如何计算帕尔贴的散热2018电脑功率网页计算

在应用致冷器前要进一步的了解它的性能,实际上致冷器的冷端从周围吸收的热Qл外,还有两个:一个是焦耳热Qj;另一个是传导热Qk电流从元件内部通过就产生焦耳热,焦耳热的一半传到冷端另一半传到热端,传导热从热端传到冷端

式中,R表示一对电偶的总电阻K是总热导。

从上面两公式中可以看絀输入的电2018电脑功率网页计算恰好就是热端散掉的热与冷端吸收的热之差,这就是"热泵”的一种:

由上式得出一个电偶在热端放出的热量Qh等于输入电2018电脑功率网页计算与冷端产冷量之和相反得出冷端产冷量Qc等于热端放出的热量与输入电2018电脑功率网页计算之差。

最大致冷2018電脑功率网页计算的计算方法

(1)式中:N ---器件对数, I ---器件的最大温差电流(A).

A.2 若热面温度为3~40℃时最大致冷2018电脑功率网页计算Qcmax(W)应按公式(2)加以修正。

Qcmax∣Th --热面温度Th --3~40℃时的实测温度下的最大致冷2018电脑功率网页计算(W).

半导体制冷器的尺寸小可以制荿体积不到1cm?的制冷器;重量轻,微型制冷器能够做到只有几十克甚至数克;无机械传动部分,工作中无噪音,无液态、气态工作介质,因而不污染环境,制冷参数不受空间方向以及重力影响,在大的机械过载条件下,能够正常地工作;通过调节工作电流的大小,可方便调节制冷速率;通过切换电流方向,可使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态;作用速度快,使用寿命长,且易于控制。

半导体材料的帕爾贴效应比金属材料的帕尔贴强得多。因而得到实际应用电-热制冷器件都是半导体制成的。一个电-热制冷单元就是一个最简单的制冷器件它可以用下图来说明。

它是由n型和p型半导体材料组成的半导体制冷的电偶电偶之间利用导电的金属片焊接而成。当直流电从n型半导體流向p型半导体时则在金属片2和3上产生吸热现象,这端就称为冷端而在金属片1和4便产生放热现象,这端就称为热端如果切换电流方姠,冷、热端就会相互转换原来的热端就变成冷端,原来的冷端就变成热端

由于单个电偶产生的电-热效应较小,实际上都是将若干个電偶串联、并联或串并联这便构成半导体制冷模块(帕尔贴模块)。

制冷模块的性能参数包括:

最佳工作电流I(A)最佳工作电压U(V),交流内阻R(Ω),制冷效率n制冷量Q0(W)和散热2018电脑功率网页计算Qn(W)。

制冷模块的结构参数包括元件尺寸,器件散量级数,冷端笁作面积热端散热面积,外形尺寸重量,使用寿命可靠性等。

国内在制冷模块标准化方面做了不少工作例如国产CT1型模块已实现了產品的系列化,共分为14个品种主要技术性能指标,以达到目前国外市场上同类产品的水平CT1系列模块,就其主要特征而言属微型半导體制冷器,为陶瓷平板型一级制冷模块下表列出了这种制冷模块的参数。

CT1型制冷模块参数表

半导体制冷元件的特性参数

表征半导体制冷性能的重要参数是优值系数Z单位为K^-1,它决定了半导体制冷元件所能达到的最大温差也直接影响制冷系数(COP)

式中:Α为温差电动势;R为電阻;Kt为总的导热系数。半导体P2N结点在一定的温度和电流下温差电动势越大,该结点从周围介质中吸收的热量越多制冷效果就越明显。電阻则越低越好否则产生的焦耳热使制冷效果不明显,甚至无法产生制冷量导热系数也要低,这样才能在半导体制冷元件冷热结点之間维持一个大的温差本文设计筹建的实验测量装置主要用于测量分析Α,R,KtZ.

半导体制冷元件特性参数测量方法

利用半导体材料热电制冷过程电学和热力学基本公式,代入测得的Η、U、R和I基本物理量就可以算出半导体制冷元件的特性参数:

需要测得的特性参数是半导体淛冷元件的温差电动势Α(V?°C-1)、导热系数K(W?°C-1)和电阻R(8)。这些参数都是温度的函数本实验测量它们在制冷元件冷热端算术平均温度Ηm在0~50°C内变化时的值。首先测的是Α和Kt它们可在同一个测试过程中得到。给电加热块通上一定的电流忽略通过保温材料的传熱,将电加热块的发热量看作半导制冷元件的制冷负荷在调温用的元件两电极通上直流电,一方面可调节被测元件的热端温度从而调節被测元件的Ηm从0~50°C变化;另一方面,可以增加冷热端之间的温差减小测温误差对测试结果的影响。实验表明冷热端维持的温差小于15°C时,所得的特性参数有较大的偏差

测量塞贝克系数时,利用式(2)令I=0,调节加热块2018电脑功率网页计算和调温元件电流使制冷元件茬不同的Ηm下其冷热端维持一个温差,同时测出半导体制冷元件的塞贝克电动势就可得出不同Ηm下的塞贝克系数。在测量Α的同时,利用式(4)令I=0,根据不同制冷负荷和冷热端温差计算出Kt.

测量元件电阻时,利用式(2)和已测得的塞贝克系数给被测元件的两端通上不哃电流,同时和上述方法一样控制Ηm,测出冷热端温度和被测元件电流和两端电压就可得出元件不同Ηm下的电阻值.

代 号 学 号 一04—3—2一一4—2—16一一40.┅一.... 分买号 墨 密 级 公开 帚簧童手科技竞訾 硕士学位论文 题(中\英文一……壁撼主|=鳓歪剡挺黼金鳃优越盐…~ and ofPowerandHeat DesignOptimization inEmbedded ComputerSystem 作者姓名 型迫………指导教师姓名、职务…一封嚣矗.擞援. 学科门类 工争……学科、专业….整剑理论复控制王程…. 提交论文巳期 … 三99士年二_月 摘要 现代電子器件的集成化程度越来越高导致系统功耗同益增加。同时伴随 功耗带来的散热问题已成为制约电子设备发展的主要因素之一,过高的系统工作 温度将导致整个系统工作不稳定甚至失效 本文在对国内外功耗散热研究状况和发展现状进行研究的基础上,首先探讨 了功耗散热的来源问题从功耗和热分析控制技术的角度对目前功耗散热的设计 方法及思想和相关的设计流程进行综述,着重研究了当前低功耗设计的层次性设 计思路以及各个层次上主要的设计方法和功耗模型;对热控制技术和系统散热的 形式及其规律进行了研究分别得出各洎不同的散热定律;并对常用的数值计算 方法进行研究。随后分别应用有限体积法和有限差分法理论,建立计算机机箱 的温度场模型和熱阻优化模型设计基于PCI9112数据采集卡的多路温度测试平 台,建立计算机机箱的温度场模型对其散热状况进行了试验模拟,并运用热分 析軟件Flotherm对其温度场分布进行数值验证仿真在热路分析理论即热电模拟 的基础上,借助多路温度测试平台完成对通用散热器件的模拟散热试驗比较了 在不同工况下的散热器的工作情况,并加以对比研究同时计算热阻验证。最后 应用有限差分法建立了机箱的热阻网络模型,提出了基于热电模拟理论的热阻网 络优化方法同时在阐述遗传算法原理的基础上,应用遗传优化算法对机箱的热 阻网络优化 关键词: 功耗散热 多路温度测试 有限差分法 热电模拟 遗传算法 Abstract of High modemelectronicdevicesledto them. integration highpowerproduced by

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