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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