CN102193604B - Cpu散热电路 - Google Patents

Cpu散热电路 Download PDF

Info

Publication number
CN102193604B
CN102193604B CN201010124886.2A CN201010124886A CN102193604B CN 102193604 B CN102193604 B CN 102193604B CN 201010124886 A CN201010124886 A CN 201010124886A CN 102193604 B CN102193604 B CN 102193604B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cpu
cooling element
thermoelectric cooling
voltage comparator
thermoelectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201010124886.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102193604A (zh
Inventor
周海清
童松林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CN201010124886.2A priority Critical patent/CN102193604B/zh
Priority to US12/820,044 priority patent/US20110225982A1/en
Publication of CN102193604A publication Critical patent/CN102193604A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102193604B publication Critical patent/CN102193604B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/38—Cooling arrangements using the Peltier effect
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

本发明涉及一种CPU散热电路，其包括一热电致冷元件及一恒流源电路，热电致冷元件固设在CPU上，该热电致冷元件包括一与CPU连接的第一热电基板及一与第一热电基板相对设置的第二热电基板，多个P型半导体、多个N型半导体。第一热电基板的两端分别设有一正接电引脚和一负接电引脚。多个P型半导体及多个N型半导体交替排布在该两个热电基板之间，且两两相互间隔并相互并联。恒流源电路分别电性连接至热电致冷元件的正接电引脚和负接电引脚间，用于控制分配至热电致冷元件中的电流的大小。当电流通入时，热电致冷元件靠近CPU的一端产生吸热效应降低温度形成冷端，而另一端放出热量形成热端，该热电致冷元件吸收的热量大小与电流大小成正比。

Description

CPU散热电路
技术领域
本发明涉及一种散热电路，尤其涉及一种CPU散热电路。
背景技术
CPU是计算机和服务器核心器件。CPU效能直接影响系统的工作状况。一般CPU功耗很大，高到100瓦以上。为了CPU安全工作，必须要给CPU散热。如果CPU散热不良，系统可能会死机或自动关机，如此给使用者造成很大困扰。现有技术通常采用CPU风扇或散热器对CPU进行散热。然而，采用上述散热结构的设计成本高，占用空间大，安装麻烦，而且容易坏。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种可通过热电致冷元件对CPU进行散热的CPU散热电路。
一种CPU散热电路，其包括一热电致冷元件及一恒流源电路，所述热电致冷元件固设在CPU上，该热电致冷元件包括一与所述CPU连接的第一热电基板及一与所述第一热电基板相对设置且远离所述CPU的第二热电基板，多个P型半导体、多个N型半导体。所述第一热电基板的两端分别设有一正接电引脚和一负接电引脚。所述多个P型半导体及多个N型半导体交替排布在所述第一、第二热电基板之间，且所述多个P型半导体及多个N型半导体两两相互间隔并相互并联。所述恒流源电路分别电性连接至所述热电致冷元件的正接电引脚和负接电引脚间，用于控制分配至热电致冷元件中的电流的大小，当电流通入时，所述热电致冷元件靠近CPU的一端产生吸热效应降低温度形成冷端，而热电致冷元件远离CPU的一端放出热量形成热端，该热电致冷元件吸收的热量大小与电流大小成正比。
相对于现有技术，本发明的CPU散热电路可通过热电致冷元件对CPU进行散热，从而无需再安装CPU风扇进行散热，设计成本低，占用空间小。而且本发明的CPU散热电路的热电致冷元件吸收的热量大小与电流大小成正比，通过恒流源电路对热电致冷元件的输入电流进行控制，有效地控制了CPU的散热。
附图说明
图1是本发明实施方式的CPU散热电路的示意图；
图2是图1中的CPU散热电路的热电致冷元件的示意图。
主要元件符号说明
CPU散热电路         100
热电致冷元件        10
第一热电基板        11a
第二热电基板        11b
P型半导体           11a
N型半导体           11b
正接电引脚          110
负接电引脚          112
恒流源电路          20
热敏电阻            R1
第一输入端          I1
第二输入端          I2
第三输入端          I3
第四输入端          I4
第一输出端          O1
第二输出端          O2
电压源              VCC
第一电阻        R2
第二电阻        R3
晶体管          Q
栅极            G
源极            S
漏极            D
基准电压        Vref
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明提供的CPU散热电路作进一步的详细说明。
请一并参阅图1与图2，本发明实施方式例提供的CPU散热电路100，其包括一热电致冷元件10及一恒流源电路20。所述恒流源电路20用于控制分配至热电致冷元件10中的电流的大小从而对CPU进行散热。
所述热电致冷元件10包括一与所述CPU连接的第一热电基板11a及一与所述第一热电基板11a相对设置的第二热电基板11b、多个P型半导体11a、多个N型半导体11b。所述多个P型半导体11a、多个N型半导体11b交替间隔的排布在所述第一、第二电热基板11a、11b之间，且所述多个P型半导体11a及多个N型半导体11b两两相互间隔并相互并联。其中第一热电基板11a的两端分别设有一个正接电引脚110和一负接电引脚112间。当电流通入时，所述热电致冷元件10与靠近CPU的一端产生吸热效应降低温度形成冷端，而热电致冷元件10的远离CPU的一端放出热量形成热端。该热电致冷元件10冷端吸收的热量及热端释放的热量大小与电流大小成正比。电流越大，该热电致冷元件10吸收的热量越多且热端释放热量的速度也越快。
所述恒流源电路20包括一电压比较器21、一热敏电阻R1、至少一电流采集电阻R3、至少一个开关管Q。
本实施方式中，所述电压比较器21为一LM358DRG4芯片，该电压比较器21包括一第一输入端I1、一第二输入端I2、一第三输入端I3、一第四输入端I4、一第一输出端O1及一第二输出端O2。
所述热敏电阻R1为一负温度系数的电阻，其随CPU温度的增加而阻值变小。本实施方式中，所述热敏电阻R1与一第一电阻R2相互并联，并通过所述热敏电阻R1的一端连接至一电压源VCC，同时将该热敏电阻R1的另一端连接至所述电压比较器21的第一输入端I1。该热敏电阻R1邻近所述热电致冷元件10，且以可准确感测到所述热电致冷元件10的位置为最佳设置位置。
本实施方式中，所述至少一电流采集电阻包括五个第二电阻R3、该五个第二电阻R3相互并联。该五个第二电阻R3的输入端连接至所述热电致冷元件10的负接电引脚112，而输出端连接至所述电压比较器21的第四输入端I4，也即，该至少一电流采集电阻并联在所述热电致冷元件10的负接电引脚112与所述电压比较器21的第四输入端I4之间。
所述至少一开关管包括四个晶体管Q，所述晶体管Q包括一第一控制端及第一开关端及第二开关端，所述第一控制端用于控制第一开关端及第二开关端之间的导通与断开。本实施方式中，所述晶体管为一N-MOS管，所述第一控制端为N-MOS管栅极G，第一开关端为N-MOS管的漏极D，第二开关端为N-MOS管的源极S。所述四个N-MOS管的栅极G分别均连接至所述电压比较器21的第一输出端O1及第二输出端O2，所述四个N-MOS管的漏极D均连接至所述电压源VCC，所述四个N-MOS管的源极S均连接至所述热电致冷元件10的正接电引脚110。
可以理解的是，所述至少一个开关管也可包括一个晶体管、二个晶体管、三个晶体管或四个以上的晶体管，且该晶体管的型号并不限定为N-MOS，其也可为P-MOS、NPN型三极管或PNP型三极管，并不限于本实施方式。
工作时，所述电压比较器21的第三输入端I3连接至一基准电压Vref，本实施方式中，所述基准电压Vref为1伏。CPU散热时，所述热电致冷元件10的温度上升，由于所述热敏电阻R1的阻值降低，此时，所述电压源VCC经该热敏电阻R1输入至所述电压比较器21的第一输入端I1的电压升高，所述电压比较器21的第一输出端O1的输出电压升高，因此，输入至各晶体管Q1的栅极电压升高，各晶体管Q1的导通程度加强，输入至所述热电致冷元件10的正接电引脚110的电压升高，经过所述热电致冷元件10的电流升高，该热电致冷元件10吸收和放出更多的热量，以达到散热的效果。所述热电致冷元件10的负接电引脚112输出的电流流入至所述电压比较器21的第四输入端I4。当温度过高时，经所述热电致冷元件10的负接电引脚112输出的电流增加，所述电压比较器21的第四输入端I4的输入电压大于第三输入端I3的基准电压Vref(1伏)时，所述电压比较器21的第二输出端输出一低电平至各晶体管Q的栅极G，此时，各晶体管Q截止，所述热电致冷元件10停止工作。优选地，所述CPU散热电路100进一步包括一报警器(图未示)，当所述热电致冷元件10停止工作时，所述报警器发出警报，以提示用于CPU的温度过高，需系统重新启动。
本发明的CPU散热电路可通过热电致冷元件对CPU进行散热，从而无需再安装CPU风扇进行散热，设计成本低，占用空间小。而且本发明的CPU散热电路的热电致冷元件吸收的热量大小与电流大小成正比，通过恒流源电路对热电致冷元件的输入电流进行控制，有效地控制了CPU的散热。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种CPU散热电路，其包括一热电致冷元件及一恒流源电路，所述热电致冷元件固设在CPU上，其特征在于：该热电致冷元件包括一与所述CPU连接的第一热电基板及一与所述第一热电基板相对设置且远离所述CPU的第二热电基板，多个P型半导体、多个N型半导体，所述第一热电基板的两端分别设有一正接电引脚和一负接电引脚，所述多个P型半导体及多个N型半导体交替排布在所述第一、第二热电基板之间，且所述多个P型半导体及多个N型半导体两两相互间隔并相互并联，所述恒流源电路分别电性连接至所述热电致冷元件的正接电引脚和负接电引脚间，用于控制分配至热电致冷元件中的电流的大小，当电流通入时，所述热电致冷元件靠近CPU的一端产生吸热效应降低温度形成冷端，热电致冷元件远离CPU的一端放出热量形成热端，该热电致冷元件吸收的热量大小与电流大小成正比。
2.如权利要求1所述的CPU散热电路，其特征在于：所述恒流源电路包括一电压比较器、一热敏电阻、至少一电流采集电阻、至少一个开关管，该电压比较器包括一第一输入端、一第二输入端、一第三输入端、一第四输入端、一第一输出端及一第二输出端，所述至少一电流采集电阻并联在所述热电致冷元件的负接电引脚与所述第四输入端之间，所述开关管包括一第一控制端及第一开关端及第二开关端，该第一控制端分别均连接至所述电压比较器的第一输出端及第二输出端，所述第一开关端均连接至一电压源，所述第二开关端均连接至所述热电致冷元件的正接电引脚，所述热敏电阻邻近所述热电致冷元件，该热敏电阻的一端连接至所述电压源，该热敏电阻的另一端连接至所述电压比较器的第一输入端，所述热敏电阻为一负温度系数的电阻，其随CPU温度的增加而阻值变小，所述电压比较器的第三输入端连接至一基准电压源，所述热电致冷元件的负接电引脚输出的电流经过所述至少一电流采集电阻流入至所述电压比较器的第四输入端。
3.如权利要求2所述的CPU散热电路，其特征在于：所述开关管为一N-MOS管，所述第一控制端为N-MOS管的栅极，第一开关端为N-MOS管的漏极，第二开关端为N-MOS管的源极。
4.如权利要求3所述的CPU散热电路，其特征在于：所述热电致冷元件的温度上升，所述热敏电阻的阻值降低，所述电压源经该热敏电阻输入至所述电压比较器的第一输入端的电压升高，所述电压比较器的第一输出端的输出电压升高，输入至各晶体管的栅极电压升高，各晶体管的导通程度加强，输入至所述热电致冷元件的正接电引脚的电压升高，经过所述热电致冷元件的电流升高，该热电致冷元件吸收和释放更多的热量。
5.如权利要求3所述的CPU散热电路，其特征在于：当CPU温度过高时，经所述热电致冷元件的负接电引脚输出的电流增加，所述电压比较器的第四输入端的输入电压大于第三输入端的基准电压时，所述电压比较器的第二输出端输出一低电平至各晶体管的栅极，此时，各晶体管截止，所述热电致冷元件停止工作。
6.如权利要求5所述的CPU散热电路，其特征在于：所述CPU散热电路进一步包括一报警器，当所述热电致冷元件停止工作时，所述报警器发出警报，以提示用于CPU的温度过高，需系统重新启动。
7.如权利要求2所述的CPU散热电路，其特征在于：所述电压比较器为一LM358DRG4芯片。
CN201010124886.2A 2010-03-16 2010-03-16 Cpu散热电路 Expired - Fee Related CN102193604B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010124886.2A CN102193604B (zh) 2010-03-16 2010-03-16 Cpu散热电路
US12/820,044 US20110225982A1 (en) 2010-03-16 2010-06-21 Cpu cooling circuit having thermoelectric element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010124886.2A CN102193604B (zh) 2010-03-16 2010-03-16 Cpu散热电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102193604A CN102193604A (zh) 2011-09-21
CN102193604B true CN102193604B (zh) 2014-03-26

Family

ID=44601791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010124886.2A Expired - Fee Related CN102193604B (zh) 2010-03-16 2010-03-16 Cpu散热电路

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20110225982A1 (zh)
CN (1) CN102193604B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103412186A (zh) * 2013-08-27 2013-11-27 国家电网公司 一种环网柜电流采集装置
US10208894B1 (en) * 2014-01-24 2019-02-19 Wavefront Research, Inc. Compact dual detector Dewar
CN110828397B (zh) * 2019-10-28 2023-01-10 科华数据股份有限公司 芯片散热辅助电路和数据处理芯片
CN113496968A (zh) * 2021-07-07 2021-10-12 南昌黑鲨科技有限公司 一种用于芯片散热的散热组件及制备工艺方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2638119Y (zh) * 2003-06-18 2004-09-01 吴琪君 恒定温源芯片
CN101102039A (zh) * 2007-04-12 2008-01-09 无锡博创微电子有限公司 Mos型过温保护电路
CN101727116A (zh) * 2008-10-21 2010-06-09 杜波 可设置温度的恒温芯片

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07288351A (ja) * 1994-04-19 1995-10-31 Fujitsu Ltd ペルチェ制御回路及びその素子構造
JPH0997930A (ja) * 1995-07-27 1997-04-08 Aisin Seiki Co Ltd 熱電冷却モジュール及びその製造方法
US7043543B2 (en) * 1996-07-23 2006-05-09 Server Technology, Inc. Vertical-mount electrical power distribution plugstrip
JP3347977B2 (ja) * 1997-07-02 2002-11-20 フリヂスター株式会社 液体循環型熱電冷却・加熱装置
CN100376853C (zh) * 2002-04-10 2008-03-26 大金工业株式会社 压缩机装置及使用该压缩机装置的冷冻机
US6981381B1 (en) * 2003-12-16 2006-01-03 Lattice Semiconductor Corp. Linear thermoelectric device driver
US7480126B2 (en) * 2005-04-27 2009-01-20 National Instruments Corporation Protection and voltage monitoring circuit
WO2007001291A2 (en) * 2005-06-24 2007-01-04 Carrier Corporation A device for controlling a thermo-electric system
JP4188954B2 (ja) * 2005-08-08 2008-12-03 三菱電機株式会社 不帰還型負荷電流装置
US8222511B2 (en) * 2006-08-03 2012-07-17 Gentherm Thermoelectric device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2638119Y (zh) * 2003-06-18 2004-09-01 吴琪君 恒定温源芯片
CN101102039A (zh) * 2007-04-12 2008-01-09 无锡博创微电子有限公司 Mos型过温保护电路
CN101727116A (zh) * 2008-10-21 2010-06-09 杜波 可设置温度的恒温芯片

Also Published As

Publication number Publication date
CN102193604A (zh) 2011-09-21
US20110225982A1 (en) 2011-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105242715B (zh) 温度控制装置及设备
CN102193604B (zh) Cpu散热电路
CN203787762U (zh) 一种激光光源散热装置
CN103036203A (zh) 保护电路
US9791173B2 (en) Heating device having heating transistor unit
CN205509550U (zh) 电池包充电器
CN104246649A (zh) 服务器用油冷式冷却装置及其驱动方法
CN103796475A (zh) 散热模块及电子装置
CN105188317A (zh) 恶劣工况下电子器件主动式热电冷却系统
CN109193922A (zh) 一种防止冗余电源输出倒灌的供电电路
CN102693609A (zh) 具有高温报警功能的电子设备
KR20030068633A (ko) 열전소자를 이용한 집적회로 냉각장치
CN100463148C (zh) 散热装置
CN203858523U (zh) 一种具有温控装置的精密仪器
CN102238856A (zh) 散热系统与散热方法
CN204576313U (zh) 一种电子设备恒低温自动控制装置
CN104460900A (zh) 具有散热控制装置的服务器
WO2014139265A1 (zh) 加热器及芯片
TW201343009A (zh) 散熱電路及具有散熱電路之電子設備
TWI492033B (zh) 伺服器系統及其散熱控制方法
CN114415807B (zh) 一种边缘计算机及其环境控制系统
CN215073581U (zh) 域控制器的散热装置
JP2011243808A (ja) 半導体モジュール
CN214371057U (zh) 多回路微型半导体制冷芯片
CN203745997U (zh) 用于电脑及服务器主板的一体式散热及电控系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20110921

Assignee: Hongfujin Precision Electronics (Tianjin) Co., Ltd.

Assignor: Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. | Hong Fujin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd.

Contract record no.: 2014990000931

Denomination of invention: Heat-radiation circuit of CPU (Central Processing Unit)

Granted publication date: 20140326

License type: Exclusive License

Record date: 20141216

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140326

Termination date: 20150316

EXPY Termination of patent right or utility model