基于半导体制冷片的笔记本电脑、投影仪散热研究.doc

物理演示实验结课论文姓名:谢鹏指导老师:刘文娟基于半导体制冷片的笔记本电脑、投影仪散热研究谢鹏(中国石油大学(华东)机电工程学院过程装备与控制工程)摘要:针对目前笔记本电脑、投影仪采用常规风冷散热法效率低,噪音大,机箱无法密封易造成尘土进入的问题,研究了把半导体制冷片用于笔记本电脑、投影仪散热的一种实用方法。关键词:半导体制冷片;笔记本电脑散热;投影仪散热;防尘;磁性液体材料密封;1引言随着集成电路制造技术及工艺的不断提高,近年来,笔记本电脑、投影仪朝着微型化方向迅猛发展。但在笔记本电脑、投影仪性能不断提高的同时也伴随着发热量不断增大,防尘防水技术落后等问题,这些现象引起了业界的广泛关注。过热,进水,尘土堆积等原因引起笔记本电脑、投影仪损坏占很大比例。照这样发展下去,将严重影响笔记本电脑、投影仪的稳定性、可靠性和使用寿命,进而阻碍笔记本电脑、投影仪技术的发展进程。目前普遍采用风冷法对笔记本电脑、投影仪进行散热,它是在CPU芯片和投影仪灯上安装带有轴流风扇的散热器,风扇旋转强迫空气对流带走热量。这种散热方式具有结构简单、价格低廉的优势。但散热能力有限,最多只能排出CPU和投影仪发热量的60%,而且无法防止粉尘进入,需要定期清理粉尘。随着性能更强大的CPU、投影仪灯不断推出,这种CPU、投影仪散热方式已经接近极限能力。为使CPU、投影仪发挥最佳性能并保证其可靠性,研究实用高效的笔记本电脑CPU、投影仪冷却方法成为科技工作者十分重要而紧迫的任务。鉴于以上原因,本文研究了利用半导体制冷器来提高笔记本电脑CPU、投影仪散热能力的一种实用方法。,又称电子制冷、温差电制冷、热电制冷或珀尔帖制冷等,它是利用塞贝克效应的逆效应珀尔帖效应达到制冷目的。原理是热量转移,当接通直流电时,半导体的冷面温度迅速降低,而热面温度迅速上升,从而利用冷面的相对低温达到降低温度的目的。:结构简单、体积小、重量轻、工作环境要求低、无制冷工质、无振动、无污染、启动快、控制灵活、组装简单、寿命长、可靠性高、便于维修。缺点是:制冷效率低、容易因冷面温度过低使CPU、投影仪电路板结露而导致短路故障。,除了使用导热块外,应先将半导体制冷片、导热块、散热器及风扇预先制成部件;其中导热块与散热器之间放置半导体制冷片并用四个尼龙螺丝固定。(其各个表面均需涂抹导热硅脂。)然后才能将组件安放到CPU上。由于CPU的功耗一般在15~20W左右,因此半导体制冷片不需加上全功率运行。(全功率运行时半导体制冷片吸热过度,易引起CPU凝露。根据经验在其上加5V电压时功耗大约16W;偏小。加8V电压时功耗大约30W;要另加电源。)接通直流电源后,电子由负极(-)出发,首先经过P型半导体,在此吸收热量,到了N型半导体,又将热量放出,每经过一个NP模组,就有热量由一边被送到另外一边,造成温差,从而形成冷热端。下图是一个致冷器的典型结构,由许多N型和P型半极体之颗粒互相排列而成,而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他金属导体,最后用两片陶瓷片像汉堡包一样夹起来。  半导体制冷器给我们带来散热新概念,使CPU的温度进一步得到控制。随着夏日的来临,环境