電腦外散熱器設計畢業(yè)設計(編輯修改稿)
2025-02-13 02:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 片與 CPU 表面直接接觸， CPU 表面的熱量通過熱傳導傳遞給 CPU 散熱片；散熱風扇產(chǎn)生氣流通過熱對流將 CPU 散熱片表面的熱量帶走；而機箱內(nèi)空氣的流動也是通過熱對流將 CPU 散熱片周圍空氣的熱量帶走，直到機箱外；同時所有溫度高的部分會對周圍溫度低的部分發(fā)生熱輻射。 散熱器的散熱效率散熱器材料的熱傳導率，散熱器材料和散熱介質(zhì)的熱容以及散熱器的有效散熱面積等等參數(shù)有關(guān)。 依照從散熱器帶走熱量的方式，可以將散熱器分為主動散熱和被動散熱，前者常見的是風冷散熱器，而后者常見的就是散熱片。進一步細分散熱方式，可以分為風冷，熱管，液冷，半導體制冷，壓縮機制冷等等。 設計 介紹 這里采用半導體制冷和液體制冷混合的方式，運用散熱片將蒸餾水冷卻，再以冷卻水給電腦散熱，已達到散熱的方式。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 3 頁 通過電源整流器將交流電轉(zhuǎn)變成直流電直接輸入電流，上吸熱片制冷，散熱片通過外包銅皮將電腦傳給液體的熱量吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)橄律崞臒崃浚偻ㄟ^下散熱片銅皮將熱量傳給液體，液體再散熱，這里散熱片不能直接接觸液體，所以需要銅片傳遞熱量，通過 電腦 —— 液體 —— 銅皮 —— 吸熱片 —— 散熱片 —— 銅片 —— 液體 的方式達到散熱。 設計運用原理 原理上，半導體的制冷片只能算是一個熱傳遞的工具，雖然制冷片會主動為芯片 散熱，但依然要將熱端的高于芯片的發(fā)熱量散發(fā)掉。在制冷片工作期間，只要冷熱端出現(xiàn)溫差，熱量便不斷地通過晶格的傳遞，將熱量移動到熱端并通過散熱設備散發(fā)出去。因此，制冷片對于芯片來說是主動制冷的裝置，而對于整個系統(tǒng)來說，只能算是主動的導熱裝置，因此，采用半導體制冷裝置的ZENO96 智冷版，依然要采取主動散熱的方式對制冷片的熱端進行降溫。 風扇以及散熱片的作用主要是為制冷片的熱端散熱，通常熱端的溫度在沒有散熱裝置的時候會達到 100 度左右，極易超過制冷片的承受極限，而且半導體制冷效率的關(guān)鍵就是要盡快降低熱端溫度 以增大兩端溫差，提高制冷效果，因此在熱端采用大型的散熱片以及主動的散熱風扇將有助于散熱系統(tǒng)的優(yōu)良工作。在正常使用情況下，冷熱端的溫差將保持在 40～ 65 度之間。 當一塊 N 型半導體材料和一塊 P 型半導體材料聯(lián)結(jié)成電偶對時，在這個電路中接通直流電流后，就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移，電流由 N 型元件流向 P 型元件的接頭吸收熱量，成為冷端由 P 型元件流向 N 型元件的接頭釋放熱量，成平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 4 頁 為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導體材料 N、 P 的元件對數(shù)來決定，以下三點是熱電制冷的溫差電效應。 塞貝克效應 （ SEEBECKEFFECT） 半導體制冷片 一八二二年德國人 塞貝克發(fā)現(xiàn)當兩種不同的導體相連接時，如兩個連接點保持不同的溫差，則在導體中產(chǎn)生一個溫差電動勢： ES=S.△ T 式中： ES 為溫差電動勢 S 為溫差電動勢率（塞貝克系數(shù)） △ T 為接點之間的溫差 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁 珀爾帖效應 （ PELTIEREFFECT） 一八三四年法國人珀爾帖發(fā)現(xiàn)了與塞貝克效應的效應，即當電流流經(jīng)兩個不同導體形成的接點時，接點處會產(chǎn)生放熱和吸熱現(xiàn)象，放熱或吸熱大小由電流的大小來決定。 Qл==aTc 式中： Qπ 為放熱或吸熱功率 π為比例系數(shù)，稱為珀爾帖系 數(shù) I 為工作電流 a 為溫差電動勢率 Tc 為冷接點溫度 湯姆遜效應 （ THOMSONEFFECT） 當電 半導體制冷片 流流經(jīng)存在溫度梯度的導體時，除了由導體電阻產(chǎn)生的焦耳熱之外，導體還要放出或吸收熱量，在溫差為 △ T 的導體兩點之間，其放熱量或吸熱量為： Qτ=.△ T 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 6 頁 Qτ 為放熱或吸熱功率 τ為湯姆遜系數(shù) I 為工作電流 △ T 為溫度梯度 以上的理論直到本世紀五十年代，蘇聯(lián)科學院半導體研究所約飛院士對半導體進行了大量研究，于一九五四年發(fā)表了研究成果，表明碲化鉍化合物固溶體有良好的制冷效果，這是最早的也是最重要的熱電半導體材料，至今還是溫差制冷中半導體材料的一種主要成份。 約飛的理論得到實踐應用后，有眾多的學者進行研究到六十年代半導體制冷材料的優(yōu)值系數(shù)，才達到相當水平，得到大規(guī)模的應用，也就是我們現(xiàn)在的半導體制冷片件。 優(yōu)點和特點 半導體 半導體制冷片 制冷片作為特種冷源，在技術(shù)應用上具有以下的優(yōu)點和特點： 不需要任何制冷劑，可連續(xù)工作，沒有污染源沒有旋轉(zhuǎn)部件，不會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)效應，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音、壽命長，平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學 院 畢業(yè)設計說 明 書 （ 論 文 ） 第 7 頁 安裝容易。 半導體制冷片具有兩種功能，既能制冷，又能加熱，制冷效率一般不高，但制熱效率很高，永遠大于 1。因此 使用一個片件就可以
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