CN1971889A - 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，其包括一导热体、一半导体制冷器、一传感器及一温度控制器，所述导热体用来吸收所述发热电子元件的热量，所述半导体制冷器用来将所述导热体吸收的热量转移到外界，所述传感器用来监测所述发热电子元件的温度，通过所述传感器反馈的温度数据，所述温度控制器控制所述半导体制冷器的制冷状态，进一步控制所述发热电子元件的温度。
Description
【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，如中央处理器(Central Processing Unit，CPU)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并将热量带走。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，很容易会导致系统速度变慢、死机、烧毁CPU等后果。
请参考图1，中国专利申请第03154197.6号揭示了一种半导体CPU散热器100，其包括导热体140、半导体制冷器150及隔热板160，所述半导体制冷器150完成热量由导热体140到散热器120的热量搬运工作，其中导热体140表面除与CPU130、半导体制冷器150接触部分以外的其它外露表面均由隔热板160覆盖，其中风扇110吹动空气流过散热器120并将热量带走。
上述半导体CPU散热器100虽然提高了散热效率，然而，其所述的隔热板160在CPU130工作时会处于冷热温度相差很大的交替状态，这样就很难保证隔热板160与导热体140之间始终保持良好的接触，如果接触不良，在低温情况下就很容易造成凝露现象。这种半导体CPU散热器100在工作时会使CPU130始终工作在温度较低的状态，但是温度越低并不一定对CPU130越好，而且当CPU130工作时所述半导体制冷器150也是不间断的工作，这样其寿命也会得不到很好的保证。
【发明内容】
鉴于以上内容，有必要提供一种散热装置，使其可以有效利用半导体制冷器的制冷功能，以达到很好的给发热电子元件散热的目的。
一种散热装置，用来给一发热电子元件散热，其包括一导热体及一半导体制冷器，所述导热体用来吸收所述发热电子元件的热量，所述半导体制冷器用来将所述导热体吸收的热量转移到外界，所述散热装置还包括一传感器及一温度控制器，所述传感器用来监测所述发热电子元件的温度，通过所述传感器反馈的温度数据，所述温度控制器控制所述半导体制冷器的制冷状态，进一步控制所述发热电子元件的温度。
相较于现有技术，通过所述传感器及所述温度控制器对所述半导体制冷器进行制冷状态的控制，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或过低，从而使发热电子元件可以正常工作，同时也避免了凝露现象的发生，又可以使半导体制冷器不用一直不间断的工作，提高了半导体制冷器的使用寿命，一定程度上也节省了电能。
【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为现有的一种散热装置的示意图。
图2为本发明一种散热装置的较佳实施方式的示意图。
图3为本发明一种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2及图3，本发明散热装置200用来给一发热电子元件，如中央处理器230散热，其较佳实施方式包括一风扇210、一散热器220、一导热体240、一半导体制冷器250、一传感器、及一温度控制器280(可将温度控制器280设置在主板的可利用空间上)，所述传感器包括一第一传感元件260及一第二传感元件270。
其中，中央处理器230与导热体240的一侧紧密接触(通常两者之间涂有散热膏)，导热体240的另一侧与半导体制冷器250吸热的一侧紧密接触，第一传感元件260及第二传感元件270均与导热体240紧密接触，本实施方式导热体240具有一第一凹部242及一第二凹部244，第一传感元件260及第二传感元件270分别位于第一凹部242及第二凹部244内，所述半导体制冷器250的放热的一侧装设散热器220，散热器220上装设风扇210。
所述导热体240用来吸收中央处理器230的热量，所述半导体制冷器250用来将所述导热体240吸收的热量转移到外界，所述第一传感元件260及第二传感元件270用来监测所述中央处理器230的温度，所述温度控制器280与所述第一传感元件260及第二传感元件270相连接，并通过所述第一传感元件260及第二传感元件270反馈的温度数据来控制所述半导体制冷器250的制冷状态，进一步控制所述中央处理器230的温度，使所述中央处理器230的温度控制在一个较佳的范围内，所述散热器220用来将所述半导体制冷器250转移到外界的热量引出，所述风扇210用来吹动空气流过并将引出的热量带走。
根据实际情况，每种发热电子元件的较佳工作范围也有所不同，本实施方式以较佳工作范围在15～40℃的中央处理器230为例加以说明，所述第一传感元件260用来监测中央处理器230是否处于40℃以上，当中央处理器230处于40℃以上时，则所述温度控制器280将控制所述半导体制冷器250开始制冷，从而使中央处理器230快速降温。所述第二传感元件270用来监测中央处理器230是否处于15℃以下，当中央处理器230处于15℃以下时，则所述温度控制器280将控制所述半导体制冷器250停止制冷，从而使中央处理器230停止降温。所述温度控制器280通过第一传感元件260及第二传感元件270的反馈对所述半导体制冷器250进行控制，可使所述中央处理器230工作在15～40℃的较佳工作范围内。
本实施方式中，所述第一传感元件260及第二传感元件270均为热敏电阻，所述温度控制器280包括一电源Vcc(可直接利用主板上的电源)、一时基电路U(这里选用NE555时基电路)及一场效应管Q，所述第一传感元件260的两端分别与所述时基电路U的THOLD端及所述电源Vcc相接，第二传感元件270的两端分别与所述时基电路U的TRIG端及所述电源Vcc相接，所述时基电路U的OUT端与所述场效应管Q的栅极相接，所述场效应管Q的漏极与所述半导体制冷器250的接地端相接，所述场效应管Q的源极接地，所述半导体制冷器250的电源端与所述电源Vcc相接。
其中，所述第一传感元件260与所述时基电路U相接的THOLD端与地之间还串联一第一调温变阻器RP1，用来调整上限温度；所述第二传感元件270与所述时基电路U相接的TRIG端与地之间还串联一第二调温变阻器RP2，用来调整下限温度；所述时基电路U的CVOLT端与地之间还串联一涤纶电容，用来降低高频杂波干扰；所述电源Vcc与所述场效应管Q的栅极之间还连接一第一电阻R1与一第一发光二极管D1的串联电路，所述场效应管Q的栅极与地之间还连接一第二电阻R2与一第二发光二极管D2的串联电路，用来指示温度变化情况。
由于本实施方式的中央处理器230的较佳工作范围在15～40℃之间，需调整第一传感元件260及第二传感元件270所监测的上下限温度(即40℃及15℃)。首先调整上限温度40℃，把第一传感元件260置于40℃环境中(用温度计检测)，过一分钟后(第一传感元件260与环境达到热平衡)，调整第一调温变阻器RP1直到第一发光二极管D1刚好发光为止，反复多调几次。然后调整下限温度15℃，把第二传感元件270置于15℃环境中，过一分钟后，调整第二调温变阻器RP2直到第二发光二极管D2刚好发光为止，也要反复调整几次，上下限温度均调整后即可用来给中央处理器230散热。
所述中央处理器230工作时，当中央处理器230温度上升到上限温度40℃时，则时基电路U的OUT端将输出低电平，第一发光二极管D1发光，此时所述场效应管Q将处于饱和区，所述半导体制冷器250将开始制冷以使中央处理器230降温。当中央处理器230温度下降到下限温度15℃时，则时基电路U的OUT端将输出高电平，第二发光二极管D2发光，此时所述场效应管Q将处于截止区，所述半导体制冷器250将停止制冷以使中央处理器230不再继续降温。
所述温度控制器280通过所述第一传感元件260及第二传感元件270很好的控制了所述半导体制冷器250的工作状态，并使所述中央处理器230的温度控制在一个较佳的范围内(15～40℃)，这样中央处理器230既不会因为温度过高而导致系统速度变慢或者死机，也不会因为温度过低导致冷凝现象，同时半导体制冷器250不会一直处于工作状态，从而提高了其使用寿命，一定程度上也节省了电能。
Claims (10)
1.一种散热装置，用来给一发热电子元件散热，其包括一导热体及一半导体制冷器，所述导热体用来吸收所述发热电子元件的热量，所述半导体制冷器用来将所述导热体吸收的热量转移到外界，其特征在于：所述散热装置还包括一传感器及一温度控制器，所述传感器用来监测所述发热电子元件的温度，通过所述传感器反馈的温度数据，所述温度控制器控制所述半导体制冷器的制冷状态，进一步控制所述发热电子元件的温度。
2.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述散热装置还包括一散热器及一风扇，所述散热器用来将所述半导体制冷器转移到外界的热量引出，所述风扇用来吹动空气流过并将引出的热量带走。
3.如权利要求1所述的散热装置，其特征在于：所述传感器包括一第一传感元件及一第二传感元件，所述第一传感元件及第二传感元件分别用来监测需要控制所述发热电子元件温度范围的上限温度及下限温度。
4.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：所述导热体具有一第一凹部及一第二凹部，所述第一传感元件及第二传感元件分别位于所述第一凹部及第二凹部内。
5.如权利要求3或4所述的散热装置，其特征在于：所述第一传感元件及第二传感元件均为热敏电阻。
6.如权利要求3所述的散热装置，其特征在于：所述温度控制器包括一电源、一时基电路及一场效应管，所述第一传感元件及第二传感元件的两端均分别与所述时基电路及所述电源相接，所述时基电路与所述场效应管的栅极相接，所述场效应管的漏极与所述半导体制冷器的接地端相接，所述场效应管的源极接地，所述半导体制冷器的电源端与所述电源相接。
7.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于：所述第一传感元件与所述时基电路相接的一端与地之间还串联一第一调温变阻器，所述第二传感元件与所述时基电路相接的一端与地之间还串联一第二调温变阻器。
8.如权利要求7所述的散热装置，其特征在于：所述时基电路为NE555时基电路。
9.如权利要求8所述的散热装置，其特征在于：所述时基电路与地之间还串联一涤纶电容。
10.如权利要求6所述的散热装置，其特征在于：所述电源与所述场效应管的栅极之间还连接一第一电阻与一第一发光二极管的串联电路，所述场效应管的栅极与地之间还连接一第二电阻与一第二发光二极管的串联电路。
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