Tủ lạnh bán dẫn Peltier. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Điện cho người mới bắt đầu

 Bình luận bài viết

Hoạt động của các linh kiện điện tử hiệu suất cao hiện đại tạo thành nền tảng của máy tính đi kèm với sự tản nhiệt đáng kể, đặc biệt là ở các chế độ ép xung. Hoạt động hiệu quả của các thành phần như vậy đòi hỏi phương tiện làm mát thích hợp. Theo quy định, các phương tiện như vậy là bộ tản nhiệt và quạt truyền thống.

Tuy nhiên, các thông số của chúng không ngừng được cải thiện, các phương tiện làm mát như tủ lạnh bán dẫn Peltier đã xuất hiện và trở nên phổ biến trên thị trường máy tính.

Vào những năm 60 và 70, ngành công nghiệp Liên Xô đã cố gắng sản xuất tủ lạnh gia dụng cỡ nhỏ Peltier. Tuy nhiên, sự không hoàn hảo của các công nghệ hiện có, hiệu quả thấp và giá cao đã không cho phép những thiết bị như vậy rời khỏi phòng thí nghiệm vào thời điểm đó.

Do các đặc tính hiệu suất và nhiệt độc đáo của chúng, các mô-đun Peltier được sản xuất hiện tại có thể đạt được mức độ làm mát cần thiết cho các phần tử máy tính mà không phải trả chi phí tài chính lớn.

Xây dựng. Hiệu ứng Peltier được quan sát rõ nhất trong trường hợp chất bán dẫn loại p và n. Tùy thuộc vào hướng của dòng điện, năng lượng được hấp thụ hoặc giải phóng thông qua sự tiếp xúc của các chất bán dẫn thuộc các loại tiếp giáp pn và np khác nhau do sự tái hợp của các điện tích (Hình 1).

Việc kết hợp một số lượng lớn các cặp chất bán dẫn loại p và n cho phép bạn tạo ra các phần tử làm mát - mô-đun Peltier có công suất tương đối cao. Cấu trúc của một mô-đun như vậy được thể hiện trong Hình 2.

Do dòng điện có cực nhất định đi qua, sự chênh lệch nhiệt độ được hình thành giữa các bộ tản nhiệt của mô-đun Peltier: một bộ tản nhiệt hoạt động giống như tủ lạnh, bộ tản nhiệt kia nóng lên và dùng để loại bỏ nhiệt. Sự xuất hiện của mô-đun Peltier điển hình được hiển thị trong Hình 3.

Một mô-đun điển hình cung cấp chênh lệch nhiệt độ đáng kể, khoảng vài chục độ. Để tăng chênh lệch nhiệt độ, có thể kết nối theo tầng các mô-đun (Hình 4). Các thiết bị làm mát dựa trên các mô-đun Peltier thường được gọi là bộ làm mát Peltier hoạt động hoặc bộ làm mát Peltier.

Tầm quan trọng lớn là sức mạnh của mô-đun Peltier, phụ thuộc vào kích thước của nó. Mô-đun công suất thấp không cung cấp khả năng làm mát cần thiết cho phần tử điện tử được bảo vệ (ví dụ: bộ xử lý). Đồng thời, một mô-đun có quá nhiều điện năng có thể làm mát phần tử đến mức ngưng tụ hơi ẩm từ không khí, gây nguy hiểm cho các mạch điện tử (có thể dẫn đến đoản mạch trong mạch).

Cần lưu ý rằng các mô-đun Peltier tỏa ra một lượng nhiệt tương đối lớn trong quá trình hoạt động. Vì lý do này, không chỉ cần sử dụng một chiếc quạt mạnh mẽ như một phần của bộ làm mát mà còn phải có các biện pháp giảm nhiệt độ bên trong vỏ máy tính để tránh quá nhiệt cho các thành phần máy tính khác. Hình 5 cho thấy sự xuất hiện của bộ làm mát tích cực, bao gồm mô-đun bán dẫn Peltier.

Tính năng của hoạt động Các mô-đun Peltier như sau:

1) Việc giải phóng một lượng nhiệt lớn đòi hỏi phải có bộ tản nhiệt và quạt thích hợp trong bộ làm mát. Các mô-đun Peltier có hiệu suất tương đối thấp và do đó là nguồn nhiệt mạnh. Ngoài ra, các mô-đun này là một tải bổ sung mạnh mẽ cho nguồn điện. Công suất của nguồn điện trong máy tính phải được nâng lên 250 watt. Và điều này dẫn đến nhu cầu chia nguồn điện thành nhiều khối.

2) Trong trường hợp hỏng hóc, mô-đun Peltier sẽ cách ly phần tử được làm mát khỏi bộ tản nhiệt của bộ làm mát. Điều này dẫn đến sự vi phạm nhanh chóng chế độ nhiệt của phần tử được bảo vệ và sự cố của nó do quá nóng.

3) Nhiệt độ thấp xảy ra trong quá trình hoạt động của tủ lạnh Peltier với công suất dư thừa góp phần làm ngưng tụ hơi ẩm từ không khí. Bảng 1 cho thấy nhiệt độ ngưng tụ hơi ẩm ở các độ ẩm không khí và nhiệt độ môi trường khác nhau.

Bảng 1

Xin lưu ý rằng ở độ ẩm 70%, chỉ cần giảm nhiệt độ bên trong vỏ máy xuống 6 ° là đủ khi quá trình ngưng tụ hơi ẩm bắt đầu. Do đó, cần xác định chính xác công suất của tủ lạnh Peltier để tránh nguy cơ ngưng tụ hơi nước.

4) Bộ xử lý hiện đại giúp giảm mức tiêu thụ điện năng tùy thuộc vào tải (điều này cũng được cung cấp bởi các tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng). Nhưng điều này không phù hợp với bộ làm mát Peltier được thiết kế để hoạt động liên tục. Điều khiển bộ làm mát phải được nhập, nếu không chúng không thể được sử dụng.

Đã có báo cáo về các thử nghiệm nhúng trực tiếp các mô-đun Peltier thu nhỏ vào chip xử lý. Giải pháp này giúp giảm điện trở nhiệt của bộ xử lý và cho phép bạn tăng tần suất hoạt động của nó.

Xem các bài viết khác razdela Điện cho người mới bắt đầu.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Máy tỉa hoa trong vườn 02.05.2024

Trong nền nông nghiệp hiện đại, tiến bộ công nghệ đang phát triển nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình chăm sóc cây trồng. Máy tỉa thưa hoa Florix cải tiến đã được giới thiệu tại Ý, được thiết kế để tối ưu hóa giai đoạn thu hoạch. Công cụ này được trang bị cánh tay di động, cho phép nó dễ dàng thích ứng với nhu cầu của khu vườn. Người vận hành có thể điều chỉnh tốc độ của các dây mỏng bằng cách điều khiển chúng từ cabin máy kéo bằng cần điều khiển. Cách tiếp cận này làm tăng đáng kể hiệu quả của quá trình tỉa thưa hoa, mang lại khả năng điều chỉnh riêng cho từng điều kiện cụ thể của khu vườn, cũng như sự đa dạng và loại trái cây được trồng trong đó. Sau hai năm thử nghiệm máy Florix trên nhiều loại trái cây khác nhau, kết quả rất đáng khích lệ. Những nông dân như Filiberto Montanari, người đã sử dụng máy Florix trong vài năm, đã báo cáo rằng thời gian và công sức cần thiết để tỉa hoa đã giảm đáng kể. ... >>

Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến 02.05.2024

Kính hiển vi đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khoa học, cho phép các nhà khoa học đi sâu vào các cấu trúc và quá trình mà mắt thường không nhìn thấy được. Tuy nhiên, các phương pháp kính hiển vi khác nhau đều có những hạn chế, trong đó có hạn chế về độ phân giải khi sử dụng dải hồng ngoại. Nhưng những thành tựu mới nhất của các nhà nghiên cứu Nhật Bản tại Đại học Tokyo đã mở ra những triển vọng mới cho việc nghiên cứu thế giới vi mô. Các nhà khoa học từ Đại học Tokyo vừa công bố một loại kính hiển vi mới sẽ cách mạng hóa khả năng của kính hiển vi hồng ngoại. Thiết bị tiên tiến này cho phép bạn nhìn thấy cấu trúc bên trong của vi khuẩn sống với độ rõ nét đáng kinh ngạc ở quy mô nanomet. Thông thường, kính hiển vi hồng ngoại trung bị hạn chế bởi độ phân giải thấp, nhưng sự phát triển mới nhất của các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã khắc phục được những hạn chế này. Theo các nhà khoa học, kính hiển vi được phát triển cho phép tạo ra hình ảnh có độ phân giải lên tới 120 nanomet, cao gấp 30 lần độ phân giải của kính hiển vi truyền thống. ... >>

Bẫy không khí cho côn trùng 01.05.2024

Nông nghiệp là một trong những lĩnh vực quan trọng của nền kinh tế và kiểm soát dịch hại là một phần không thể thiếu trong quá trình này. Một nhóm các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu khoai tây trung tâm-Hội đồng nghiên cứu nông nghiệp Ấn Độ (ICAR-CPRI), Shimla, đã đưa ra một giải pháp sáng tạo cho vấn đề này - bẫy không khí côn trùng chạy bằng năng lượng gió. Thiết bị này giải quyết những thiếu sót của các phương pháp kiểm soát sinh vật gây hại truyền thống bằng cách cung cấp dữ liệu về số lượng côn trùng theo thời gian thực. Bẫy được cung cấp năng lượng hoàn toàn bằng năng lượng gió, khiến nó trở thành một giải pháp thân thiện với môi trường và không cần điện. Thiết kế độc đáo của nó cho phép giám sát cả côn trùng có hại và có ích, cung cấp cái nhìn tổng quan đầy đủ về quần thể ở bất kỳ khu vực nông nghiệp nào. Kapil cho biết: “Bằng cách đánh giá các loài gây hại mục tiêu vào đúng thời điểm, chúng tôi có thể thực hiện các biện pháp cần thiết để kiểm soát cả sâu bệnh và dịch bệnh”. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Hoa hướng dương mặt trời chiếu sáng các thành phố 03.09.2013 Tại Seattle, Mỹ, nghệ sĩ Dan Corson đã trồng một công trình trồng hoa hướng dương nắng đầu tiên trên thế giới, loài hoa này thắp sáng đường phố với ánh đèn nhiều màu sắc vào ban đêm. Đây không phải là về một loại thực vật mới, mà là về các tác phẩm điêu khắc công nghệ cao đặc biệt dùng để trang trí cho thành phố và đồng thời là nguồn cung cấp ánh sáng. Thiết bị có tên Sonic Bloom là cấu trúc nhân tạo hình hoa hướng dương cao tới 10 m và đường kính hoa (bao gồm cả cánh hoa) lên đến 6 m. Phía trên, trên "bông hoa" là các mô-đun quang điện nhỏ bằng silicon có công suất 4 watt. . Các mô-đun được bảo vệ bằng kính và chịu được môi trường. Vào ban ngày, chúng hấp thụ ánh sáng mặt trời và biến nó thành điện năng để sạc pin. Vào ban đêm, những bông hoa hướng dương phát sáng với đèn LED: dần dần, khi mặt trời lặn, ánh sáng chuyển từ hồng sang đỏ, cam và xanh lục. Ngoài ra, Sonic Bloom có ​​thể được trang bị cảm biến chuyển động và loa, nhờ đó, khi mọi người đến gần sẽ phát ra những bản nhạc nhẹ nhàng. Bất chấp sự đơn giản về công nghệ rõ ràng của Sonic Bloom, các thiết bị như vậy có thể đi một chặng đường dài trong việc tạo ra một môi trường thoải mái. Ở những thành phố chật chội, ồn ào, thiếu cây xanh và những nơi ấm cúng để thư giãn, những cây hướng dương như Sonic Bloom có ​​thể mang đến cho con người cơ hội có được những cảm xúc tích cực. Ngày nay, không có cách nào để cách ly các mảng xanh với đô thị - ngay cả trong công viên thành phố, mọi người cũng cảm thấy áp lực của thành phố. Đổi lại, những "bụi cây" nhỏ từ 3-5 Sonic Blooms có thể tạo ra nhiều nơi ấm cúng trong các thành phố, nơi bạn có thể thư giãn vào cả ban ngày và buổi tối. Dan Corson đã cố gắng chỉ ra cách các công nghệ hiện đại có thể được sử dụng cho mục đích thẩm mỹ và giải tỏa tâm lý của người dân thị trấn, những người kiệt sức vì trầm cảm, rối loạn tâm thần và căng thẳng. Có lẽ nghệ sĩ đã đúng, và vì chúng ta không thể phù hợp một cách hữu cơ thiên nhiên tự nhiên vào diện mạo của các thành phố của chúng ta, nên việc tạo ra một môi trường nhân tạo siêu thẩm mỹ là điều đáng làm.

Tin tức thú vị khác:

▪ Cảm biến khí nhà kính đơn giản

▪ Băng dạ quang sẽ cảnh báo về tình trạng vết bỏng bị viêm

▪ Vòng đeo tay thể dục Garmin vivosmart 5

▪ Chip dưới da với COVID-passport

▪ Ánh sáng của các thành phố ngoài Trái đất

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện. Lựa chọn bài viết

▪ Bài viết của Hercules. Hercules lao động, kỳ công. Trụ cột của Hercules. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Cây nào giữ kỷ lục về tuổi đời? đáp án chi tiết

▪ bài viết Xe lăn. phương tiện cá nhân

▪ bài viết Đài phát thanh cỡ nhỏ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Thẻ bay. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024