Согласование параметров термоэлектрической системы охлаждения теплонагруженных элементов электроники

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт 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