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    相信不少朋友跟笔者一样有时候都会摸鱼闲时拿出手机,打打王者或者吃吃鸡轻松一下。不过这些手游往往耗电量巨大,往往也会带来一个问题,那就是玩一会之后手机就会发热、很烫。

    这时候,通常有几个解决方法:湿毛巾垫着、拿金属板垫着、拿电风扇吹、拿小散热风扇吹、或者不打游戏。最后一个选项显然是行不通的,拿东西垫着也需要经常换,用电风扇直吹的话,怕不是会吹到真.头皮发麻,而用小散热风扇吹,效果可能不是很好。

    有见及此,小米就推出了一款可以说是与上述任何一种方法都不同的手机散热器,那就是全新的冰封散热背夹。


    那么,这款散热器与现在市面上的其他大部分手机散热器有什么不同之处呢?答案就是它是内置了一块半导体制冷片,冰封散热背夹就是利用它来为手机持续制冷,达到降温效果。

    “重现江湖”的半导体制冷技术

    说到半导体制冷降温技术,有些DIY玩家可能不会陌生,这并不是什么黑科技也不是啥新技术,早在上世纪60年代就出现了,并且在电脑超频兴起的上世纪90年代就应用到了CPU散热上,至今在淘宝等上还有各种半导体制冷片出售。


    这是一片淘宝电商在售的4*4cm半导体制冷片

    半导体制冷原理是基于塞贝尔效应和珀尔帖效应,其核心是P-N结组成的热电偶,P型半导体中电子不足有多余的空穴,N型半导体中有多余的电子,这两种半导体分别含有正的、负的温差电势,所以当有直流电通过P-N结时,在结点处由于有温差电势,也就会有能量转换,从而与外界会有能量交换。为了进一步提高制冷能力,通常会将多个这样的热电偶串并联在一起组成热电堆,制冷/制热能力也就更好。


    图片来源:《热管散热型半导体冷箱的理论分析及实验研究》 曹志高 2010

    如上图所示,多个P型半导体和N型半导体间通过金属导体连接组成一个整体,接通直流电源后,在冷端接头处,电流方向是N->P,P型半导体中的空穴和N型半导体中的自由电子受反向偏压的影响会远离结合面作背向运动,这样就会让使N和P型半导体中的部分电子变成了自由电子,同时留下相应的空穴,产生这些自由电子和空穴对需要吸收大量能量,因此结合处向外界吸热成为冷端。在P型半导体中新的自由电子通过金属导体进入到N型半导体中,由于此时自由电子与金属板的电位差方向是相反的,电子通过金属板时放出能量,这就是热端。

    半导体制冷技术有很多优势,如环保无需制冷剂,可精准控温,适用性广,即可制冷也可制热,有些车载冰箱就是利用的这一技术,夏天制冷冬天制热。当然它的缺点也非常明显,就是制冷效率低,容易结露,所以即使是在很久很久之前就在电脑散热上得以应用,但基本上是昙花一现,被更简单易用的风冷散热和水冷散热碾压到渣都不剩一片。

    因此小米这个冰封散热背夹的出现,算是半导体制冷技术在民用消费品上的又一次应用,原因也很简单,它不需要很大的制冷量,这样可以做得比较小巧便携,足够契合手机等产品应用场景。

    冰封散热背夹外观


    这款冰封散热背夹看上去个头挺小的,外观上与普通的手机散热器并没有很大分别。首先从正面来看,散热器中间有一把4cm的小风扇,用来为热端散热。

    冰封散热背夹的供电口为Type-C 接口,接口上方就是电源灯。在目前愈来愈多设备用Type-C接口的情况下,用户不用担心找到不到合适的线。不过散热背夹本身没有附送任何充电线,如果用户是想把它接在手机上用的话, 需要自行找一根线,因此如果可以附送一根Type-C线的话就更好了。

    来到背面,可以看到冰封散热背夹有一块硅胶垫。这块硅胶垫的作用其实是有点像贴在显存、mosFET等的组件上面的硅胶片,可以起到填充空隙、提升散热效能的作用,不过效果肯定是没那有前者那么明显就是了。

    左右两侧分别有一个由弹簧结构带动的拉杆,上面也有硅胶垫,背夹就是靠这两个拉杆来夹到手机上面的。得益于硅胶垫,所以夹得挺稳固的。而因为是以弹簧拉杆固定的方式,因此冰封散热背夹适用于手机宽度在67-88mm的机型,按照官方说法就是兼容比iPhone 7宽的手机。

    好了,说了这么多,那这款冰封散热背夹的效果如何呢?这次的测试平台,哦不,测试手机为华硕的ROG Phone 2,并且会开启它的性能X模式,测试时室温为23度左右,至于散热背夹的位置则如下图所示。

    基准制冷测试

    首先,我们来看看冰封散热背夹本身的制冷能力怎么样(纯制冷,不给手机散热)。下面的结果是用一个5V2A的充电头, 以实际5V1.14A的输出来给冰封散热背夹供电获得的结果。

    从上表可以看到,在室温为23.4度的情况下,冰封散热背夹面对着手机那一面的温度是27度左右,而在开启了10秒之后就降到了21度附近,1分钟时为10.4度,而在此之后降温的速度就慢下来了,2分钟时为8.9度,3分钟降到8.1度。到了6分钟时降到了最低温的5.4度,此后温稍有回升,10分钟时为5.8度而20分钟结束时为6.3度。当供电输入是在5V0.5A的情况下,如用某些手机来供电时,因为制冷量降低了,导致其过了1分钟后冷端温度在20度左右,效果就大打折扣。

    这就是半导体制冷比较NB的地方,可以达到远比环境温度低得多的温度,而传统的风冷水冷等只能无限接近环境温度。

    在最低温的时候,可以看到硅胶垫上面已经有一层薄薄的水气,但未至于到结露的程度。那么在实际应用时又是怎么样呢?

    笔者会跑安兔兔的15分钟的压力测试来让手机达到最高温度,实际供电功率为5V1.14A。ROG Phone 2最热的地方是橙色通风口右边的那一小块地方,因此本次测试是以测温枪取那里的温度。

    可以看到,原本ROG Phone 2在经过压力测试后,最高温度为42.7度,而在装上了冰封散热背夹后,同一个位置的最高温为36.5度,比起原本降低了整整6度,可以说是表现比较不错了。

    用手机供电的问题

    那么,可能有朋友就会想用手机的充电口来为冰封散热背夹来供电,笔者就找了几款手机来测试了下。这几款手机里大部分都可以满足冰封散热背夹的需求,也有例外,如Galaxy S10只能5V0.5A,甚至像一加7 Pro直接不能供电,详细的供电参数可以在下面的组图看到。

    实际游戏体验

    而在游戏方面,笔者则是在《绝地求生》里摸鱼半小时,画面设置为HDR高清,帧数调成为极限,测试时供电功率5V1.14A。

    那么,在半小时的游戏之后,不戴背夹的情况下手机最高温度为39.7左右,比起压力测试要低一点。而在装上了散热背夹之后,温度下降为约为4度。

    不过,这样的降温对于实际的游戏体验有什么影响呢?要说最大的影响,可能是打游戏更顺手了,毕竟手机太热,手要不停挪位置,不停挪位置就会对操作有影响,对操作有影响自己就会焦虑,自己焦虑就会打不好,咳咳,说远了。

    或许是因为室温不高的关系,在没有背夹的情况下打游戏半小时手也不会觉得特别热,只会觉得很暖。但是装上了冰封散热背夹后,当散热效能达到最大时,机背基本上只有一点点暖,除了边框会因为长时间压着而会有点热之外之外。

    另外一点是,因为其体积比较小的关系,因此玩家也不用担心夹在手机上后会影响手部的摆放。

    噪音体验

    那么冰封散热背夹的噪音有多大呢?在环境噪音为30dB时,经过测试,在60cm距离上,其噪音为33dB左右;而在30cm距离上,噪音则为36dB左右。

    在上面的图表中,31至94秒为60cm的噪音,95至143秒则为30cm距离的噪音。

    现在打手游基本上都离不开语音交流,那这样的噪音会影响交流吗?笔者戴上耳机后发现,在戴着耳机游戏时是基本上听不到其噪音的,而它风扇的声音虽然可以传得较远,但是因为风扇是背对着手机的,因此在正常距离下也不太会传进耳麦里面。

    总结:小巧便利,效果OK

    在现今手机游戏愈来愈需求量高性能配置的情况下,手机发热的情况是一个开始需要解决的问题。相对于一般的手机散热器单纯依靠风扇来排走热量,冰封散热背夹的主动制冷设计可以说是从另一个思路来解决发热问题。

    这个设计对于手机用户来说也是不错的,因为主要依靠制冷而非风扇转速来降温,风扇只是用来为散热片降温,因此其噪音可以得到有效控制,不会太吵之余同时也可以保有良好散热效果。再加上体积小不阻碍玩家的操作,使得冰封散热背夹使用上更为方便。

    小米冰封散热背夹的价格为129元,并没有什么黑科技,但胜在小巧便利,效果也是不错,就整体而言,冰封散热背夹对于会长时间打手游的用户来说是一个很好的选择,其实吧,我更推荐你自己去DIY一个类似的散热器,成本大概也就它的零头。

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    • 我匿名了  2020-03-03 17:51

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