扩展卡组件的制作方法

存在许多类型的扩展卡，可以将其添加到大多数计算机以增强计算机的能力。例如，用于游戏的计算机通常包括添加的视频/图形卡，其改善了计算机的视频性能。扩展卡可以被适配到大多数计算机外壳中的扩展槽或开口中，并且在一些示例中，多个扩展卡可以在外壳内彼此靠近地被封装在一起。扩展卡通常包括印刷电路板(pcb)，其中多个电子部件安装到该电路板。在操作期间，安装到板的电子部件可以产生大量的热。为了帮助确保扩展卡上的电子部件的可靠操作，可以将卡产生的热从卡传递出去。

附图说明

现在将参考附图描述示例，其中：

图1示出适于安装到全高度计算机外壳中的具有低外形(low-profile)扩展卡的示例扩展卡组件的透视图；

图2示出如图1中的示例扩展卡组件的透视图，其中组件的一些部件被吹起(blownup)并彼此分离以示出空气流过组件；

图3示出可以将示例扩展卡组件安装到其中的全高度计算机外壳的示例的透视框图视图；

图4和5示出说明从扩展卡组件去除热的示例方法的流程图。

贯穿附图，相同的附图标记表示相似但不一定相同的元素。

具体实施方式

计算机外壳(也称为机壳或箱体)有各种大小，包括全高度外壳和低外形外壳(有时称为小形状因子外壳)。全高度和低外形计算机外壳两者都可以包括扩展开口，该扩展开口使能使用其他部件来升级计算机。通常在计算机外壳的背面发现扩展开口，并且当不使用它们时，可以用诸如薄金属片的空白覆盖物封闭它们，这可以帮助防止灰尘或其他颗粒进入外壳中，改进外壳内的气流，并防止电干扰。

多种扩展卡可以安装在计算机中，包括声卡、网卡、调制解调器卡、接口卡、视频卡(也称为图形卡)以及其他扩展卡。扩展卡通常延伸计算机主板的特征和/或提供主板上不可用的其他特征。通过将卡插入位于主板上的扩展卡槽中，可以将扩展卡安装在计算机中，扩展卡槽诸如是pci(外围部件互连)槽、agp(加速图形端口)或pciexpress槽。扩展卡可以在一端处包括i/o(输入/输出)支架(bracket)，其允许卡在扩展开口之一处附接到计算机外壳。i/o支架(替代地称为安装支架)还包括适当形成的开口，以容纳扩展卡上的各种i/o端口，诸如插头、连接器和插座，并提供从计算机外壳外部对这些i/o端口的访问。

可以添加到计算机系统的扩展卡的数量部分地取决于计算机外壳的大小和计算机主板的形状因子。例如，由于全高度外壳中可用的附加空间，全高度计算机外壳通常具有比低外形外壳更多的扩展开口。计算机外壳的大小也可以影响外壳内的空气的流通，这继而可以影响保持计算机部件冷却的能力。随着扩展卡的数量增加，它们消耗的功率和它们产生的热可能成为限制性因素。

扩展卡通常包括许多集成电路和其他电子部件，其在操作期间于计算机外壳内产生热。视频卡例如包括图形处理单元(gpu)和相关联的电子部件，其在执行复杂计算和生成要在显示设备上输出的图像时可以消耗大量能量并产生大量热。由于视频卡产生的过热，它们通常包括集成的冷却解决方案，有助于防止卡上的集成电路和其他部件超过其操作温度限制。这种冷却解决方案的示例包括被动式的、裸露式(open-air)的冷却解决方案，诸如散热器，以及主动式的、强制通风(forced-air)冷却解决方案，诸如风扇或可以在视频卡之上移动空气的其他类型的鼓风机。

视频卡上的冷却解决方案可以通过主动推动卡之上的空气并从计算机外壳驱除加热的空气来去除热，例如通过外壳中的通风孔(vent)。然而，在一些示例中，如果遍及计算机外壳没有足够的通风，或者如果通风位于不允许加热的空气充分地离开外壳的外壳的区域中，则加热的空气可以在计算机外壳内再流通并且遍及外壳引起部件中的不希望的温度增加。在将低外形视频卡安装到全高度计算机外壳中的情况下经常遇到该问题，如在下面更详细地讨论的那样。

在一些示例中，被设计用于在低外形计算机外壳中使用的低外形视频卡也可以用在全高度计算机外壳中。全高度计算机外壳通常被设计用于接受高度大约4.38英寸的全高度扩展卡，而低外形计算机外壳被设计用于接受高度大约2.73英寸的低外形扩展卡。制造商可以在低外形和全高度计算机外壳中使能低外形视频卡的多用途使用，例如，通过提供两个不同大小的i/o支架，利用其将低外形卡附接到两个不同大小的计算机外壳。通过在全高度和低外形计算机外壳两者中使能使用低外形视频卡，可以减少制造成本，并且可以简化产品挑选选择，以便消费者对其计算机系统进行升级。例如，在第一或默认配置中，容纳在低外形计算机外壳内的计算机系统可包括使用较小的i/o支架安装在低外形外壳内的低外形视频卡，而在第二配置中，容纳在全高度计算机外壳内的计算机系统可以包括使用较大的i/o支架安装在全高度外壳内的低外形视频卡。

如上所示，当低外形视频卡安装在全高度计算机外壳中时，管理在外壳中的温度可以是一个具有挑战性的问题。如果来自视频卡冷却解决方案的加热的空气不能充分地从外壳被驱逐，则它与外壳内的环境空气混合，并提高外壳内的整体温度。当全高度视频卡安装在全高度计算机外壳中时，全高度i/o支架通常包括通风孔，其允许来自卡冷却器的加热的空气直接被驱逐出外壳的后部。然而，当低外形视频卡安装在全高度计算机外壳中时，全高度i/o支架中的通风孔具有边际价值(marginalvalue)，因为它们位于视频卡平面上方的支架上，并且不与来自卡冷却器的加热的气流流对准。因此，在大多数示例中的结果是来自视频卡冷却器的加热的空气在计算机外壳内再流通而不是被从外壳驱逐。

因此，这里描述的扩展卡组件的示例提供了一种设备和方法，用于引导加热的空气离开低外形扩展卡并从其中安装低外形卡的全高度计算机外壳驱逐加热的空气。扩展卡组件包括附接到低外形扩展卡的低外形卡冷却器，以及用于将卡和卡冷却器安装到全高度计算机外壳的全高度i/o支架(即安装支架)。用于引导加热的空气的设备包括可移除的气流引导，当组件安装在全高度计算机外壳中时，该可移除的气流引导可作为组件的部分附接到低外形扩展卡。气流引导通过全高度i/o支架中形成的通风孔将低外形扩展卡之上的卡冷却器推动的加热的空气引导出全高度计算机外壳。当组件安装在低外形计算机外壳中时，气流引导可从低外形的扩展卡组件移除。

当气流引导附接到扩展卡组件时，气流引导的一侧上的开口用作与卡冷却器的排出区域相邻定位的进气口，以允许来自卡冷却器的加热的空气进入气流引导。气流引导中的通道将加热的空气引导出气流引导的第二侧上的空气输出开口。气流引导的空气输出与形成于全高度i/o支架中的通风孔相邻定位。i/o支架中的通风孔允许流过气流引导的加热的空气被直接从全高度计算机外壳驱逐到围绕外壳外部的大气中。

在一个示例中，扩展卡组件包括低外形扩展卡和附接到卡以推动卡之上的空气的卡冷却器。该组件还包括可附接到卡的气流引导，以将来自卡冷却器的推动的空气引导出其中可以安装卡的全高度计算机外壳。

在另一个示例中，从低外形扩展卡组件去除热的方法包括将低外形扩展卡固定到全高度安装支架，其中卡包括附接的卡冷却器。该方法包括将支架固定到全高度计算机外壳，其中支架用于在全高度计算机外壳内支撑卡和卡冷却器。该方法还包括将气流引导附接到支架和卡，以使来自卡冷却器的推动空气能够通过支架离开全高度计算机外壳。

在另一个示例中，扩展卡组件包括全高度安装支架，其包括朝向第一端的多个i/o连接端口，以及朝向与第一端相对的第二端的通风开口。该组件还包括附接到支架并且包括与支架上的多个i/o连接端口对准的多个输出连接器的低外形视频卡。气流引导可以附接到低外形视频卡并且附接到朝向支架的第二端的支架，使得气流引导的输出开口与通风开口对准。

图1示出了适于安装到全高度计算机外壳104(图3中示出)中的具有低外形扩展卡102的示例扩展卡组件100的透视图。图2示出了图1的示例扩展卡组件100的透视图，其中组件100的一些部件被吹起或彼此分离，以帮助通过组件的空气的流动，如下面更详细地讨论的那样。图3示出了其中可以安装示例扩展卡组件100的全高度计算机外壳104的示的例透视框图视图。

一般地参考图1-3，示例扩展卡组件100可以通过推动卡102之上的空气并将加热的空气引向通风开口106而从低外形扩展卡102去除热，其中该热被从全高度计算机外壳104驱逐。扩展卡组件100包括附接到低外形卡冷却器108的低外形扩展卡102。组件100还包括全高度i/o支架11o(即安装支架110)，低外形扩展卡102可以附接到其并且然后被安装到全高度计算机外壳104。

低外形扩展卡102可以包括能够安装到计算机中的各种不同类型的扩展卡中的任何扩展卡，包括例如声卡、视频卡、调制解调器卡、网卡、接口卡以及诸如此类。然而，如本文所讨论的，低外形扩展卡102通常将被称为低外形视频卡102。这是因为视频卡往往比其他类型的扩展卡产生更多热，并且因此它们更可能比其他类型的扩展卡包括附接的卡冷却器108。

在一些示例中，如图3中所示，多个扩展卡可以安装在计算机外壳内的主板上的槽中。在图3中，每个都具有附接的卡冷却器108的多个低外形视频卡102安装在全高度计算机外壳104内的主板112上。当多个视频卡安装在计算机外壳中时，在外壳内的电子部件的较高密度可以使得遍及外壳保持适当温度并且避免使外壳中的卡、主板和其他设备上的电子部件超过其操作温度限制特别具有挑战性。

仍然参考图3，在一些示例中，可以将低外形视频卡102安装到主板112上的pci(外围部件互连)槽114中。然而，在一些示例中，低外形视频卡102可能附加地或替代地适配于其他类型的槽中，诸如agp(加速图形端口)槽或pciexpress槽。除了具有安装的扩展卡的主板112之外，通常在计算机外壳104内连接的其他部件包括电源116、辅助排气扇118，以帮助从外壳去除热、用于cd和dvd的驱动器120、硬盘驱动器122以及互连和电力线缆124。

一般地参考图1-3，附接到低外形视频卡102的卡冷却器108包括卡冷却设备，该卡冷却设备可包括例如能够在视频卡102之上移动空气的主动强制通风冷却设备。在一些示例中，如图1和2中所示，主动强制通风冷却设备包括风扇126，该风扇126可将空气拉入卡冷却器108的腔室128中。腔室128覆盖低外形视频卡102的一侧(即部件侧)，大多数电子部件(未示出)位于该侧上。

现在更具体地参考图2，使用虚线和实线两者示出箭头以帮助示出通过扩展卡组件100的空气流。图2中示出的具有虚线的箭头一般地指示当空气流在扩展卡组件100的部件内通过或穿过扩展卡组件100的部件时的空气流，而具有实线(即，非虚线)的箭头一般地指示组件100外部的空气流。因此，如通过具有实线的箭头指示的，当风扇126活跃时，空气通过风扇126进入组件100。如通过具有虚线的箭头指示的，已经通过风扇126进入组件100的空气行进通过腔室128并在低外形视频卡102的部件侧之上行进。然后，加热的空气被推出卡冷却器108的排出区域130。

扩展卡组件100包括可移除的气流引导132，其可附接到卡冷却器108、低外形视频卡102和全高度i/o安装支架110中的任何一个或全部。气流引导132的大小和形状通常被设计成便于卡冷却器108、气流引导132和全高度i/o支架110之间的气流开口的对准。例如，如图2中所示，气流引导132的深度或长度足够长以包围卡冷却器108的排出区域130的长度，但是在一些示例中，它可以比排出区域更长或更短。类似地，气流引导132的宽度大致与卡冷却器108一样宽，以使气流引导132的宽度能够覆盖排出区域130的宽度。因此，当附接气流引导132时，卡冷却器108的排出区域130与气流引导132上的进气口134对准。该对准允许被加热的空气被推出卡冷却器108的排出区域130以通过进气口134进入可移除的气流引导132中。在卡冷却器108上方延伸的气流引导132的高度足以使气流引导132的空气输出开口138能够包围形成在全高度i/o支架110中的多个通风孔106。在一些示例中，高度可以更大或更低，这拉入取决于通风孔106位于支架110中何处。通常，气流引导132的高度便于使加热的空气通过空气输出开口138并通过在全高度i/o支架110中形成的通风孔106穿出，并最终穿出全高度计算机外壳104。气流引导132的形状便于空气在其进气口134和输出138之间沿着通道136流过引导132。因此，虽然图1和2中所示的形状通常是三角形的，但其他形状和轮廓是可能的并且可以设想使气流引导132中的通道136能够引导加热的空气远离低外形视频卡102并通过气流引导132的空气输出开口138。

全高度i/o支架110包括全高度安装支架，其被设计成适应低外形视频卡102、卡冷却器108、可移除气流引导132和全高度计算机外壳104之间的物理和功能连接以及适应到低外形视频卡102、卡冷却器108、可移除气流引导132和全高度计算机外壳104的物理和功能连接。可以使用多种不同的连接机构140将扩展卡组件100的部件彼此连接并连接到计算机外壳104，包括例如螺钉、接头连接器(tabconnector)、卷钩连接器(crimpconnector)、卡扣连接器(snapconnector)以及诸如此类。i/o支架110可以包括朝向支架的一端定位的多个i/o连接端口142，以使得能够在低外形视频卡102和多个显示设备之间进行线缆连接。连接端口142沿着低外形视频卡102的一端与输出连接器144对准。在不同的示例中，连接端口142可以包括多种不同类型的连接端口中的任何端口，诸如hdmi、vga、s-视频、复合视频、dvi、sdi以及诸如此类。

除了i/o连接端口142之外，全高度i/o支架110还包括一个或多个通风开口106，以允许从全高度计算机外壳104驱逐加热的空气。通风开口106未与低外形视频卡102或卡冷却器108对准，而是朝向视频卡102的边缘的平面上方的支架的第二端定位。通风开口106在全高度i/o支架110中的定位使得当支架110和气流引导132连接时通风开口106与可移除气流引导132的空气输出口138对准。从全高度计算机外壳104驱逐加热的空气防止加热的空气在外壳内再流通以及被卡冷却器108反复地拉回到低外形视频卡102之上。该过程有助于避免如下的外壳内的温度增加：其可以导致视频卡102、主板、电源和其他设备上的电子部件的过热，并且继而可以导致这些部件和设备的不正常运转和/或对这些部件和设备的损坏。

图4和5分别示出了说明从扩展卡组件去除热的示例方法400和500的流程图。方法500是方法400的扩展，其包含额外的细节。方法400和500与本文参考图1-3讨论的示例相关联，并且这些方法中所示操作的细节可以在此类示例的相关讨论中找到。在一些示例中，方法400和500可以包括一个以上的实现，并且方法400和500的不同实现可以不采用在图4和5的相应流程图中呈现的每个操作。因此，虽然方法400和500的操作在流程图中以特定顺序呈现，但是它们的呈现的顺序并不旨在成为关于如下内容的限制：实际可以实现操作的顺序或者是否可以实施所有操作。例如，方法500的一个实现可能通过执行多个初始操作而不执行一个或多个后续操作来实现，而方法500的另一个实现可能通过执行所有操作来实现。

现在参考图4的流程图，从扩展卡组件去除热的示例方法400可包括如框402处所示的将低外形扩展卡固定到全高度安装支架。低外形扩展卡包括附接的卡冷却器。如框404处所示，该方法可以包括将支架固定到全高度计算机外壳。支架可以在全高度计算机外壳内支撑卡和卡冷却器。该方法还可以包括将气流引导附接到支架和卡以使来自卡冷却器的推动的空气能够通过支架离开全高度计算机外壳，如框406处所示。

现在参考图5的流程图，示出了从扩展卡组件去除热的另一示例方法500。如上所述，方法500是方法400的扩展，其包含额外的细节。因此，与方法400类似，方法500可以分别如框502和504处所示包括将低外形扩展卡固定到全高度安装支架，并将支架固定到全高度计算机外壳。如框506处所示，方法500可以包括将气流引导附接到支架和卡，以使来自卡冷却器的推动的空气能够通过支架离开全高度计算机外壳。在一些示例中，附接气流引导可包括将气流引导的进气口与卡冷却器的排出区域对准，并使气流引导的空气输出与支架中的通风孔对准。如框508处所示，方法500可以包括在卡冷却器中提供风扇以使卡冷却器能够推动卡之上的空气并通过气流引导将空气推出全高度计算机外壳。

在一些示例中，从扩展卡组件去除热的方法500可以分别如框510和512处所示包括从其先前附接到的全高度安装支架移除卡，并且从卡和支架移除气流引导。如框514处所示，然后可以将低外形扩展卡固定到低外形安装支架，并且如框516处所示可以将低外形安装支架固定在低外形计算机外壳内。低外形安装支架可以在低外形计算机外壳内支撑低外形扩展卡和卡冷却器。