半导体制冷片对电子元件降温效果的试验研究.pdf

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1、FIIDMACHINERYVo1．40，No．3，2012文章编号：1005—0329(2012)03—0064—03半导体制冷片对电子元件降温效果的试验研究赵培聪，袁广超。陈恩，钟根仔，丁东旭。江用胜·(1．驻南京地区电子设备军代室，江苏南京210001；2．合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室，安徽合肥230088)摘要：就半导体制冷器对CPU等电子元件的降温效果进行了试验研究。通过模拟试验分别得到了CPU在传统风冷散热装置和接入半导体制冷片时的温度数据，并对比分析了CPU输入电压以及制冷片

2、电压对降温效果的影响。结果显示，接入半导体制冷片后，CPU的工作温度大为降低，降温幅度达到15～25~C，可以很好地满足高频电子元件的温度要求；同时发现CPU的降温效果与制冷片电压并不成正比关系。关键词：半导体制冷；CPU；降温效果中图分类号：TB65文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2012．03．015ExperimentalStudyonElectronicComponentsCoolingEfectbySemiconductorRefrigerationZ

3、HAOPei—tong，YUANGuang—chao，CHENEn，ZHONGGen．zai，DINGDong—XU，JIANGYong—sheng(1．ElectronicEquipmentMilitaryRepresentativeOfficeinNanjingArea，Naming210013，China；2．StateKeyLaboratoryforCompressorTechnology，HefeiGeneralMachineryResearchInstitute，Hefei230088，C

4、hina)Abstract：Theelectroniccomponentscoolingefectbysemiconductorrefrigerationwastestedbyexperimentinthestndy．Thetemperaturedatawereobtainedundertheexperimentalconditionoftheair—cooledheatexchangerandsemiconductorrefrigera-tion．Theinfluenceofthevoltageof

5、CPUandrefrigerationpieceoncoolingefectwasalsoanalyzed．TheresultsshowedthatthesemiconductorrefrigerationmadeaCPUtemperaturedeclineof15to25degrees，whichCanmeetthetemperaturerequirementsofhighfrequencyelectronics，andfoundthattheCPUcoolingefectandvdtageofre

6、frigerationpieceisnotrelationofcertaindirectratio．Keywords：semiconductorrefrigerating；CPU；coolingefect1前言并不能把CPU表面温度降至室温以下(水冷法可以通过在水中加冰块实现，但过于麻烦不适于实根据电子学理论，CPU、内存等电子元件频际应用)，也就意味着无法满足更高的频率的率的提高虽然对其寿命不会有影响，但是却会产CPU的工作要求，因此必须选择一种新的散热方生高密度的热量，若散热不好将会使其温度过高，

7、式，以保证高性能高频率CPU芯片的稳定运行。从而引发”电子迁移”现象。这种现象会对电子目前新型散热方式主要有喷雾冷却、相变材料、热元器件造成损坏，从而降低电子元器件的寿命。管和半导体制冷等。喷雾冷却在电子元件的高热为了防止”电子迁移”现象的发生，应该把CPU等流密度散热方面有广阔的应用前景，但目前的研电子元件的表面温度控制在5O℃以下，这样CPU究主要集中在传热机理、传热强化等理论及实验的内部温度就可以维持在8OqC以下¨。研究上“J，国内还没有适合电子元件应用的小为了使电子元器件的温度可以控制在额定

8、温型集成化的喷雾冷却系统出现；相变材料主要适度范围之内，必须给电子元器件提供合理的散热用于具有间歇发热特性或处于波动热环境下的电方案。计算机中最常用的CPU散热的方式包括：子设备．6；热管散热技术也已经在电子元器件风冷散热法和水冷散热法。但是这两种散热措施领域被普遍应用。但是这些散热与传统散热收稿日期：2011—11—232012年第40卷第3期流体机械65方式一样，都不能把CPU表面温度降至室温以上，然后给CPU和电扇都接通直流电源，风扇两下。半导体制