基于斯特林散热的半导体制冷器温度控制系统

针对传统半导体制冷器(TEC)温度控制系统极限低温能力差的问题,设计了一种基于斯特林制冷机散热的半导体制冷器温度控制系统。系统使用小型斯特林制冷机对半导体制冷器热端制冷,采用24位高分辨率ADC对高精度K型热电偶进行温度采集,设计比率法电路配合高灵敏度热敏电阻进行冷端补偿,结合单神经元PID算法对半导体制冷器进行温度控制。实验结果表明:该温度控制系统极限低温可达-113℃,较大地提升了半导体制冷器的低温发生能力,温度控制误差范围在±0.05℃以内,系统的稳定性与可靠性良好。     

一种穿戴式制冷背心的研制

为了给高温环境下工作的人员提供一种高效、实用的制冷产品,设计了一种轻便可靠的穿戴式制冷背心,并通过实验证明设计的可行性,以满足实际使用的预期。在实验中,对TEC1-7103电子制冷片在开放与密闭空间两种情况下,制冷温度、电池电压与时间这三者的关系进行研究。在前述两种情况条件下,记录相同电压时的两个制冷温度值,得出制冷温度的变化曲线;每间隔3 min记录制冷温度,得出制冷温度随时间的变化曲线;同时,得出电池电压随时间增加而呈现的下降曲线。经分析实验数据,得出在设计的条件下电能损耗量较小、制冷温度下降速度较快且达到一定值之后趋于平稳的结论,实现了制冷背心低电能损耗、高制冷效率的目的。     

FDM 3D打印机半导体制冷温控设计及其冷却实验研究

针对熔融沉积(fused deposition modeling,FDM)3D打印过程中打印大斜率小截面结构时,因散热不良引起的层错位和坍塌问题,对传统FDM 3D打印机PID温度控制方案中存在的问题进行了分析,将半导体制冷技术应用于3D打印过程温度控制之中,设计开发了一种功率可调型半导体制冷系统,对不同散热条件下发生层错位和坍塌问题的角度范围进行了测量和对比。研究结果表明,所设计的半导体制冷系统冷端温度最低可达3.1℃,其热端温度可控制在65℃以下,改善了大斜率小截面结构3D打印过程的散热条件;采用该制冷系统后打印试样发生层错位和坍塌的角度范围比无散热条件时发生上述问题的角度范围减小了50%以上,比普通风扇冷却条件下发生上述问题的角度范围减小了25%以上。     

基于ANSYS Icepak的热管模块设计与仿真分析

NVIDIA JETSON TX2高功率系统芯片的散热功率一般在25 W左右,一般的风扇与肋片式散热器组合的散热方式存在体积大、高度高、不方便整合在小型系统中等问题,而热管、风扇、铜鳍片散热器组合的散热方式具有高度低、体积小、传热效率高等优点。文中首先对热管模块进行结构设计;然后对热管模块设计的合理性进行计算验证,并利用ANSYS Icepak对热管模块进行热稳态仿真,发现主要芯片的温度都在要求范围内,表明设计合理;最后将热管模块装入系统进行温度测试。结果表明,主要芯片的计算、仿真与实验的温度基本一致。     

大功率密闭机柜热管散热器的试验研究

针对大功率密闭机柜散热困难,研制了R22为传热介质的微通道铝扁管型分离式热管散热器,并搭建试验装置对其散热性能进行试验研究。试验结果表明:加热功率为2k W、环境温度为50℃时,密闭机柜内部温度≤70℃,满足机柜散热要求;工作温度范围内,散热器散热功率与内、外循环进风温差有关;外循环进风风速提高,散热器换热系数非线性增加;内循环进风风速提高,散热器换热系数线性增加。研究结果为热管技术在机柜散热方面的设计提供依据。     

水冷式热管散热器在服务器中的应用研究

为了满足数据中心服务器的散热需求,设计了一种水冷式热管散热器对服务器的CPU进行散热,并搭建服务器测试平台对此散热器的性能进行测试。在不同的CPU负载率η、环境温度Ta、进水温度Tw情况下,对安装了水冷式热管散热器的服务器进行实验研究,得出服务器CPU的温度变化规律。实验结果表明:水冷式热管散热器相对于传统的风冷散热器具有更高的散热效率,散热器的热阻仅为0.0704℃/W。影响水冷式热管散热器散热效果的最主要参数为进水温度,而环境温度对CPU的温度影响相对较小。因此,通过提高环境温度的方法,可以减少数据中心空调设备的热负荷,以达到节能的目的。     

基于热电制冷的电子器件稳态散热应用分析

文中采用了一种基于热电制冷的新型热管理方法,介绍了其基本原理、散热性能以及应用分析.以某固态功放单元散热为设计实例,通过数值仿真和实验测试分别得到了功放芯片在传统风冷散热装置以及接入热电制冷片时的温度数据,并对比分析了改变制冷片电压对降温效果的影响.结果显示,接入热电制冷片后,热源模块的盒体底面温度下降了10℃以上,表明了热电制冷片良好的散热性能.     

热管换热器用于LED冷却系统的试验研究

研发了一种将大功率发光二极管(LED)散热和热管传热相结合的用于大功率LED冷却的热管散热器,并对设计出的热管散热器的传热性能进行了试验研究。结果表明,该热管散热器具有良好的散热能力,在输入功率为50W的情况下能控制节点温度在70℃以下,而且热管换热器的散热能力和工作倾角有密切关系,倾角越小,散热能力越好,垂直使用时散热能力最差,最后从理论上加以分析。     

带有强化冷凝段的热管散热器三维温度场数值模拟分析

为了解决高热流密度器件的散热问题而设计一种带有强化冷凝段的热管散热器,模拟不同的运行工况,对其散热效果进行了数值计算,并与其他类型的热管散热器进行了比较。结果表明:新型散热器由于热管设计结构的改变,使其换热温差增大,而且使散热器底板的均温效果更好,可以有效地降低高热流密度器件的工作温度。     

热管模组在机载ATR密闭机箱中的应用研究

某机载电子设备（ATR）密闭机箱内集成了多个中央处理器（Central Processing Unit, CPU）热源,单个CPU热源的热功耗达到了80 W。为了解決整机在高温环境下的散热问题,文中给出了一种基于热管模组的机箱散热结构。通过对热管模组的结构设计,在实现机箱密闭结构的基础上,将每个热源的热量快速传导至机箱两侧的风道内,提高了热源与外界热沉之间的导热效率。对热管模组中的热传导结构、肋片散热器的参数设置以及风机选型进行了理论分析计算,得出了热管模组具有导热效率高、热阻低的性能特点。借助ANSYS Icepak热仿真软件,对热管模组的散热性能进行了模拟仿真,并对仿真结果与设备在高温试验环境下CPU的温度测试结果进行了对比。对比结果表明,热仿真在设计阶段能够比较真实地反映热设计效果,热管模组的散热性能满足机箱的散热需求,解决了机箱内部多热源的散热问题。文中解决ATR密闭机箱多热源散热设计的有效方法对类似机箱的热设计具有参考价值。     

基于光伏充电的高效热电散热系统研究

针对大功率光学器件和设备的热严重影响其稳定性、性能和使用寿命的问题,提出了一种基于能量回馈的智能高效热电散热系统.利用基于改进的增量式比例积分微分(PID)算法快速实现高精度温度控制,通过能量回收机制实现热电制冷器(TEC)制冷效率的提升.采用光伏充电为主、电源充电为辅的电源管理策略,通过上位机监测与控制实现对两组蓄电...     

恒定产冷量半导体制冷器的实验研究

分析了影响半导体制冷片产冷量与制冷效率的因素,设计出一种与制冷空间相分离的制冷器,并进行了恒定产冷量制冷实验,得到半导体制冷器在不同制冷功率、外界环境和制冷器安装位置等条件下的实验数据。利用Matlab数学软件对实验数据进行整理分析,得到不同条件下的温度曲线,并提出优化设计理念。该实验研究为半导体制冷系统的优化设计提供了实验依据。     

基于Cortex-M0的半导体制冷温度控制系统设计

冷凝露点法是一种高精度的食品水分活度检测方法,温度控制是其关键技术之一。本设计采用最新型Cortex-M0内核芯片LPC1114作为控制单元,选用半导体制冷器和加热器作为温度控制元件,运用数字PID智能算法进行温度控制。可用于水分活度测量辅助实验,精度高、响应快,取得良好的控制效果。     

一种基才半导体制冷技术的冷暖控制器主机设计

根据珀尔帖效应原理,以及利用半导体制冷技术,研究设计出一款冷暖控制器主机（简称主机）,它由双内循环储冷式半导体交换器、半导体能源组件、散热系统及电子控制电路等构成一个能量转换系统。这种冷暖控制器主机可以方便地应用于日常生活中的制冷制热产品中,是取代机械压缩泵和氟里昂制冷剂制冷的绿色环保产品．     

基于Cortex—M0的半导体制冷温度控制系统设计

冷凝露点法是一种高精度的食品水分活度检测方法,温度控制是其关键技术之一。本设计采用最新型Cortex-M0核芯LPC1114作为控制单元,选用半导体制冷器和加热器作为温度控制元件,运用数字PID智能算法进行温度控制。可用于水分活弗则量辅助实验精度高、响应陕,取得良好的控制效果。     

半导体制冷技术及其应用

通过研究国内外的相关文献,从理论、材料、结构设计、传热方式4个方面对影响半导体制冷效率的因素进行了综述,从中总结了半导体制冷研究的热点和成就,归纳出当前半导体制冷研究存在的问题,为今后深入研究半导体制冷提供了可借鉴的研究方向和方法.     

基于半导体制冷制热的护腕鼠标垫

设计了基于半导体制冷制热控温系统原理和人机工程学原理,加以全新思考方向的多功能人性化冷热可调节护腕鼠标垫。以半导体制冷制热为核心,用微型电风扇散热,使其在寒冷的冬天,可以让鼠标垫保持一定的温度,不再让手感到冰冷;在炎热的夏天,又能够使鼠标垫降到适宜的温度。人性化冷热可调节护腕鼠标垫符合人机工程学原理,集多功能于一身,更能迎合现代人的需求。     

一种多效应移动式节能环保空调设计

介绍了一种以常态水为冷媒,综合应用水表面蒸发制冷、半导体制冷和溴化锂吸收半导体余热制冷的三重制冷技术的多效应移动式节能环保空调;同时,通过加大风流量和温湿度的控制,实现提高环境洁净度和制冷效率的效果。实验证明,与传统空调相比,研究的环保空调在节能减排、提高人体舒适度、使用便捷性、价格成本等方面有很大的创新。由于空调的设计原理与传统空调不一样,无需固定安装,使用环境可开放式,在人口密集地方既能降温又能提高空气的质量,在降温速度、卫生、经济、环保等方面有显著的优点。