是因為半導體制冷技術是通過P-N型半導體聯(lián)結成的熱電偶對,當它們之間有電流通過時,兩端之間就會產生熱量的轉移,從而產生溫差形成冷熱端。換而言之,半導體制冷片在工作過程中,一面在制冷,而另一面卻在制熱,當雙方熱傳遞相等時就會達到一個制衡點,為了實現(xiàn)更好的制冷效果,就需要對發(fā)熱端進行散熱。
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上圖為散熱背夾主板,正面用于貼片器件的放置,背面用于接線,并且每個接線端口都進行了注塑保護,避免在制冷過程中所產生的冷凝水流到主板上,造成電路的短路。
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在該電路中,主控采用的是一顆具有藍牙連接功能的MCU,具體型號為泰凌的TLSR8232,并且這枚主控沿用到了黑鯊冰封散熱背夾2 Pro中。MCU下方是一顆為主控提供時鐘源的24MHz有源晶振。
出于設備安全性與可靠性的考慮,該散熱背夾還在電源輸入端放置了TVS管,用于規(guī)避電源接通瞬間所產生的浪涌電壓,防止擊穿電子元件。
在電源的主開關下方,使用了一顆韋爾的WL2855降壓芯片,將系統(tǒng)中的5V電壓源降低為3.3V為主控MCU單獨供電。
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上圖RGB燈帶和制冷片的控制電路,從電路設計以及芯片型號來看,這兩部分電路非常相似,不同的是RGB燈帶控制電路需要額外使用一顆RGB LED驅動芯片,來控制燈光的顏色和閃光的周期。
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散熱器保護罩設計較為簡單,只使用到了一個環(huán)形RGB燈帶,通過排線與主板連接。
具體的拆解過程可點擊下方視頻觀看。
即使現(xiàn)在很多手機都自帶被動散熱系統(tǒng),但由于空間的局限性,在高溫天氣的應用場景中,依舊會出現(xiàn)發(fā)燙的問題。相比之下,通過外掛散熱設備來主動降溫,能夠更好地解決手機發(fā)燙問題。
近日,筆者對一款來自黑鯊的冰封散熱背夾Pro進行了拆解、測評,并對設備工作原理及設計進行了分析,具體細節(jié)見下文。
實測:輸出功率、使用體驗

首先從外觀來看,黑鯊冰封散熱背夾Pro采用了極簡的外觀設計,并通過藍牙與手機互聯(lián)的方式,來簡化設備物理按鍵的數(shù)量。設備外部只預留了一個Type-C電源接口和一個電源開關按鈕。

同時,這款散熱背夾配合APP使用,用戶還可以根據(jù)實際的使用需求,切換不同的散熱模式,查看散熱背夾當前實時溫度,以及調整 RGB燈效設置樣式等。

冰封模式(左) 極寒模式(右)
散熱背夾的散熱效果好不好,與功率大小有著必然的聯(lián)系,這款散熱背夾分別提供了極寒和冰封兩種工作模式供用戶選擇。經筆者實測在極寒模式下,散熱背夾的功率在7.3W至8W之間。在冰封模式下,散熱背夾的功率在9.1W至9.5W之間。
在未貼合手機單獨測評過程中發(fā)現(xiàn),雖然兩種工作模式功率差距只有1.5W左右,但降溫效果非常明顯,從室溫25℃降至14攝氏度僅用了20秒,平均每兩秒降低1攝氏度。

在游戲使用體驗方面,筆者進行了一把7分鐘的游戲對局,并在游戲開始前將手機畫質效果開至最高,讓手機發(fā)熱量最大化。一把游戲下來,通過APP反饋的數(shù)據(jù)來看,這款手機背夾的散熱效果還是非常不錯的,溫度能夠很好地控制在20℃左右。并且設備重量也不是很重,使用起來并不會累手。但是,在握持體驗方面,由于散熱背夾體積較大的原因,手指無法充分施展開來,對游戲體驗有所影響。
拆解

這款散熱背夾主要由手機固定夾、散熱器以及散熱器保護罩3部分構成。

手機固定夾采用了傳統(tǒng)的機械式設計,通過彈簧拉伸的方式固定手機。

手機固定夾是手機與制冷片之間溫度傳遞的媒介,通過面積更大的銅箔與制冷片相接觸,進一步散熱面積,并通過在銅箔與制冷片之間涂抹大量硅脂的方式,提高冷傳遞的效果。
同時,為了避免金屬銅箔與手機之間摩擦產生劃痕,還在兩層銅箔的基礎上放置了一塊柔性的導冷墊,不僅保護了手機不被刮花,還提高了手機與散熱背夾的契合度,讓手機更好地散熱。

為了更直觀地體現(xiàn)降溫效果,這款散熱背夾在最貼近手機側的散熱銅箔上,放置了一個用于實時溫度監(jiān)測的熱面電阻,最終的溫度數(shù)據(jù)經過處理后,會以數(shù)字的形式在手機端呈現(xiàn)。

上圖為散熱器部分,也是散熱背夾的核心。中間白色方塊為半導體制冷片,它與下方的金屬散熱板緊密的貼合,散熱板背面采用吸入式小風扇對制冷片進行散熱,并通過凸起的金屬柱增加與空氣接觸的面積,提高散熱效率。
之所以需要為制冷片單獨散熱,是因為半導體制冷技術是通過P-N型半導體聯(lián)結成的熱電偶對,當它們之間有電流通過時,兩端之間就會產生熱量的轉移,從而產生溫差形成冷熱端。換而言之,半導體制冷片在工作過程中,一面在制冷,而另一面卻在制熱,當雙方熱傳遞相等時就會達到一個制衡點,為了實現(xiàn)更好的制冷效果,就需要對發(fā)熱端進行散熱。

上圖為散熱背夾主板,正面用于貼片器件的放置,背面用于接線,并且每個接線端口都進行了注塑保護,避免在制冷過程中所產生的冷凝水流到主板上,造成電路的短路。

在該電路中,主控采用的是一顆具有藍牙連接功能的MCU,具體型號為泰凌的TLSR8232,并且這枚主控沿用到了黑鯊冰封散熱背夾2 Pro中。MCU下方是一顆為主控提供時鐘源的24MHz有源晶振。
出于設備安全性與可靠性的考慮,該散熱背夾還在電源輸入端放置了TVS管,用于規(guī)避電源接通瞬間所產生的浪涌電壓,防止擊穿電子元件。
在電源的主開關下方,使用了一顆韋爾的WL2855降壓芯片,將系統(tǒng)中的5V電壓源降低為3.3V為主控MCU單獨供電。

上圖RGB燈帶和制冷片的控制電路,從電路設計以及芯片型號來看,這兩部分電路非常相似,不同的是RGB燈帶控制電路需要額外使用一顆RGB LED驅動芯片,來控制燈光的顏色和閃光的周期。

散熱器保護罩設計較為簡單,只使用到了一個環(huán)形RGB燈帶,通過排線與主板連接。
具體的拆解過程可點擊下方視頻觀看。
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