CN203136415U - 电子器件自动降温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种通信及其他电子设备中的电子器件自动降温装置，包括导热垫、散热单元、主动降温单元、温度监测部件、控制单元，所述主动降温单元的冷面通过所述导热垫与待降温电子器件结合在一起，主动降温单元的热面与所述散热单元相接触，所述温度监测部件与所述控制单元电连接，所述控制单元与所述主动降温单元电连接。该电子器件自动降温装置能够适时智能控制主动降温单元的运行状态，实现对待降温电子器件的自动降温。无需对设备中的所有电子器件同时进行整体降温，只需针对超过允许温度的电子器件局部自动降温，不但能有效控制电子器件工作环境的温度、提高系统可靠性，而且能够降低能耗、节约成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信及其他电子设备中的电子器件降温装置，尤其涉及一种电子器件的自动降温装置。
背景技术
在通信及其他电子设备中，电子器件在工作期间所消耗的电能，除了有用功外，大部分转化成了热量。电子设备产生的热量，使内部温度迅速上升，如果不能及时将该热量散发出去，设备的温度就会上升，器件也将会因过热失效，电子设备的可靠性将下降。因此，有效的散热设计在通信设备中非常重要。
现有的技术中主要采用整体降温的散热方式来解决设备的散热问题。如图1中所示，假设底板10是恒温板，温度为90℃。第一器件101的最高允许工作温度为140℃、第二器件102的最高允许工作温度为150℃、第三器件103的最高允许工作温度为140℃、第四器件104的最高允许工作温度为80℃、第五器件105的最高允许工作温度为160℃。在这种情况下，这5个器件中要想同时正常工作，依据现有技术，就只有整体降低底板的温度，使其控制在80℃以下，使5个器件都工作在允许的温度范围之内。采用这种整体散热方式的现有技术会增加很多不必要的成本，因为其余四个器件并不需要将温度降到80℃，他们还有很大的热冗余。这样做一方面会增大为设备散热而支出的成本，同时又不能给设备的整体性能带来提高。
2000年10月18日公开的，公开号为CN1270335A的中国发明专利申请公开说明书，公开了“一种计算机芯片的降温方法及其装置”，该计算机芯片降温方法为，利用半导体制冷片的制冷作用，在计算机芯片上加一半导体制冷片吸收计算机芯片产生的热量，使芯片表面温度降低。其相应的装置包括散热片、半导体制冷片和导热硅胶脂，其中半导体制冷片的冷面通过导热硅胶脂与计算机芯片粘合在一起，半导体制冷片的热面通过导热硅脂与散热片贴合在一起。该专利能够将计算机芯片的温度降至环境温度以下，从而保证了芯片的正常工作。但是，该专利公开的计算机芯片的降温方法及其装置没有控制系统，装置不能根据当前芯片温度的高低，智能判断降温装置是否需要工作，以及需要工作在何种状态等。降温装置一直处于工作状态，从而降低了相关降温器件的寿命，一旦该装置器件损坏，相应的芯片得不到降温，进而影响了产品的性能。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺点与不足，提供一种能够根据待降温电子器件的工作环境温度，智能控制降温装置的运行状态，有效保证电子器件工作在允许的温度下，节能降耗的电子器件自动降温装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型电子器件自动降温装置包括导热垫、散热单元、主动降温单元、温度监测部件、控制单元，主动降温单元的冷面通过导热垫与待降温电子器件结合在一起，主动降温单元的热面与散热单元相接触，温度监测部件与控制单元电连接，控制单元与主动降温单元电连接。
为了控制待降温电子器件的温度，控制单元可根据所述温度监测部件的监测值和待降温电子器件的额定温度，对所述主动降温单元的电流或电压实施控制；控制单元也可以根据所述温度监测部件的监测值和待降温电子器件的额定温度，对所述主动降温单元的通断状态实施控制。
为了有效地传递热量，从而迅速降温，主动降温单元的冷面和热面可以涂有散热膏；导热垫为弹性导热垫，设置于所述主动降温单元的冷面与待降温的电子器件之间。
为了准确监测待降温电子器件的工作环境温度，温度监测部件可以为温度传感器。
当安装有多个待降温电子器件时，可只设置一个控制单元和与至少两个待降温的电子器件分别相对应的至少两个主动降温单元、至少两个温度监测部件，每一个温度监测部件分别与所述控制单元电连接，所述控制单元分别与每一个主动降温单元电连接。
采用上述结构对电子器件进行降温，温度监测部件对待降温的单个电子器件进行温度监测，将监测数据传给控制单元，控制单元据此和待降温电子器件允许的工作温度，适时智能控制主动降温单元的运行状态，实现对待降温电子器件的自动降温。降温散热的过程中，无需对设备中的所有电子器件同时进行整体降温，只需针对超过允许温度的电子器件局部自动降温，不但能有效控制电子器件工作环境的温度、提高系统可靠性，而且能够降低能耗、节约成本。
附图说明
图1是现有技术中电子器件整体式降温的示意图。
图2是本实用新型电子器件自动降温装置使用时的示意图。
图3是图2中主动降温单元204的示意图。
具体实施方式
本实用新型采用电子器件的单独自动降温结构，如图2是本实用新型数字芯片降温装置使用时的示意图，在PCB板201上，安装有芯片202，芯片202上覆盖有弹性导热材料制成导热垫203，主动降温单元204安装于导热垫203之上，主动降温单元204可为多种形式，如利用珀尔帖效应所制成的半导体器件，如图3所示，当通电时，主动降温单元204与导热垫203相接触的一面为冷面210，与散热单元205接触的一面为热面209，在主动降温单元204的冷面210和热面209均涂有适量的散热膏206。由温度传感器207制成的温度监测点紧邻于芯片202安装于PCB板201上。控制单元208与温度传感器207和主动降温单元204分别电连接，置于PCB板201上。控制单元208能够根据温度监控点207所测得的温度和芯片202的允许额定温度，控制主动降温单元204的电流或电压及通断状态。
当通信设备正常工作时，芯片202的温度会随着系统工作在满载、半载、空闲等不同的工作模式下而变化。当设备内各种器件自身发热，热量不断堆积，芯片202的温度会逐渐升高。控制单元208通过温度监测点的温度传感器207随时监控芯片202周围的环境温度。当芯片202周围的环境温度升至超过芯片202允许的额定值时，控制单元208控制主动降温单元204开始工作。主动降温单元204的冷面210温度开始下降，相应导热垫203的温度降低，随之芯片202的温度会降低，直到温度降低至芯片202允许的正常工作值以下。主动降温单元204的热面209产生的热量通过与之接触良好的散热单元205散发至外界环境。
控制单元208通过温度监控点的温度传感器207随时监控芯片202周围的环境温度，当芯片202周围的环境温度继续下降，温度监控点的温度传感器207监控到该状况，控制单元208会控制主动降温单元204停止工作。因此，可以有效降低能耗，并延长主动降温单元204器件的寿命。
控制单元208发出的控制信号可以控制主动降温单元204的电流或电压值。主动降温单元204随着电流或者电压的变化，降温效果也会发生变化。当芯片202的温度略微超出其允许的工作温度时，控制单元208控制主动降温单元204使其产生的电流较小。当芯片202的温度超出其允许的工作温度较大时，控制单元208控制增大主动降温单元204的电流，降温效果更显著。从而达到动态控制芯片202的工作温度，使其正常工作。
当一块PCB板上安装有多个芯片时，可以在每个芯片上设置主动降温单元、在PCB板上每个芯片附近设置温度监测点，在PCB板上设置一个或按照待降温芯片的分组设置多个控制单元。每一个温度监测点温度传感器分别与控制单元电连接，控制单元分别与每一个主动降温单元电连接。控制单元分别接收来自温度监测点温度传感器检测获得的温度信号，并根据此温度信号和相应芯片的允许额定温度，对相应芯片上的主动降温单元协调实施降温控制。
采用上述技术的智能降温方式，在关键的芯片处放置一个降温装置，能够自动地降低该芯片周围的温度，使其正常工作。不但能有效控制芯片工作环境的温度、提高系统的可靠性，而且能够节能降耗，降低运行成本。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，并不能因此而理解为对本实用新型权利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。例如，PCB板201可以为其它形式起到支撑作用的结构件所替代，如铝合金板；芯片202也可以是其它温度敏感的电子器件。
Claims (7)
1.一种电子器件自动降温装置，包括导热垫、散热单元，其特征在于：还包括主动降温单元、温度监测部件、控制单元，所述主动降温单元的冷面通过所述导热垫与待降温电子器件结合在一起，主动降温单元的热面与所述散热单元相接触，所述温度监测部件与所述控制单元电连接，所述控制单元与所述主动降温单元电连接。
2.根据权利要求1所述的电子器件自动降温装置，其特征在于：所述控制单元可根据所述温度监测部件的监测值和待降温电子器件的额定温度，对所述主动降温单元的电流或电压实施控制。
3.根据权利要求2所述的电子器件自动降温装置，其特征在于：所述控制单元可根据所述温度监测部件的监测值和待降温电子器件的额定温度，对所述主动降温单元的通断状态实施控制。
4.根据权利要求3所述的电子器件自动降温装置，其特征在于：所述主动降温单元的冷面和热面均涂有散热膏。
5.根据权利要求3所述的电子器件自动降温装置，其特征在于：所述导热垫为弹性导热垫，设置于所述主动降温单元的冷面与待降温的电子器件之间。
6.根据权利要求3所述的电子器件自动降温装置，其特征在于：所述温度监测部件为温度传感器。
7.根据权利要求1至6任一项所述的电子器件自动降温装置，其特征在于：包括一个控制单元和与至少两个待降温的电子器件分别相对应的至少两个主动降温单元、至少两个温度监测部件，所述每一个温度监测部件分别与所述控制单元电连接，所述控制单元分别与所述每一个主动降温单元电连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104503538A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-08 | 柳州市京阳节能科技研发有限公司 | 自控高效节能降温电脑主机 |
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| CN114794851A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-07-29 | 杭州老板电器股份有限公司 | 一种烹饪器具及其控制方法和控制装置 |
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2013
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