CN216253711U - 新型散热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及新型散热器,包括热敏电阻PTC、集成运放、三极管和帕尔贴器件TEC;电容C1一端连接三端稳压器正相输入,另一端接地;三端稳压器正输出连接系统电路的正极,另一端输出接地;热敏电阻PTC与变阻器Bp1串联,变阻器Bp1连接集成运放IC1正相输入端;集成运放IC1负相输入端连接电阻R1和电阻R2,电阻R1与电阻R2串联;集成运放IC1输出端连接变阻器Bp2和三极管VT2基极;变阻器Bp2连接集成运放IC2正相输入端;变阻器Bp2与电容C2串联。本实用新型的有益效果是:本实用新型主要采用正温度系数热敏电阻、双运放为主要元件,组成散热器电路,适用于大功率电源、电脑机箱、发光器件和新能源电池等需要快速散热的电子设备或者电源设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子散热系统领域,尤其涉及一种基于集成运放的散热系统装置。
背景技术
随着科技的进步,电子电路的大功率小型化的发展,各种电子设备的功耗在不断增大,对系统的散热自然提出了更高的要求。合理的散热设计可以提高产品的耐用性和安全性。比如新能源汽车中的锂电池如果工作在高倍率放电的情况下,内部会产生大量的热量集聚,如果没有能够及时排出热量,电池将出现放气和漏液现象,甚至存在爆炸危险,对电动汽车使用安全及整体性能影响巨大,电池的循环寿命和使用性能也会降低。再比如日常所用的显示器、电视机、示波器和各种家用光源都要用到的LED,因为发光二极管的自身特性,其芯片产生的热能不能以辐射的方式散出,只能通过热传导进行散热,如果工作中产生的热能没有及时的散发到外部环境,就会导致LED芯片的温度升高,随着LED工作时间的增加,LED结温过高会产生如光偏、发光效率降低、使用寿命减少等影响。因此,设计一种高效节能的散热系统是很多行业能够可持续发展的前提。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有技术中的不足,提供一种新型散热器。
这种新型散热器,包括热敏电阻PTC、集成运放、三极管和帕尔贴器件TEC;电容C1一端连接三端稳压器正相输入,另一端接地;三端稳压器正输出连接系统电路的正极,另一端输出接地;热敏电阻PTC与变阻器Bp1串联,变阻器Bp1连接集成运放IC1正相输入端;集成运放IC1负相输入端连接电阻R1和电阻R2,电阻R1与电阻R2串联;集成运放IC1输出端连接变阻器Bp2和三极管VT2基极;变阻器Bp2连接集成运放IC2正相输入端;变阻器Bp2与电容C2串联;集成运放IC2负相输入端连接电阻R3和电阻R4,电阻R3与电阻R4串联;集成运放IC2输出端连接三极管VT1基极,三极管VT1发射极连接三极管VT2集电极,三极管VT2发射极连接帕尔贴器件TEC。
作为优选:集成运放IC1输出端与三极管VT2之间连有R6。
作为优选:集成运放IC2输出端与三极管VT1基极之间连有电阻R5。
本实用新型的有益效果是:本实用新型主要采用正温度系数热敏电阻、双运放为主要元件,组成散热器电路,适用于大功率电源、电脑机箱、发光器件和新能源电池等需要快速散热的电子设备或者电源设备。并且可以与其他散热系统如水冷风冷设备组合使用,安全可靠、经济性好、稳定性高。
附图说明
图1为新型散热器电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
作为一种实施例,所述新型散热器,为温度控制的冷却系统,电路简单,稳定性高,所用的元件较少,轻便成本低。其结构包括热敏电阻PTC、集成运放、三极管和帕尔贴器件TEC。电容C1一端连接三端稳压器7812正相输入,另一端接地;三端稳压器7812正输出连接系统电路的正极,另一端输出接地;热敏电阻PTC与变阻器Bp1串联,变阻器Bp1连接集成运放IC1正相输入端;集成运放IC1负相输入端连接电阻R1和电阻R2,电阻R1与电阻R2串联;集成运放IC1输出端连接变阻器Bp2和三极管VT2基极,集成运放IC1输出端与三极管VT2之间连有R6;变阻器Bp2连接集成运放IC2正相输入端;变阻器Bp2与电容C2串联;集成运放IC2负相输入端连接电阻R3和电阻R4,电阻R3与电阻R4串联;集成运放IC2输出端通过电阻R5连接三极管VT1基极,三极管VT1发射极连接三极管VT2集电极,三极管VT2发射极连接帕尔贴器件TEC。
散热器电路原理图如图1所示。整个电路分为电源、检测和电压比较电路三部分。电源输入可以由220V市电加变压器,也可以由锂电池供电,整个电路所需的12V直流电源由三端稳压器7812供给。
正温度系数(PTC)热敏电阻具有随温度上升电阻呈指数关系增大的特性。在本电路中,采用S501型正温度系数热敏电阻,集成运放IC1和IC2组成电压比较器电路。系统温度正常时,热敏电阻阻值较小,IC1输出低电平,集成运放IC2输出低电平,使三极管VT1处于待导通状态。当系统温度升高,使热敏电阻阻值继续增大,作为比较器的集成运放IC1正相输入的输入电压则随之而增加,集成运放IC1便迅速翻转,使三极管VT2导通。只要IC1一翻转,VT1与VT2便一起导通,输出电流通过帕尔贴器件TEC,从而对整个系统进行冷却。在实际应用时,也可以通过通信设备将温度报警信息传送到控制室或通讯设备上。
IC1翻转后,由变阻器Bp2和电容C2组成的定时器开始工作。当电容C2被充电达到阈值电位时,IC2翻转,输出低电平使VT1关断,帕尔贴器件TEC停止散热。当系统温度正常后,比较器IC1复位,电容C2通过RP2向IC1放电。改变Bp2阻值可以控制帕尔贴器件TEC散热时间的长短。通过调节BP1可改变IC1的阈值电压,亦即调节需要散热时的系统温度。
在万能电路板上完成如图1所示电路的安装。所需的电源用锂电池供电。在20℃的室温下,选择3.7V、2000mAh的手机锂电池作为散热对象,使锂电池一直处于放电的工作状态中,在没有散热系统的自然状态下,锂电池的温度很快到达了60℃以上。将本实用新型的散热器与锂电池紧密贴合,使同样工作状态下的锂电池温度基本控制在40℃以内。
同样在20℃的室温下,选择台式电脑CPU作为散热对象。去除了台式电脑的风扇,加上本实用新型的散热器,通过电脑软件的温度管理查看电脑CPU的温度。本散热器可以将CPU温度控制在70℃以内,并且台式电脑没有出现过热死机的情况。
Claims (3)
1.一种新型散热器,其特征在于:包括热敏电阻PTC、集成运放、三极管和帕尔贴器件TEC;电容C1一端连接三端稳压器正相输入,另一端接地;三端稳压器正输出连接系统电路的正极,另一端输出接地;热敏电阻PTC与变阻器Bp1串联,变阻器Bp1连接集成运放IC1正相输入端;集成运放IC1负相输入端连接电阻R1和电阻R2,电阻R1与电阻R2串联;集成运放IC1输出端连接变阻器Bp2和三极管VT2基极;变阻器Bp2连接集成运放IC2正相输入端;变阻器Bp2与电容C2串联;集成运放IC2负相输入端连接电阻R3和电阻R4,电阻R3与电阻R4串联;集成运放IC2输出端连接三极管VT1基极,三极管VT1发射极连接三极管VT2集电极,三极管VT2发射极连接帕尔贴器件TEC。
2.根据权利要求1所述的新型散热器,其特征在于:集成运放IC1输出端与三极管VT2之间连有R6。
3.根据权利要求1所述的新型散热器,其特征在于:集成运放IC2输出端与三极管VT1基极之间连有电阻R5。
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