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一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng)和散熱方法與流程

文檔序號:40631888發(fā)布日期:2025-01-10 18:37閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,該散熱系統(tǒng)包括半導體制冷片(2)、石墨烯熱沉(1)、散熱器、溫控芯片(5),所述半導體制冷片(2)包括冷端(2a)和熱端(2b);

2.根據權利要求1所述的一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,所述散熱器包括翅片組件(3)和風扇(4),翅片組件(3)中部開設有容納空腔,容納空腔內連接有風扇(4)。

3.根據權利要求2所述的一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,所述翅片組件包括連接翅片(3b)和多個單片翅片(3a),熱端(2b)連接翅片組件(3)的連接翅片(3b),多個單片翅片(3a)平行、間隔連接在連接翅片(3b)遠離熱端(2b)的一側,多個單片翅片(3a)中部形成一個容納空腔,容納空腔內連接有風扇(4),間隔排布的相鄰單片翅片(3a)之間形成翅片通道,風扇(4)用于對翅片通道散熱。

4.根據權利要求2所述的一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,所述半導體制冷片(2)的熱端(2b)連接翅片組件(3),再由散熱器的風扇(4)對翅片組件(3)進行散熱。

5.根據權利要求1所述的一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,所述溫控芯片(5)包括感溫探針(5a),感溫探針(5a)連接四棱臺型石墨烯熱沉(1)的底面(1a),溫控芯片(5)的輸出端連接半導體制冷片(2),通過對四棱臺型石墨烯熱沉(1)的溫度檢測和反饋,調節(jié)半導體制冷片(2)的工作電流,從而實現智能溫控的效果。

6.根據權利要求1所述的一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,四棱臺型石墨烯熱沉(1)的底面(1a)面積為:42×42mm,頂面(1b)面積為10×10mm,高度為5mm;節(jié)流通道(1c)為方形孔,方形孔的邊長為1mm。

7.根據權利要求1所述的一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,半導體制冷片(2)尺寸為40×40×3.8mm。

8.根據權利要求1所述的一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,所述半導體制冷片(2)為tec半導體制冷片(2)。

9.根據權利要求1所述的一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng),其特征在于,石墨烯熱沉(1)靠近頂面處一圈和靠近底面處一圈均開設有節(jié)流通道,頂面的節(jié)流通道通過石墨烯熱沉內部開設的連接通道與底面的節(jié)流通道連通。

10.一種高熱流密度元器件散熱方法,其特征在于,使用權利要求1~9任一項所述的散熱系統(tǒng),在不使用半導體制冷片主動散熱時,能利用石墨烯熱沉側面的節(jié)流通道(1c)增加空氣對流換熱效果,熱源附近空氣溫度上升導致密度下降,從而加強熱源附近空氣的流動,產生熱對流的現象,提高被動散熱能力;當進行主動溫控時,感溫探針(5a)監(jiān)測溫度,溫控芯片(5)的控制單元比較當前溫度和設定溫度,如果當前溫度高于設定溫度則控制單元控制半導體制冷片(2)增大工作電流,吸收熱量,從而控制高熱流密度電子元器件溫度;如果當前溫度低于設定溫度,則控制單元控制半導體制冷片(2)降低工作電流,減少能耗,從而控制高熱流密度電子元器件溫度。


技術總結
本發(fā)明公開一種高熱流密度元器件散熱系統(tǒng)和散熱方法,包括半導體制冷片、石墨烯熱沉、散熱器、溫控芯片,半導體制冷片包括冷端和熱端;石墨烯熱沉是四個側面為梯形的四棱臺型,其側面設置有用于加強被動式換熱的方形節(jié)流通道,頂面與高熱流密度的電子元器件連接,底面與半導體制冷片冷端連接;溫控芯片環(huán)繞在半導體制冷片側面一圈;石墨烯熱沉頂面的面積與高熱流密度的電子元器件的熱源面積相同。本發(fā)明將四棱臺型石墨烯熱沉首次應用于高集成度高發(fā)熱量的電子元器件散熱系統(tǒng),由于其輕薄,通過四棱臺型設計,在保證結構強度的前提下,減少材料的使用量。此外,四棱臺型結構也提高了材料的整體強度和穩(wěn)定性,減少熱膨脹導致的形變。

技術研發(fā)人員:嚴國賢,韓一,嚴國祥,徐涵,嚴睿
受保護的技術使用者:湖北聚溫芯新材料技術有限公司
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/9
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