CN100592857C - 散热装置 - Google Patents

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Abstract

一种散热装置，用来给一发热电子元件散热，其包括导热体、散热器、风扇、一设于所述散热器与导热体之间的半导体制冷器及一温度控制电路，所述温度控制电路包括一第一直流电源端、一微控制器及一继电器，所述继电器包括一线圈及一常开开关，所述微控制器的一输入端接到所述风扇的转速信号引出端，所述微控制器的一输出端通过所述线圈后接地，所述第一直流电源端通过所述常开开关连接到所述半导体制冷器的一端，所述半导体制冷器的另一端接地。所述散热装置可有效给所述发热电子元件进行散热，还在一定程度上提高了风扇的使用寿命。

Description

散热装置
技术领域
本发明涉及一种散热装置，特别涉及一种用来给发热电子元件散热的散热装置。
背景技术
在计算机系统或服务器系统中，对于发热电子元件，如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)的散热通常是应用一散热器来进行散热降温，现有的CPU散热器主要是通过与CPU直接接触的散热片将热量引出，然后利用风扇吹动空气流过散热片并将热量带走。所述风扇可监测CPU的温度并根据CPU温度的高低来改变其自身转速以达到更合理的散热效果。但是，这种CPU散热器的散热片直接与CPU接触，且其与空气的温差不大，从而导致散热效果不是很好，如果环境温度过高，那么其散热效果将会更加糟糕，很容易会导致系统转速变慢、死机、烧毁CPU等后果，而且通常CPU工作时，风扇一般一直处于高速运转状态，浪费了电能的同时也影响了风扇的使用寿命。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可有效地给发热电子元件散热并可提高风扇使用寿命的散热装置。
一种散热装置，用来给一发热电子元件散热，其包括一设于所述发热电子元件上并用来吸收所述发热电子元件热量的导热体；一将所述热量转移到外界的散热器；一根据所述发热电子元件温度可调整转速的风扇；一设于所述散热器与导热体之间的半导体制冷器，用于在所述风扇的转速高于某一特定转速时给所述发热电子元件制冷，在所述风扇的转速低于所述特定转速时停止给所述发热电子元件制冷；及一温度控制电路，用于接收所述风扇的一转速信号，并根据所述风扇的转速信号控制所述半导体制冷器在所述风扇的转速高于所述特定转速时开启及在所述风扇的转速低于所述特定转速时停止，所述温度控制电路包括一第一直流电源端、一微控制器及一继电器，所述继电器包括一线圈及一常开开关，所述微控制器的一输入端接到所述风扇的转速信号引出端，所述微控制器的一输出端通过所述线圈后接地，所述第一直流电源端通过所述常开开关连接到所述半导体制冷器的一端，所述半导体制冷器的另一端接地。
相较于现有技术，通过所述温度控制电路侦测所述风扇的转速，并将转速信号反馈给所述半导体制冷器使其在风扇转速提高到一定转速后进一步对发热电子元件进行制冷，从而使发热电子元件工作在一个较佳的工作温度范围，这样就不会造成发热电子元件温度过高，使发热电子元件可以正常工作，同时又可以使风扇不用一直不间断的工作在高速运转状态下，一定程度上提高了风扇的使用寿命。
附图说明
下面参考附图结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
图1为本发明散热装置的较佳实施方式的示意图。
图2为本发明散热装置的较佳实施方式的电路原理图。
具体实施方式
请共同参考图1及图2，本发明散热装置10用来给一发热电子元件，如CPU20散热，其较佳实施方式包括一风扇12、一散热器14、一半导体制冷器16、一导热体18及一温度控制电路30(可将温度控制电路30设置在放置CPU20的主板的可利用空间上)。
所述CPU20与所述导热体18的底面紧密接触(通常两者之间涂有散热膏)，所述导热体18的顶面与所述半导体制冷器16吸热的一面紧密接触，所述半导体制冷器16放热的一面装设所述散热器14，所述散热器14上装设所述风扇12。所述导热体18用来吸收所述CPU20的热量，所述半导体制冷器16用来将所述导热体18吸收的热量转移到外界，所述散热器14用来将所述半导体制冷器16转移到外界的热量引出，所述风扇12用来吹动空气流过并将引出的热量带走。所述风扇12可监测所述CPU20的温度，并根据温度的高低调节自身的转速，来达到合理散热的目的，通常风扇12分为低速和高速两个挡位(根据特殊需要还可能有多个挡位)，当CPU20温度在某一特定值(如25℃)之下时，风扇12则为低速运转，当CPU20温度在所述特定值之上时，风扇12则为高速运转。所述温度控制电路30与所述风扇12及所述半导体制冷器16相连并监测所述风扇12的转速，当所述风扇12由低速转为高速时，控制所述半导体制冷器16开始制冷，当所述风扇12由高速转为低速时，控制所述半导体制冷器16停止制冷，从而使所述CPU20的温度控制在一个较佳的范围内(如20℃-30℃)。
所述温度控制电路30包括一第一直流电源端VCC、一第二直流电源端VDD、一微控制器M、一第一电阻R1、一第二电阻R2、一开关SW、一继电器K及一指示器D，所述继电器K包括一线圈J及一常开开关S，所述线圈J控制所述常开开关S的通断。所述第一直流电源端VCC及第二直流电源端VDD可直接连接到主板(未示出)的直流电源端上，本实施方式中，所述第一直流电源端VCC接到主板的+12V直流电源端上，所述第二直流电源端VDD接到主板的+3.3V直流电源端上。所述开关SW为一个按钮式开关，所述微控制器M为美国微芯科技(Microchip Technology)公司生产的型号为PIC10F200的微控制器，所述指示器D为一个发光二极管。
所述微控制器M的一输入端GP0接到所述风扇12的转速信号引出端P，用于监测所述风扇12的转速，所述微控制器M的另一输入端GP1通过所述第二电阻R2与所述第二直流电源端VDD相连，并通过由所述第一电阻R1及开关SW组成的并联电路后接地。所述微控制器M的一输出端GP2通过所述继电器K的线圈J后接地，所述微控制器M的另一输出端GP3通过所述指示器D后接地。所述第一直流电源端VCC通过所述继电器K的常开开关S连接到所述半导体制冷器16一端，所述半导体制冷器16的另一端接地，所述主板的+12V直流电源用于给所述半导体制冷器16供电。
所述微控制器M的程序满足：当所述输入端GP0接收到的所述风扇12的转速信号后，如果所述风扇12的转速在低速范围内时，则所述输出端GP2及GP3均为低电平，故所述继电器K将不运作，即所述常开开关S处于断开状态，所述半导体制冷器16不会运作，同时所述指示器D将处于不发光状态。当所述输入端GP0接收到的所述风扇12的转速信号后，如果所述风扇12的转速在高速范围内时，则所述输出端GP2及GP3均变为高电平，故所述继电器K将运作，即线圈J吸合所述常开开关S使其处于闭合状态，此时所述半导体制冷器16将开始运作并给所述CPU20制冷，同时所述指示器D将处于发光状态。所述开关SW用于强制开启或停止所述半导体制冷器16，将所述开关SW按下后，所述输入端GP 1将从高电平转为低电平，此一电压转换信号可使所述输出端GP2及GP3的电压状态也发生相应转换，即当输出端GP2及GP3的电压为低电平时，按下开关SW后，GP2及GP3的电压转为高电平；当输出端GP2及GP3的电压为高电平时，按下开关SW后，GP2及GP3的电压转为低电平。
所述CPU20开始工作时，所述风扇12一开始将处于低速状态，此时所述半导体制冷器16处于非制冷状态。当CPU20温度上升到所述特定温度以上时，则所述风扇12将转为高速状态，根据上述可知，所述半导体制冷器16将开始运作并给所述CPU20进行制冷，同时所述指示器D将处于发光状态。当CPU20温度降低到所述特定温度以下时，则所述风扇12将转回为低速状态，所述半导体制冷器16也将停止运作，同时所述指示器D熄灭。这样一来，所述风扇12结合所述半导体制冷器16并通过所述温度控制电路30的控制，很好的控制了所述CPU20的温度，使CPU20的温度保持在了一个较佳的温度范围，这样CPU20既不会因为温度过高而导致系统运行速度变慢或者死机，同时所述风扇12也不用一直处于高速运转状态，从而提高了其使用寿命，一定程度上也节省了电能。

Claims (5)

1.一种散热装置，用来给一发热电子元件散热，其包括一设于所述发热电子元件上并用来吸收所述发热电子元件热量的导热体、一将所述热量转移到外界的散热器及一根据所述发热电子元件温度可调整转速的风扇，其特征在于：所述散热装置还包括一设于所述散热器与导热体之间的半导体制冷器，用于在所述风扇的转速高于某一特定转速时给所述发热电子元件制冷，在所述风扇的转速低于所述特定转速时停止给所述发热电子元件制冷；及一温度控制电路，用于接收所述风扇的一转速信号，并根据所述风扇的转速信号控制所述半导体制冷器在所述风扇的转速高于所述特定转速时开启及在所述风扇的转速低于所述特定转速时停止，所述温度控制电路包括一第一直流电源端、一微控制器及一继电器，所述继电器包括一线圈及一常开开关，所述微控制器的一输入端接到所述风扇的转速信号引出端，所述微控制器的一输出端通过所述线圈后接地，所述第一直流电源端通过所述常开开关连接到所述半导体制冷器的一端，所述半导体制冷器的另一端接地。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述温度控制电路还包括一第二直流电源端、一第一电阻、一第二电阻及一开关，用于强制开启或停止所述半导体制冷器，所述微控制器的另一输入端通过所述第二电阻与所述第二直流电源端相连，并通过由所述第一电阻及开关组成的并联电路后接地。
3.如权利要求2所述的散热装置，其特征在于：所述开关为一个按钮式开关。
4.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述温度控制电路还包括一用于指示所述半导体制冷器的工作状态的指示器，所述微控制器的另一输出端通过所述指示器后接地。
5.如权利要求4所述的散热装置，其特征在于：所述指示器为一个发光二极管。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2472455B (en) * 2009-08-08 2016-07-06 Bibby Scient Ltd A method of controlling an apparatus having a thermoelectric cooler
CN102548188A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 联想(北京)有限公司 印刷电路板、计算机和散热方法
JP6779479B2 (ja) * 2016-05-13 2020-11-04 Ｌｅａｄｉｎｇ Ｅｄｇｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ株式会社 温度制御ユニット、および、温度制御ユニットを用いた温度制御システム、ならびに、温度制御ユニットを用いた温度制御建築構造
CN108268069A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 北京小米移动软件有限公司 温度控制方法、温度控制装置及电子设备
CN106783296A (zh) * 2017-02-23 2017-05-31 深圳供电局有限公司 一种智能低压开关散热装置
KR102274676B1 (ko) * 2017-03-14 2021-07-08 엘지전자 주식회사 냉장고
KR102282155B1 (ko) 2017-03-14 2021-07-27 엘지전자 주식회사 냉장고
CN108306560B (zh) * 2018-02-07 2020-08-07 世纪执一（北京）科技有限公司 一种电机驱动系统和方法
CN113031672A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 中兴通讯股份有限公司 温度控制方法、系统及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2499892Y (zh) * 2001-09-19 2002-07-10 刘宏彩 电脑主机的随温控制散热装置
CN2541893Y (zh) * 2002-03-18 2003-03-26 联想(北京)有限公司 由cpu温度控制风扇转速的cpu散热器
CN2760547Y (zh) * 2004-12-24 2006-02-22 上海雷硕医疗器械有限公司 改进的激光诊断仪中弱光快速光谱分析组件的散热装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3138645A1 (de) * 1981-09-29 1983-04-14 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart "elektronische ueberstromschutzvorrichtung"
US5081558A (en) * 1990-02-02 1992-01-14 Northrop Corporation High voltage DC relays
DE4019091A1 (de) * 1990-06-15 1991-12-19 Battelle Institut E V Waermeableitungseinrichtung fuer halbleiterbauelemente und verfahren zu deren herstellung
JP3069819B2 (ja) * 1992-05-28 2000-07-24 富士通株式会社 ヒートシンク並びに該ヒートシンクに用いるヒートシンク取付具及びヒートシンクを用いた可搬型電子装置
US5536980A (en) * 1992-11-19 1996-07-16 Texas Instruments Incorporated High voltage, high current switching apparatus
US5676199A (en) * 1993-07-23 1997-10-14 Lee; Richard M. L. Thermostat controlled cooler for a CPU
KR100310100B1 (ko) * 1996-07-10 2001-12-17 윤종용 휴대용 컴퓨터시스템의 전원공급장치 그리고 이에 적합한 dc입력선택회로
DE19846113A1 (de) * 1998-10-07 2000-04-13 Bosch Gmbh Robert Schaltungsanordnung, bestehend aus einem Zündelement für einen Gurtstraffer und einem Gurtbetriebssensor
US6147465A (en) * 1999-03-25 2000-11-14 General Electric Company Microprocessor controlled single phase motor with external rotor having integral fan
IL136275A0 (en) * 2000-05-22 2001-05-20 Active Cool Ltd Active cooling system for cpu and semiconductors also enabling thermal acceleration
IL146838A0 (en) * 2001-11-29 2002-07-25 Active Cool Ltd Active cooling system for cpu
IL147394A0 (en) * 2001-12-30 2002-08-14 Active Cool Ltd Thermoelectric active cooling system for a computer processor with reduced audible noise and emi noise audio noise
US6924568B2 (en) * 2002-08-06 2005-08-02 Apple Computer, Inc. Quiet fan speed control
US6935130B2 (en) * 2003-06-24 2005-08-30 Aopen Inc. Computer cooling system
KR101058935B1 (ko) * 2004-05-03 2011-08-23 페어차일드코리아반도체 주식회사 스위칭 모드 파워 서플라이

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2499892Y (zh) * 2001-09-19 2002-07-10 刘宏彩 电脑主机的随温控制散热装置
CN2541893Y (zh) * 2002-03-18 2003-03-26 联想(北京)有限公司 由cpu温度控制风扇转速的cpu散热器
CN2760547Y (zh) * 2004-12-24 2006-02-22 上海雷硕医疗器械有限公司 改进的激光诊断仪中弱光快速光谱分析组件的散热装置

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