RU2558217C1 - Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes - Google Patents

Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes Download PDF

Info

Publication number
RU2558217C1
RU2558217C1 RU2014100949/28A RU2014100949A RU2558217C1 RU 2558217 C1 RU2558217 C1 RU 2558217C1 RU 2014100949/28 A RU2014100949/28 A RU 2014100949/28A RU 2014100949 A RU2014100949 A RU 2014100949A RU 2558217 C1 RU2558217 C1 RU 2558217C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
hot
junctions
electronic components
gunn
Prior art date
Application number
RU2014100949/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014100949A (en
Inventor
Тагир Абдурашидович Исмаилов
Хаджимурат Магомедович Гаджиев
Тимур Декартович Нежведилов
Татьяна Алексеевна Челушкина
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дагестанский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дагестанский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дагестанский государственный технический университет"
Priority to RU2014100949/28A priority Critical patent/RU2558217C1/en
Publication of RU2014100949A publication Critical patent/RU2014100949A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2558217C1 publication Critical patent/RU2558217C1/en

Links

Abstract

FIELD: heating.
SUBSTANCE: thermoelectric device is developed, which consists of a thermal module, the hot junctions of which represent Gunn diodes intended for conversion of thermal energy supplied from cold junctions in the form of electrical current to electromagnetic energy removing the heat from the cooled device to atmosphere. Such method has advantages in comparison to common thermal modules with hot and cold junctions so that there can be obtained a lower temperature on a cold junction because parasitic conductive transfer is reduced from the side of the hot junction, which is much less heated due to the fact that some part of energy is removed in the form of electromagnetic waves but not converted to heat on a hot junction.
EFFECT: improvement of a cooling process of heat-generating electronic components; use of the presented invention will allow improving heat transfer efficiency and reducing dimensions of a heat sink, and therefore, increasing operation intensity of cooling systems.
1 dwg

Description

Изобретение относится к способам охлаждения и теплоотвода, например к способам охлаждения компьютерного процессора.The invention relates to methods of cooling and heat removal, for example, to methods of cooling a computer processor.

Известен термоэлектрический теплоотвод [1], выполненный из термомодулей, у которого основание теплоотвода представляет собой базовый термомодуль, стержни теплоотвода игольчатого типа расположены на основании в шахматном или коридорном порядке, каждый стержень состоит из оптимального числа расположенных каскадно друг над другом дополнительных термомодулей, имеющих площадь значительно меньшую, чем базовый термомодуль.Known thermoelectric heat sink [1], made of thermal modules, in which the base of the heat sink is a basic thermal module, the heat sink rods of the needle type are located on the base in a checkerboard or corridor order, each rod consists of the optimal number of additional thermal modules located cascading one above the other, having an area significantly smaller than the base thermal module.

Цель изобретения - улучшение процесса охлаждения тепловыделяющих электронных компонентов.The purpose of the invention is the improvement of the cooling process of fuel electronic components.

Для достижения поставленной цели разработано термоэлектрическое устройство, состоящее из термомодуля, горячие спаи которого представляют собой диоды Ганна, предназначенные для преобразования тепловой энергии, поступившей с холодных спаев в виде электрического тока, в электромагнитную энергию, отводящую тепло от охлаждаемого устройства в окружающую среду. Такой способ имеет преимущества перед обычными термомодулями с горячими и холодными спаями в том, что можно получить более низкую температуру на холодном спае, так как уменьшается паразитный кондуктивный перенос со стороны горячего спая, который нагревается гораздо меньше за счет того, что часть энергии уходит в виде электромагнитных волн, а не преобразуется в тепло на горячем спае. Дополнительным преимуществом является быстродействие процесса отвода тепла в виде электромагнитного излучения. Энергия электромагнитных волн прямо пропорционально зависит от частоты волн. Поэтому, для повышения эффективности отвода тепла, целесообразно использовать такие материалы p-типа и n-типа полупроводниковых ветвей, которые применяются в диодах Ганна с наиболее высокой частотой излучения электромагнитных волн.To achieve this goal, a thermoelectric device consisting of a thermal module has been developed, the hot junctions of which are Gunn diodes designed to convert thermal energy received from cold junctions in the form of electric current into electromagnetic energy that removes heat from the cooled device to the environment. This method has advantages over conventional thermal modules with hot and cold junctions in that it is possible to obtain a lower temperature on the cold junction, since the parasitic conductive transfer from the hot junction is reduced, which heats up much less due to the fact that part of the energy goes away in the form electromagnetic waves rather than being converted to heat by a hot junction. An additional advantage is the speed of the heat removal process in the form of electromagnetic radiation. The energy of electromagnetic waves is directly proportional to the frequency of the waves. Therefore, to increase the efficiency of heat dissipation, it is advisable to use such materials of p-type and n-type semiconductor branches, which are used in Gunn diodes with the highest frequency of emission of electromagnetic waves.

На фиг.1 представлена конструкция термоэлектрического устройства, реализующая заявленный способ.Figure 1 shows the design of a thermoelectric device that implements the claimed method.

Конструкция термоэлектрического устройства представляет собой термомодуль 1 в виде основания теплоотвода, на котором в качестве игольчатых штырей теплоотвода используются последовательно соединенные диоды Ганна 2, при этом ток, протекающий на одном из спаев, будет формировать электромагнитные волны, а не нагрев, как в обычном термомодуле, причем в другом спае будет происходить поглощение тепловой энергии в соответствии с эффектом Пельтье.The design of the thermoelectric device is a thermal module 1 in the form of a heat sink base, on which series-connected Gunn diodes 2 are used as heat sink needle pins, while the current flowing on one of the junctions will generate electromagnetic waves, and not heating, as in a conventional thermal module, moreover, in another spa, thermal energy will be absorbed in accordance with the Peltier effect.

Использование представленного изобретения позволит повысить эффективность теплопередачи и уменьшить габариты теплоотвода, а также тем самым увеличить интенсивность работы систем охлаждения.Using the present invention will improve the efficiency of heat transfer and reduce the dimensions of the heat sink, and thereby increase the intensity of the cooling systems.

Возможность повышения теплопередачи путем использования излучения электромагнитных волн имеет перспективу применения для дискретных источников тепловыделения, например, мощных полупроводниковых компонентов (диодов, транзисторов, тиристоров и т.д.).The possibility of increasing heat transfer through the use of electromagnetic wave radiation has the potential for discrete heat sources, for example, powerful semiconductor components (diodes, transistors, thyristors, etc.).

ЛитератураLiterature

1. Термоэлектрический теплоотвод: пат. 2288555 Рос. Федерация, МПК Н05К 7/20/Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Нежведилов Т.Д., Гафуров К.А.; заявитель и патентообладатель «Дагестанский государственный технический университет» - №2003124400/28; заявл. 10.02.2005, опубл. 27.11.2006.1. Thermoelectric heat sink: US Pat. 2288555 ROS. Federation, IPC N05K 7/20 / Ismailov T.A., Gadzhiev H.M., Nezhvedilov T.D., Gafurov K.A .; applicant and patent holder “Dagestan State Technical University” - No. 2003124400/28; declared 02/10/2005, publ. 11/27/2006.

Claims (1)

Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде электромагнитной энергии на основе диодов Ганна, заключающийся в применении для отвода тепла термомодуля, примыкающего холодными спаями к электронному компоненту, отличающийся тем, что горячие спаи термомодуля представляют собой диоды Ганна, предназначенные для преобразования тепловой энергии, поступившей с холодных спаев в виде электрического тока, в энергию электромагнитных волн, отводящую тепло от охлаждаемого электронного компонента в окружающую среду. A method of heat removal from heat-generating electronic components in the form of electromagnetic energy based on Gunn diodes, which is used to remove heat from a thermal module adjacent to the electronic component by cold junctions, characterized in that the hot junctions of the thermal module are Gunn diodes designed to convert thermal energy received from cold junctions in the form of an electric current, into the energy of electromagnetic waves, which removes heat from a cooled electronic component to the environment.
RU2014100949/28A 2014-01-13 2014-01-13 Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes RU2558217C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100949/28A RU2558217C1 (en) 2014-01-13 2014-01-13 Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100949/28A RU2558217C1 (en) 2014-01-13 2014-01-13 Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014100949A RU2014100949A (en) 2015-07-20
RU2558217C1 true RU2558217C1 (en) 2015-07-27

Family

ID=53611445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100949/28A RU2558217C1 (en) 2014-01-13 2014-01-13 Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2558217C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795293C1 (en) * 2023-01-31 2023-05-02 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Thermoelectric device for heat removal from rea elements

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904933A (en) * 1974-10-23 1975-09-09 Control Data Corp Cooling apparatus for electronic modules
US3986082A (en) * 1975-02-14 1976-10-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Universal temperature controlled reference junction
SU1760266A1 (en) * 1990-04-25 1992-09-07 Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики Method of heat stabilization of heat-emitting electronic equipment members
RU96109278A (en) * 1996-05-05 1998-08-10 Дагестанский государственный технический университет THERMOELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICE FOR HEAT REMOVAL AND THERMAL STABILIZATION OF MICROassemblies
RU2288555C2 (en) * 2003-08-04 2006-11-27 Дагестанский государственный технический университет (ДГТУ) Thermal heat sink

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2133084C1 (en) * 1996-05-05 1999-07-10 Дагестанский государственный технический университет Thermoelectric semiconducting device for heat transfer and temperature stabilization of microassemblies

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904933A (en) * 1974-10-23 1975-09-09 Control Data Corp Cooling apparatus for electronic modules
US3986082A (en) * 1975-02-14 1976-10-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Universal temperature controlled reference junction
SU1760266A1 (en) * 1990-04-25 1992-09-07 Одесский институт низкотемпературной техники и энергетики Method of heat stabilization of heat-emitting electronic equipment members
RU96109278A (en) * 1996-05-05 1998-08-10 Дагестанский государственный технический университет THERMOELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICE FOR HEAT REMOVAL AND THERMAL STABILIZATION OF MICROassemblies
RU2288555C2 (en) * 2003-08-04 2006-11-27 Дагестанский государственный технический университет (ДГТУ) Thermal heat sink

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795293C1 (en) * 2023-01-31 2023-05-02 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Thermoelectric device for heat removal from rea elements
RU2795504C1 (en) * 2023-01-31 2023-05-04 Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" Thermoelectric device for heat removal from rea elements

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014100949A (en) 2015-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2405230C1 (en) Method of removing heat from radiative heat-emitting electronic components
RU2013143529A (en) THERMOELECTRIC DEVICE
RU2562744C2 (en) Light thyristor
RU2558217C1 (en) Method for heat removal from heat-generating electronic components in form of electromagnetic energy based on gunn-effect diodes
RU2562746C2 (en) Method of heat removal from heat-emitting electronic components in form of electromagnetic energy based on tunnel diodes
Li et al. Study on structure optimization of a dual IGBT module heat sink in a DC–DC converter under natural convection based on field synergy theory
RU2013109250A (en) IP COOLING DEVICE
Tian et al. Effects of unit size on current density and illuminance of micro-LED-array
RU2288555C2 (en) Thermal heat sink
RU2449417C2 (en) Method for cooling solid-state heat-generating electronic components via bimetal thermoelectric electrodes
Shelekhov et al. Evaluation of new possibilities of using thermoelectric generators in systems of renewable energy sources (RES)
RU2562742C2 (en) Method of heat removal from heat dissipating electronic components on basis of use of semiconductor lasers
RU2565523C2 (en) Cooling device based on nanofilm thermal modules
RU2587435C2 (en) THIN-FILM THERMOELECTRIC DEVICE WITH BALANCED ELECTROPHYSICAL PARAMETERS OF p- AND n-SEMICONDUCTOR BRANCHES
RU2507613C2 (en) Cascade light-emitting thermoelectric unit
RU137156U1 (en) DEVICE FOR COOLING THE FUEL EQUIPMENT
KR101673456B1 (en) Heat absorption structure having heat spread bands in a thermoelectric generator module
RU207206U1 (en) THERMOELECTRIC MODULE
RU2575618C2 (en) Thermoelectric device with thin-film solid-state branches and increased heat removal surface
Panmuang et al. More Efficient Voltage Generation for Thermoelectrics using Discontinuous Heating
RU2575614C2 (en) Thermoelectric generator with high gradient of temperatures between soldered joints
Han et al. Transient thermal design for inverter unit of high-voltage capacitor charging power supply
RU162553U1 (en) THERMOELECTRIC CONVERTER
Tawil et al. ENERGY HARVESTING FROM EXHAUST WASTE HEAT USING THERMOELECTRIC GENERATOR (TEG) MODULES
Jung et al. The effect of surface texturization on the thermal and electric characteristics of photovoltaic devices

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160114