電腦外散熱器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)(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(dǎo)傳遞給 CPU 散熱片；散熱風(fēng)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(jī)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(jī)箱外；同時(shí)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(dǎo)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(fēng)冷散熱器，而后者常見的就是散熱片。進(jìn)一步細(xì)分散熱方式，可以分為風(fēng)冷，熱管，液冷，半導(dǎo)體制冷，壓縮機(jī)制冷等等。 設(shè)計(jì) 介紹 這里采用半導(dǎo)體制冷和液體制冷混合的方式，運(yùn)用散熱片將蒸餾水冷卻，再以冷卻水給電腦散熱，已達(dá)到散熱的方式。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)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?，再通過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(dá)到散熱。 設(shè)計(jì)運(yùn)用原理 原理上，半導(dǎo)體的制冷片只能算是一個(gè)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(shè)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(gè)系統(tǒng)來說，只能算是主動的導(dǎo)熱裝置，因此，采用半導(dǎo)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(jìn)行降溫。 風(fēng)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(shí)候會達(dá)到 100 度左右，極易超過制冷片的承受極限，而且半導(dǎo)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(fēng)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(dāng)一塊 N 型半導(dǎo)體材料和一塊 P 型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對時(shí)，在這個(gè)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(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)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(dǎo)體材料 N、 P 的元件對數(shù)來決定，以下三點(diǎn)是熱電制冷的溫差電效應(yīng)。 塞貝克效應(yīng) （ SEEBECKEFFECT） 半導(dǎo)體制冷片 一八二二年德國人 塞貝克發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體相連接時(shí)，如兩個(gè)連接點(diǎn)保持不同的溫差，則在導(dǎo)體中產(chǎn)生一個(gè)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(diǎn)之間的溫差 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 第 5 頁 珀?duì)柼?yīng) （ PELTIEREFFECT） 一八三四年法國人珀?duì)柼l(fā)現(xiàn)了與塞貝克效應(yīng)的效應(yīng)，即當(dāng)電流流經(jīng)兩個(gè)不同導(dǎo)體形成的接點(diǎn)時(shí)，接點(diǎn)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?duì)柼?數(shù) I 為工作電流 a 為溫差電動勢率 Tc 為冷接點(diǎn)溫度 湯姆遜效應(yīng) （ THOMSONEFFECT） 當(dāng)電 半導(dǎo)體制冷片 流流經(jīng)存在溫度梯度的導(dǎo)體時(shí)，除了由導(dǎo)體電阻產(chǎn)生的焦耳熱之外，導(dǎo)體還要放出或吸收熱量，在溫差為 △ T 的導(dǎo)體兩點(diǎn)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(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)五十年代，蘇聯(lián)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所約飛院士對半導(dǎo)體進(jìn)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(dǎo)體材料，至今還是溫差制冷中半導(dǎo)體材料的一種主要成份。 約飛的理論得到實(shí)踐應(yīng)用后，有眾多的學(xué)者進(jìn)行研究到六十年代半導(dǎo)體制冷材料的優(yōu)值系數(shù)，才達(dá)到相當(dāng)水平，得到大規(guī)模的應(yīng)用，也就是我們現(xiàn)在的半導(dǎo)體制冷片件。 優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn) 半導(dǎo)體 半導(dǎo)體制冷片 制冷片作為特種冷源，在技術(shù)應(yīng)用上具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)： 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(yīng)，沒有滑動部件是一種固體片件，工作時(shí)沒有震動、噪音、壽命長，平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 第 7 頁 安裝容易。 半導(dǎo)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(yuǎn)大于 1。因此 使用一個(gè)片件就可以
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