Τεχνολογία ψύξης ημιαγωγών
Με τη συνεχή αναζήτηση της ανθρώπινης υπολογιστικής ισχύος, όλο και περισσότερα τρανζίστορ εισάγονται στο υπολογιστικό τσιπ. Η πυκνότητα κάθε υπολογιστικής μονάδας αυξάνεται. Ταυτόχρονα, η υψηλότερη συχνότητα φέρνει επίσης υψηλότερη τάση λειτουργίας και κατανάλωση ενέργειας στο τσιπ. Μπορεί να προβλεφθεί ότι τα επόμενα χρόνια, θα συνεχίσουμε να επιδιώκουμε τη βελτίωση της υπολογιστικής απόδοσης του τσιπ, πράγμα που σημαίνει επίσης ότι πρέπει επίσης να επιλύουμε συνεχώς το πρόβλημα της απαγωγής θερμότητας της θερμοκρασίας του τσιπ.
Η τεχνολογία ψύξης ημιαγωγών που βασίζεται στην αρχή του θερμοηλεκτρικού φαινομένου είναι μια νέα μέθοδος ψύξης με υψηλή δυνατότητα ελέγχου, απλή χρήση και χαμηλό κόστος. Έχει χρησιμοποιηθεί σταδιακά στον τομέα της απαγωγής θερμότητας.
Το θερμοηλεκτρικό φαινόμενο είναι μια άμεση μετατροπή της τάσης που παράγεται από τη διαφορά θερμοκρασίας και αντίστροφα. Με απλά λόγια, μια θερμοηλεκτρική συσκευή, όταν υπάρχει διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των δύο άκρων της, θα παράγει μια τάση και όταν εφαρμόζεται μια τάση σε αυτήν, θα παράγει επίσης μια διαφορά θερμοκρασίας. Αυτό το εφέ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, τη μέτρηση της θερμοκρασίας και την ψύξη ή τη θέρμανση αντικειμένων. Επειδή η κατεύθυνση θέρμανσης ή ψύξης εξαρτάται από την εφαρμοζόμενη τάση, οι θερμοηλεκτρικές συσκευές κάνουν πολύ εύκολο τον έλεγχο της θερμοκρασίας.
Σε σύγκριση με την παραδοσιακή ψύξη με αέρα και την υγρή ψύξη, η ψύξη με τσιπ ψύξης ημιαγωγών έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: 1 Η θερμοκρασία μπορεί να μειωθεί κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου.
2. Ακριβής έλεγχος θερμοκρασίας (χρησιμοποιώντας το κύκλωμα ελέγχου θερμοκρασίας κλειστού βρόχου, η ακρίβεια μπορεί να φτάσει τους ± 0.1 βαθμός).
3. Υψηλή αξιοπιστία (τα εξαρτήματα ψύξης είναι συμπαγείς συσκευές χωρίς κινούμενα μέρη, με διάρκεια ζωής μεγαλύτερη από 200.000 ώρες και χαμηλό ποσοστό αστοχίας).
4. Χωρίς θόρυβο εργασίας.
Πρόκληση ψύξης TE:
1. Προς το παρόν, ο συντελεστής ψύξης του ημιαγωγού είναι μικρός και η ενέργεια που καταναλώνεται κατά τη διάρκεια της ψύξης είναι πολύ μεγαλύτερη από την ικανότητα ψύξης. Η αναλογία κατανάλωσης ενέργειας του ψυγείου Tec είναι πολύ χαμηλή και το ψυγείο Tec δεν μπορεί να γίνει η κύρια λύση ψύξης σε αυτό το στάδιο.
2. Όταν η λεπίδα ψύξης TEC λειτουργεί, χρειάζεται αποτελεσματική απαγωγή θερμότητας στο ζεστό άκρο ενώ ψύχεται στο ψυχρό άκρο. Δηλαδή, εάν η συσκευή ψύξης TEC θέλει να πραγματοποιήσει ψύξη υψηλής ισχύος και έξοδο στην CPU για απαγωγή θερμότητας, πρέπει επίσης να διαχέεται συνεχώς, με αποτέλεσμα την αδυναμία της υψηλής ισχύος tec να λειτουργεί ανεξάρτητα.
3. Η υγρασία στον αέρα είναι εύκολο να σχηματίσει συμπύκνωση στα μέρη κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου ενόψει του περιβάλλοντος μεγάλης διαφοράς θερμοκρασίας που κατασκευάζει η tec. Είναι απαραίτητο να σχεδιαστεί ένα συγκεκριμένο περιβάλλον στεγανοποίησης γύρω από τον επεξεργαστή για να αποφευχθεί ο κίνδυνος συμπύκνωσης και ζημιάς στα εξαρτήματα της κύριας πλακέτας.
Με τη βελτίωση της διαδικασίας, η πυκνότητα του τρανζίστορ αυξάνεται και η περιοχή μήτρας συσκευασίας του πυρήνα της CPU γίνεται όλο και μικρότερη. Σύμφωνα με την αρχή της θερμοδυναμικής, όταν η περιοχή αγωγιμότητας θερμότητας είναι μικρότερη, απαιτείται μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας για να διατηρηθεί η απόδοση αγωγιμότητας θερμότητας. Η παραδοσιακή μορφή απαγωγής θερμότητας με μικρότερη διαφορά θερμοκρασίας δεν μπορεί να λύσει αυτό το πρόβλημα. Ακόμα κι αν η κατανάλωση ισχύος της CPU δεν είναι υψηλή, θα εξακολουθεί να συσσωρεύει σοβαρά θερμότητα, με αποτέλεσμα το πολύ χαμηλό όριο συχνότητας. Το Tec έχει φυσικά ένα χαρακτηριστικό μεγάλης διαφοράς θερμοκρασίας (η θερμοκρασία στο άκρο απορρόφησης θερμότητας μπορεί εύκολα να φτάσει τους - 20 βαθμούς ), η οποία μπορεί να είναι η καλύτερη λύση για την επίλυση του προβλήματος της μικρής περιοχής και της υψηλής αγωγιμότητας θερμότητας.
