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电子散热器相变材料器件


更新时间:2017-4-26 16:13:54
目前使用的大功率电子散热器器件的散热器是由金属散热体通过空气流动(如风扇或自然对流)达到散热目的。它对风扇的质量要求较高以及需要较大的空间。这对于日趋小型化的电子设备而言是一个难于克服的矛盾。因此许多电子器件是处在较高的工作温度下运行。当环境温度升高及风扇效率变差或损坏,这些大功率电子器件就会过热而烧坏。
为了减少电子设备及计算机因器件过热导致工作失常或过热而损坏,本方案提供了一种特殊的相变材料散热器。该散热器采用空心金属散热体并嵌入相变材料制成(图2)。已知许多物质在特定温度下会改变形态,这些物质通称为相变材料(Phase Change Material-PCM). 相变材料在改变形态时会吸收或释放能量,称之为潜能。本方案利用相变材料在相变温度改变形态时吸收潜热的特性,将相变材料与散热器相结合。当中央处理器及其它电子器件温度上升到相变温度,材料由固态转变为液态,同时吸收大量的热量,使中央处理器及其它电子器件的温度在相变温度上保持一段时间不变,起到恒温作用。同时,由于相变材料的存在,一些由外界因素引起的温度瞬间升高而使中央处理器及其它电子器件烧坏的机率大大减少。采用不同温度的相变材料及控制材料的数量(体积)可在不同的温度上保持一段不同时间的恒定。
相变材料散热器的效果是:改善了中央处理器及其它电子器件的温度特性。在条件不变时,设备正常工作时间更长,同时使电子器件(中央处理器)因温度瞬间升高而烧坏的可能性降低,有效地保护了各种电子器件。本方案采用的相变材料为无机水合盐和特殊的添加剂合成,具有潜热大和稳定性高的特点(可有数千个相变周期不衰变)。同时,这种相变材料散热器的成本较低,对大功率电子器件温度特性改善提供了一个有效的方案。特别是在一些集成密度很高的电子设备中,采用这种相变材料散热器是一种简单、可靠、高效率和低成本的散热方式,具有很高的使用价值。