CN103648255A - 一种方波脉冲射流发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方波脉冲射流的发生装置，利用交流电源的交变特性和电磁感应产生周期性的方波脉冲射流。主要包括：气体收集和储存系统、方波脉冲气流发生装置和冲击射流系统，其特征在于微泵将冷却气体吸入压缩缸，压缩缸内气体通过压力控制阀后进入方波脉冲发生器。方波脉冲发生器的方形喷嘴上绕有线圈，相邻喷嘴的线圈绕向相反，相邻喷嘴中间存在磁性挡板。通一定频率的交流电以后会线圈内产生周期性磁场，磁场吸引磁性挡板并封闭其中一个喷嘴，从而产生周期性方波脉冲气流。周期性方波脉冲气流直接冲击高温电子芯片，强化传热，实现快速降温。

Description

一种方波脉冲射流发生器
技术领域
本发明属于微电子技术领域的一种散热系统，具体地说是一种方波脉冲射流发生器。
背景技术
随着微电子技术的发展，现代电子设备对性能指标、功率密度、可靠性要求等进一步提高，导致其热流密度不断上升，仅靠传统方式散热已经无法满足其散热要求。针对上述问题，可以采用自由通风和强制通风减小散热器的热阻，但是这些方法通常需要消耗较大的泵功，而且高热流密度还会产生热噪声或暗电流。总之，高热流密度电子器件对于高效的冷却技术的需求十分迫切。
冲击射流冷却技术是一种高效且经济的冷却技术，由于流程短且被冲击的表面上的流动边界层薄，从而使驻点附件产生很强的换热效果。同时，这种传热方式能够节省大量空间，非常适合应用于局部散热。通过引入机械脉冲流可以进一步提高冲击射流的传热效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种方波脉冲射流发生器，利用交流电源的交变特性和电磁感应产生方波脉冲射流。
一种方波脉冲射流发生器，包括压力微泵，冷却腔和喷嘴，其特征在于：相邻喷嘴的线圈绕向相反，且中间存在磁性挡板，通一定频率的交流电以后，线圈内产生周期性磁场，磁场吸引磁性挡板封闭其中一个喷嘴，从而产生周期性方波脉冲气流。
其中所述的脉冲气流发生装置可以通过交流电源、开关和滑动变阻器调控方波脉冲射流。
本发明能够产生的有益效果：利用交流电源的交变特性和电磁感应产生方波脉冲射流。方波脉冲射流发生器能够节省空间，射流波形稳定，相位差恒定，提高冲击射流散热效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是方波脉冲发生器的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明通过压力微泵1加压驱动气体冷却介质进入压缩缸2，压缩缸2内气体通过压力控制阀3进入冷却腔4并向喷嘴阵列6运动。矩形喷嘴阵列4是由等间距的隔板6组成，相邻的喷嘴之间存在磁性挡板7。磁性挡板7周期性封闭其左右侧喷嘴，因此气流通过喷嘴阵列5产生周期性的方波脉冲气流，并直接冲击电子芯片8，形成方波脉冲射流，强化电子芯片8的表面传热，实现快速冷却的目的。
如图2所示，相邻两个矩形喷嘴5a和5b上绕有方向相反的线圈9a和9b，矩形喷嘴由高磁导率材料加工而成，线圈通电后会产生方向相反的磁场，相邻喷嘴之间存在磁性挡板7。线圈9a和9b、滑动电阻12、开关11和交流电源10形成闭合回路，通电后，线圈9a和9b的磁场方向相反，和磁性挡板7相斥或相吸，因此磁性挡板7可以周期性交替封闭矩形喷嘴5a和5b。本发明中使用电源为交流电源10，通过控制交流电的频率控制方波脉冲的频率，通过滑动电阻12和开关11可以实时的调控整个电路。

Claims (2)

1.一种方波脉冲射流发生器，包括压力微泵(1)，冷却腔(4)，喷嘴(5)，其特征在于：相邻喷嘴(5)的线圈绕向相反，且中间存在磁性挡板(7)，通一定频率的交流电以后，线圈(9)内产生周期性磁场，磁场吸引磁性挡板(7)封闭其中一个喷嘴(5)，从而产生周期性方波脉冲气流。
2.根据权利要求1所述的方波脉冲射流发生器，其特征在于：其中所述的脉冲气流发生装置可以通过交流电源(10)、开关(11)和滑动变阻器(12)调控方波脉冲射流。
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