Согласование параметров термоэлектрической системы охлаждения теплонагруженных элементов электроники

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрена термоэлектрическая система охлаждения и терморегулирования электронных устройств. На основе математической модели, использующей в качестве исходных данных рабочие характеристики серийного термоэлектрического модуля, проведены расчеты энергетических характеристик термоэлектрической системы охлаждения с учетом ее термических сопротивлений. Результаты расчетов представлены в виде диаграмм, которые позволяют производить согласованный выбор термических сопротивлений системы, обеспечивающий заданные значения холодопроизводительности и температурного перепада.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Н. Васильев

Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ven@icm.krasn.ru
Россия, Красноярск

Список литературы

  1. Мартюшев С.Г., Шеремет М.А. Два фактора, влияющие на интенсивность охлаждения тепловыделяющих элементов в герметичных блоках // Микроэлектроника. 2014. Т. 43. № 5. С. 390–398. https://doi.org/10.7868/S0544126914050056
  2. Boutina L., Bessaih R. Numerical simulation of mixed convection air-cooling of electronic components mounted in an inclined channel // Applied Thermal Engineering. 2011. V. 31. P. 2052–2062. https://doi.org/ 10.1016/j.applthermaleng.2011.03.021
  3. Глинский И.А., Зенченко Н.В. Расчет теплораспределяющего элемента конструкции для мощных СВЧ-транзисторов // Микроэлектроника. 2015. Т. 44. № 4. С. 269–274. https://doi.org/10.7868/S0544126915040055
  4. Зуев С.М., Прохоров Д.А., Малеев Р.А., Дебелов В.В., Лавриков А.А. Применение графена в системе охлаждения персональной электронно-вычислительной машины // Микроэлектроника. 2021. Т. 50. № 6. С. 445–452. https://doi.org/ 10.31857/S0544126921050094
  5. Chang Y.W., Chang C.C., Ke M.T., Chen S.L. Thermoelectric air-cooling module for Chang electronic devices // Applied Thermal Engineering. 2009. V. 29. № 13. P. 2731–2737. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.01.004
  6. Штерн М.Ю., Штерн Ю.И., Шерченков А.А. Термоэлектрические системы для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники // Известия вузов. Сер. Электроника. 2011. № 4. С. 30–38.
  7. Васильев Е.Н. Термоэлектрическое охлаждение теплонагруженных элементов электроники // Микроэлектроника. 2020. Т. 49. № 2. С. 133–141. https://doi.org/ 10.31857/S054412692002009X
  8. Загороднов А.П., Якунин А.Н. Прецизионное термостатирование резонатора на объемных акустических волнах. Моделирование и синтез системы управления // Журнал радиоэлектроники. 2013. № 10. С. 1–14.
  9. Васильев Е.Н. О важности термических сопротивлений системы охлаждения при выборе термоэлектрического модуля // Журнал технической физики. 2023. Т. 93. № 5. С. 615–621. https://doi.org/10.21883/JTF.2023.05.55455.13–23
  10. Васильев Е.Н. Расчет термического сопротивления теплораспределителя системы охлаждения теплонагруженного элемента // Журнал технической физики. 2018. Т. 88. № 4. С. 487–491. https://doi.org/10.21883/JTF.2018.04.45714.2312
  11. Васильев Е.Н. Определение режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов электроники // Микроэлектроника. 2020. Т. 49. № 4. С. 297–303. https://doi.org/ 10.31857/S0544126920030072
  12. Васильев Е.Н. Оптимизация режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов с учетом термического сопротивления теплоотводящей системы // Журнал технической физики. 2017. Т. 87. № 9. С. 1290–1296. https://doi.org/ 10.21883/JTF.2017.09.44899.2094
  13. Васильев Е.Н. Расчет и оптимизация режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов // Журнал технической физики. 2017. Т. 87. № 1. С. 80–86. https://doi.org/10.21883/JTF.2017.01.44022.1725
  14. Электронный ресурс. Режим доступа: https://crystalltherm.com/upload/iblock/5af/1knj372x6ho3v82cwzufypmaktsqm4ph/TM_S_199_14_11_L2_SPEC.pdf
  15. Электронный ресурс. Режим доступа: http://kryotherm.ru/ru/assembly-instructions.html
  16. Электронный ресурс. Режим доступа: http://ecogenthermoelectric.com/ru/texnicheskaya-podderzhka.html
  17. Васильев Е.Н. Влияние термических сопротивлений на холодильный коэффициент термоэлектрической системы охлаждения // Журнал технической физики. 2021. Т. 91. № 5. С. 743–747. https://doi.org/10.21883/JTF.2021.05.50684.296–20

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема термоэлектрической системы охлаждения и терморегулирования: 1 — теплонагруженный элемент, 2 — теплораспределитель, 3 — термоэлектрический модуль, 4 — устройство отвода теплоты.

Скачать (102KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости Q(I) для ΔT0 = –10 оС: 1 – RТ = = 0.1 К/Вт, RS = 0.1 К/Вт, 2 – RТ = 0.3 К/Вт, RS = 0.1 К/Вт, 3 – RТ = 0.1 К/Вт, RS = 0.3 К/Вт, 4 – RТ = 0.3 К/Вт, RS = 0.3 К/Вт.

Скачать (87KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости Q(I) для ΔT0 = –20 оС: 1 – RТ = = 0.1 К/Вт, RS = 0.1 К/Вт, 2 – RТ = 0.3 К/Вт, RS = 0.1 К/Вт, 3 – RТ = 0.1 К/Вт, RS = 0.3 К/Вт, 4 – RТ = 0.3 К/Вт, RS = 0.3 К/Вт.

Скачать (84KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Диаграмма холодопроизводительности, на кривых указаны значения Qmax в Ваттах.

Скачать (118KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Диаграмма холодильного коэффициента, на кривых указаны значения εmax.

Скачать (130KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024