電腦外散熱器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-01-17 02:29本頁(yè)面
【正文】 。由此可見(jiàn) Ag(1x)Cu(x)Ti Te的確是一種較好的 P型半導(dǎo)體制冷材料。 N 型 Bi－ Sb 合金材料 無(wú)摻雜的 Bi－ Sb 合金是目前 20K到 220K 溫度凡內(nèi)優(yōu)值系數(shù)最高的半導(dǎo)體制 冷材料，其在富 Bi 區(qū)域內(nèi)為 N 型，而當(dāng) Sb 含量超過(guò) 75%時(shí)將轉(zhuǎn)變?yōu)?P 型。在 Bi 的單晶體中引入 Sb，沒(méi)有改變晶體結(jié)構(gòu)，也沒(méi)有改變載流子（包括電子和空穴）濃度，但是拉大了導(dǎo)帶和禁帶之間的寬度。 Sb 的含量為 0～ 5%時(shí)禁帶寬度約為 0eV，即導(dǎo)帶和禁帶相連，屬于半金屬； Sb 含量在 5%～ 40%時(shí)，禁帶寬度值基本是在 左右，當(dāng) Sb 的含量在 12%～ 15%時(shí)，達(dá)到最大，約為 ，屬于窄帶本征半導(dǎo)體。由上文所述，禁帶寬度的增加必將提高材料的溫差電動(dòng)勢(shì)。 80K 到 110K 溫度范圍內(nèi)，是 Bi85Sb15 的優(yōu)值系數(shù) 最高，高溫時(shí)則是 Bi92Te8 最高。 YBaCuO 超導(dǎo)材料 根據(jù)上面的介紹可知 ,在 50K 到 200K 的溫度范圍內(nèi) ,性能最好的半導(dǎo)體制坑材料是 n 型 Bi(100x)Sbx 合金，其中 Sb 的含量在 8%～ 15%。在 100K 零磁場(chǎng)的情況下， Bi－ Sb 合金的最高優(yōu)值系數(shù)可達(dá)到 103K1，而基于 Bi、 Te的 p 型固溶體材料在 100K 時(shí)的優(yōu)值系數(shù)卻低于 103K1 并且隨著溫度的下降迅速減小。因此，必須尋找一種新的 p 型低溫?zé)犭姴牧?，以?n 型 Bi－ Sb平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 14 頁(yè) 合金組成半導(dǎo)體制冷電對(duì)。利用高 Tc 氧化物超導(dǎo)體代替 p 型材料，作為被動(dòng)式 p 型電臂（稱(chēng)為 HTSC 臂，即 High Tc Supercon－ ducting Legs） ,理論上可以提高電隊(duì)的優(yōu)值系數(shù)，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明也確實(shí)可行。半導(dǎo)體制冷電對(duì)在器件兩臂滿(mǎn)足最佳截面比時(shí)的最佳優(yōu)值系數(shù)為： zmax= （ 1） 式中的下標(biāo) p 和 n 分別對(duì)應(yīng) p 型材料和 n 型材料。由于 HTSC 超導(dǎo)材料的溫差電動(dòng)勢(shì)率 α幾乎為零，但其電導(dǎo)率無(wú)限大，因此熱導(dǎo)率 κ和電導(dǎo)率 δ的比值 κ/δ卻是無(wú)限小的，這樣式（ 1）可以簡(jiǎn)化為： zmax(HTSC)= 即由 n 型熱電材料和 HTSC 臂所組成的制冷 電對(duì)的優(yōu)值系數(shù)，將等于 n 型材料的優(yōu)值系數(shù)。 Mosolov A B 等人分別利用以 SrTiO3 座基地的 YBaCuO 超導(dǎo)薄膜和復(fù)合YBaCuO－ Ag 超導(dǎo)陶瓷片作為被動(dòng)式 HTSC 臂材料，用 Bi91Sb9 合金作為 n型材料，制成單級(jí)半導(dǎo)體制冷器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：利用 YBaCuO 超導(dǎo)薄膜制成的制冷器，熱端溫度維持在 85K，零磁場(chǎng)時(shí)可達(dá)到 的最大制冷溫差，加上 橫向磁場(chǎng)時(shí)能達(dá)到 。利用 YBaCuO－ Ag 超導(dǎo)陶瓷片制成的單擊制冷器，熱端溫度維持在 77K 時(shí)，相應(yīng)的最大制冷溫差分別是 和 。從半導(dǎo)體制冷器最大制冷溫差計(jì)算公式，可以反算出 80Kzuoyou 這種制冷電對(duì)的優(yōu)值系數(shù)約為 103K1，可見(jiàn)這種電對(duì)組合是有著很好的應(yīng)用潛力的。隨著高 Tc 超導(dǎo)體材料的發(fā)展，這種制冷點(diǎn)隊(duì)的熱端溫度將會(huì)逐漸提高，優(yōu)值系數(shù)也將逐漸增大，比將獲得跟廣泛的應(yīng)用。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 15 頁(yè) 第三章 制冷數(shù)據(jù) 制冷效率 制冷量，一般我們所說(shuō)的半導(dǎo)體制冷片的功率指的是耗電量，而不是制冷量，現(xiàn)在的制冷片的制冷效率一般在 60%左右，也就是能效比 左右，很低的 (壓縮機(jī)的熱泵至少 以上 )。以 100 瓦為例： 100 瓦的制冷片 一般也就能產(chǎn)生 60 瓦左右的制冷量 (每秒大約可以從冷面吸收 60 焦?fàn)栕笥业臒崃?)而熱面所產(chǎn)生的熱量是非常大的，除了 100 瓦的功耗所產(chǎn)生的熱量還有 60 瓦左右的從冷面吸收的熱量總共大約 160 瓦左右，冷熱面的溫度相差比較懸殊 . 30X30 散熱片數(shù)據(jù)： TEC1— 07105， Imax 5A, △ Tmax 66, Vmax LxBxH(mm) 最 大 溫 差 大 于 66 度 ， 最 大 電 壓 最 大 電 流 5A 電 功 率P==42W= 如果按每天 10 小時(shí) 每度電 元 計(jì)算 一天電費(fèi) Q== 元 相當(dāng)于一個(gè)燈泡的耗電量 可以插電腦USB 接口過(guò)電 第 4 章 總結(jié) 小結(jié)： 這個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)構(gòu)思來(lái)源于熱水器，通過(guò)半導(dǎo)體制冷制熱片作為制冷制熱源，再通過(guò)蒸餾水做介質(zhì)來(lái)傳導(dǎo)熱量，達(dá)到散熱目的。 由于夏天比較熱，空氣也比較熱，筆記本電腦本身散熱空間就小，所平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō) 明 書(shū) （ 論 文 ） 第 16 頁(yè) 以需要一個(gè)外用的閃熱系統(tǒng)來(lái)輔助散熱。普通電腦散熱器采用輻射散熱的原理來(lái)散熱，效果不是很理想，當(dāng)兩者相對(duì)溫度較小時(shí)，輻射散熱就相當(dāng)?shù)睦щy，像夏天扇風(fēng)扇，扇出來(lái)的還是熱風(fēng)，而 半導(dǎo)體散熱是通過(guò)電源制冷制熱，不受空氣影響。 鳴謝 ： 致 謝 本文是在指導(dǎo)教師劉卷生老師的細(xì)心教導(dǎo)下完成的。老師的嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的教學(xué)態(tài)度，博大寬廣的學(xué)識(shí)修養(yǎng)，高瞻遠(yuǎn)矚的洞察能力，給我留下了深刻的印象，使我終生受益。至此論文完成之際，謹(jǐn)向老師的辛苦培養(yǎng)表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 設(shè)計(jì)期間，指導(dǎo)老師們給予了我許多學(xué)習(xí)和實(shí)踐方面的幫助，我不但在學(xué)習(xí)上有了很大的進(jìn)步，而且還明白了許多待人接物與為人處世的道理。其嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力，與無(wú)微不至、感人至深的人文關(guān)懷。把祝 福送給所有在學(xué)習(xí)，工作，生活中給予我關(guān)心支持和幫助我的老師，同學(xué)，朋友們表示真誠(chéng)的感謝！ 最后衷心感謝參與論文評(píng)審和答辯的各位老師在百忙之中抽出寶貴的時(shí)間對(duì)我的論文進(jìn)行評(píng)閱和審議。
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