CN217640037U - 一种控温装置及芯片控温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及芯片控温技术领域，公开了一种控温装置及芯片控温装置，控温装置包括壳体、半导体制冷片、散热装置、温度传感器以及控制器，其中，壳体内设有用于容纳芯片的中空腔体，且壳体上与芯片相对的位置开设有窗口，半导体制冷片安装于窗口处，散热装置设于壳体外，且散热装置与半导体制冷片相对设置，温度传感器用于检测芯片的温度，半导体制冷片、温度传感器、散热装置分别与所述控制器电连接，本装置简单、结构紧凑，且能够适时调整芯片的温度，以确保芯片的高运行效率。

Description

一种控温装置及芯片控温装置

技术领域

本实用新型涉及芯片控温技术领域，特别是涉及一种控温装置及芯片控温装置。

背景技术

芯片的使用在当今社会相当广泛，其中，芯片的运行温度直接影响芯片的运行效率，当芯片温度过高或过低时，均会对芯片的运行产生不利影响；甚至出现低温失效，且若长时间高温运行，其使用寿命将大大降低。

现有的控温方式多采用风冷或水排方式，在环境温度较高或较低的条件下，上述两种散热方式受环境的影响较大，对芯片的控温效果较弱；若要达到较好的控温效果，则需设置多个风扇或多条水冷回路，使得控制装置结构复杂、体积较大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种控温装置及芯片控温装置，一方面，装置简单、结构紧凑，另一方面，能够适时调整芯片的温度，以确保芯片的高运行效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种控温装置，其包括：

壳体，所述壳体内设成用于容纳芯片的中空腔体；所述壳体上与芯片相对的位置开设有窗口；

半导体制冷片，所述半导体制冷片安装于所述窗口处，所述半导体制冷片设有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面与芯片相对设置；

散热装置，所述散热装置设于所述壳体外，且所述散热装置与所述第二表面相对设置；

温度传感器，所述温度传感器用于检测芯片的温度；以及

控制器，所述半导体制冷片、温度传感器、散热装置分别与所述控制器电连接。

优选地，所述窗口的内边缘设有环形凸台，所述半导体制冷片设于所述环形凸台上。

优选地，所述散热装置为散热风扇，所述散热风扇通过螺栓固定于所述壳体上。

优选地，所述壳体的材质采用ABS、EVA、PP、电木、云母或波纤。

优选地，所述控制器为单片机。

本实用新型还提供一种芯片控温装置，包括芯片和上述的控温装置，所述芯片设于所述中空腔体内；

所述芯片与所述半导体制冷片可导热地连接。

优选地，所述芯片与所述半导体制冷片之间通过导热硅脂连接。

优选地，所述芯片包括电源件和芯片主体，所述电源件和芯片主体电连接；所述芯片本体的一侧设有金手指；

所述电源件包括底座以及设于所述底座上的电源板，所述电源板上开设有插接槽，所述插接槽内设有与所述金手指相适配的导电端子。

优选地，还包括支撑件，所述支撑件安装于所述底座上，用于支撑所述芯片本体。

本实用新型提供一种控温装置及芯片控温装置，与现有技术相比，其有益效果在于：

本实用新型提供的控温装置包括壳体、半导体制冷片、散热装置、温度传感器以及控制器，其中，壳体内设有用于容纳芯片的中空腔体，且壳体上与芯片相对的位置开设有窗口，半导体制冷片安装于窗口处，散热装置设于壳体外，散热装置与半导体制冷片相对设置；本实用新型主要依靠半导体制冷片对芯片进行降温或加热，并将半导体制冷片嵌于窗口处，由此能够在一定程度上缩小控温装置的体积，装置简单、结构紧凑。

当温度传感器检测到芯片的温度超过第一预设温度时，温度传感器将芯片的温度信息传递给控制器，控制器控制半导体制冷片接通正向电压，使得第一表面为冷面，第二表面为热面，半导体制冷片的冷面的低温传递给芯片，为芯片降温，同时启动散热装置加快空气流通速度，为半导体制冷片的热面、芯片降温。

当温度传感器检测到芯片的温度低于第二预设温度时，温度传感器将芯片的温度信息传递给控制器，控制器控制半导体制冷片接通反向电压，使得第一表面为热面，第二表面为冷面，半导体制冷片的热面的高温传递给芯片，为芯片加热。

当温度传感器检测到芯片的温度达到第三预设温度时，温度传感器将芯片的温度信息传递给控制器，控制器控制半导体制冷片、散热装置停止工作。

以上，本实用新型提供的控温装置能实现芯片的快速散热，且能根据芯片温度适时调整半导体制冷片的工作状态，对芯片进行制冷或加热，使得芯片处于合适的工作温度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的控温装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的芯片控温装置的剖视图；

图3为本使用新型实施例提供的芯片控制装置的爆炸图；

图4为本实用新型实施例提供的芯片的示意图一；

图5为本实用新型实施例提供的芯片的示意图二。

图中：100、控温装置；200、芯片控温装置；

1、壳体；11、第一隔热板；12、环形隔热板；13、第二隔热板；14、中空腔体；15、窗口；16、环形凸台；

2、半导体制冷片；21、第一表面；22、第二表面；

3、散热装置；4、螺栓；5、导热硅脂；

6、芯片；61、底座；62、电源板；63、插接槽；64、支撑件；65、芯片主体；66、金手指。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要理解的是，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种控温装置100，其包括壳体1、半导体制冷片2、散热装置3、温度传感器以及控制器，壳体1包括第一隔热板11、第二隔热板13以及连接于所述第一隔热板11和第二导热板之间的环形隔热板12，第一隔热板11、环形隔热板12以及第二隔热板13共同围设成用于容纳芯片6的中空腔体14；第一隔热板11上与芯片6相对的位置开设有窗口15；半导体制冷片2安装于窗口15处，半导体制冷片2设有相对设置的第一表面21和第二表面22，第一表面21与芯片相对；同时，散热装置3设于壳体1外，且散热装置3与第二表面22相对设置。

温度传感器用于检测芯片6的温度；半导体制冷片2、温度传感器、散热装置3分别与控制器电连接，优选地，控制器为单片机。当芯片6温度高于第一预设温度，控制器控制半导体制冷片2接通正向电压，使得第一表面21为冷面，第二表面22为热面，半导体制冷片2的冷面给芯片6降温，同时，控制器控制散热装置3启动，散热装置3能够能够使得半导体制冷片2热面的热量快速散出。

当芯片6温度低于第二预设温度，控制器控制半导体制冷片2接通反向电压，使得第一表面21为热面，第二表面22为冷面，半导体制冷片2给芯片6加热，温度升高从而提高芯片6运行效率。

以上，本实用新型提供的控温装置100能实现芯片6的快速散热，且能根据芯片6温度适时调整半导体制冷片2的工作状态，对芯片6进行制冷或加热，使得芯片6能够一直处于合适的工作温度。

需要说明的是，半导体制冷片2也叫热电制冷片，其原理是Peltier效应，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷、加热的目的。同时通过切换正负极可交换冷面和热面。通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

可选地，芯片6为单片机芯片、继电器控制芯片等，本实施例中，芯片的种类不受到限制，能够通过控温装置100进行控温的芯片均属于本实施例的保护范围。

优选地，窗口15的内边缘设有环形凸台16，半导体制冷片2设于环形凸台16上，本实施例通过在第一隔热板11上开设窗口15，将半导体制冷片2嵌入窗口15处，并依靠环形凸台16为半导体制冷片2提供向上的支撑，由此能够在一定程度上缩小控温装置100的体积。

优选地，散热装置3为散热风扇，散热风扇通过螺栓4固定于第一隔热板11上，散热风扇能够加速空气流通，进一步提高对芯片6的散热效果。

优选地，壳体1的材质可采用ABS、EVA、PP、电木、云母或波纤。需要说明的是，壳体1采用绝缘、隔热效果好的材质均可，本实施例不作具体限定。

本实用新型还提供一种芯片控温装置200，包括芯片、壳体1、半导体制冷片2、散热装置3、温度传感器以及控制器，芯片设于壳体1内，芯片包括电源件和芯片主体65，芯片本体的一侧设有金手指66，电源件包括底座61和安装在底座61上的电源板62，电源板62上开设有插接槽63，插接槽63内设有与所述金手指66相适配的导电端子，将金手指66与导电端子接触连接，即实现电源板62与芯片主体65的电连接。

具体的，如图2、3、4、5所示，电源板62的一侧开设有插接槽63，芯片主体65的一端设有金手指66，芯片主体65上设有金手指66的一端横向插入插接槽63，使得芯片主体65与底座61、第一隔热板11平行设置，优选地，底座61上还安装有用于支撑芯片主体65的支撑件64，在本实施例中，支撑件64为支撑柱，支撑柱的一端固定安装与底座61上，另一端相对底座61向上延伸并与芯片主体65的底部接触连接，从而为芯片主体65提供向上的支撑力；进一步地，支撑柱设于底座61上远离电源板62的一侧，且若干支撑柱间隔设置在同一侧，由此使得芯片安装结构更稳定、合理。

将芯片6放置于中空腔体14内，使得芯片主体65于第一隔热板11相对设置，更进一步地，窗口15与芯片主体65相对设置，同时，为了加强芯片主体65与半导体制冷片2之间的温度传递效果。优选地，芯片与半导体制冷片2之间通过导热硅脂5连接。

如图2、3所示，本实施例提供的芯片控温装置200自下而上依次是芯片6、导热硅脂5、半导体制冷片2的第一表面21、半导体制冷片2的第二表面22以及散热装置3，当温度传感器检测到芯片6的温度超过第一预设温度时，温度传感器将芯片6的温度信息传递给控制器，控制器控制半导体制冷片2接通正向电压，使得第一表面21为冷面，第二表面22为热面，导热硅脂5将半导体制冷片2的冷面的低温传递给芯片，为芯片降温，同时启动散热装置3加快空气流通速度，为半导体制冷片2的热面、芯片降温。

当温度传感器检测到芯片的温度低于第二预设温度时，温度传感器将芯片的温度信息传递给控制器，控制器控制半导体制冷片2接通反向电压，使得第一表面21为热面，第二表面22为冷面，导热硅脂5将半导体制冷片2的热面的高温传递给芯片，为芯片加热。

当温度传感器检测到芯片的温度达到第三预设温度时，温度传感器将芯片的温度信息传递给控制器，控制器控制半导体制冷片2、散热装置3停止工作。

优选地，第一预设温度为60℃，第二预设温度为-10℃，第三预设温度为25℃到40℃之间。

以上，本实施例提供的芯片控温装置能较好地对芯片进行控温，适时对芯片进行降温或加热，使得芯片保持在合适的工作温度，从而保持较高的运行效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种控温装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内设成用于容纳芯片的中空腔体；所述壳体上与芯片相对的位置开设有窗口；

半导体制冷片，所述半导体制冷片安装于所述窗口处，所述半导体制冷片设有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面与芯片相对设置；

散热装置，所述散热装置设于所述壳体外，且所述散热装置与所述第二表面相对设置；

温度传感器，所述温度传感器用于检测芯片的温度；以及

控制器，所述半导体制冷片、温度传感器、散热装置分别与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的控温装置，其特征在于：所述窗口的内边缘设有环形凸台，所述半导体制冷片设于所述环形凸台上。

3.根据权利要求1所述的控温装置，其特征在于：所述散热装置为散热风扇，所述散热风扇通过螺栓固定于所述壳体上。

4.根据权利要求1所述的控温装置，其特征在于：所述壳体的材质采用ABS、EVA、PP、电木、云母或波纤。

5.根据权利要求1所述的控温装置，其特征在于：所述控制器为单片机。

6.一种芯片控温装置，其特征在于，包括芯片和权利要求1-5任一项所述的控温装置，所述芯片设于所述中空腔体内；

所述芯片与所述半导体制冷片可导热地连接。

7.根据权利要求6所述的芯片控温装置，其特征在于：所述芯片与所述半导体制冷片之间通过导热硅脂连接。

8.根据权利要求6所述的芯片控温装置，其特征在于：所述芯片包括电源件和芯片主体，所述电源件和芯片主体电连接；所述芯片本体的一侧设有金手指；

所述电源件包括底座以及设于所述底座上的电源板，所述电源板上开设有插接槽，所述插接槽内设有与所述金手指相适配的导电端子。

9.根据权利要求8所述的芯片控温装置，其特征在于：还包括支撑件，所述支撑件安装于所述底座上，用于支撑所述芯片本体。

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