目前,有很多種散熱器可供選擇,其中包括自然對流式、強制對流式和液體冷卻式三種。自然對流式散熱器可以在功率非常低的應(yīng)用條件下使用,特別是當小型熱電制冷器的工作電流在2A以下時。而對于大部分應(yīng)用條件來說,自然對流式散熱器并不能滿足將所需熱量全部排出的要求,這時就需要使用強制對流式散熱器或者液體冷卻式散熱器了。
1、自然對流式散熱器:一般來說,自然對流式散熱器只能用在涉及少量熱量流動的小功率條件下。盡管很難精確概括,但是大部分自然對流式散熱器的阻值要大于0.5℃/W,而且,多數(shù)情況下會達到10℃/W。自然對流式散熱器的安裝位置要滿足兩個條件:(a)散熱片的長度方向要沿著空氣流動的方向,垂直方向的操作可以增強自然對流;(b)不可以有明顯的物理阻擋妨礙空氣流動。另外,我們還需考慮到,在散熱器周圍會有一些其他的器件產(chǎn)生熱量,環(huán)境溫度會提高,從而對整體的使用性能產(chǎn)生影響。
2、強制對流式散熱器:強制對流式散熱方法可以算是在熱電制冷器中應(yīng)用得最常見的散熱方式。通過與自然對流式散熱器相比較,就可以發(fā)現(xiàn)其性能上得優(yōu)越性。合格的強制對流散熱系統(tǒng)的熱阻一般維持在0.02~0.5℃/W的范圍內(nèi)。許多標準散熱器擠型與合適的風(fēng)扇配合就可以作為完整冷卻系統(tǒng)的基礎(chǔ)。應(yīng)用中,既可以通過風(fēng)扇或鼓風(fēng)機獲得冷卻空氣,又可以使空氣從散熱器的長度方向通過,或者通過將空氣朝向散熱器的中心吹入,使其在開口的兩端流出而獲得冷卻。一般的來說,如果空氣從散熱器表面流入,可以加強渦流,增強傳熱效果,如圖5.1所示的第二種空氣流通模式,可以提供最佳的熱電制冷性能。另外,基于不同的應(yīng)用條件還可能需要其他的布局方式。
3、液體冷卻式散熱器:與前兩種散熱器相比,相同體積的液體冷卻式散熱器可以提供最好的性能,通過優(yōu)化設(shè)計,可以得到非常低熱阻值。排除少量特殊情況,典型的液體冷卻式散熱器的熱阻值通常可以低到0.01~0.1℃/W。簡單的液體冷卻散熱器可以通過將銅質(zhì)渦輪焊接在銅板上得到,或者在金屬塊體上鉆孔使水從中流過。如果想得到更復(fù)雜的結(jié)構(gòu),也就是更高的性能,可以在銅板或者鋁塊上加工出精細的盤旋式水槽,然后用蓋板封閉整個系統(tǒng)。
散熱器的性能一般使用熱阻(Qs)來衡量:其中,Qs是熱阻,單位是℃/W;Ts是散熱器溫度,單位是℃;Ta是環(huán)境或者冷端溫度,單位是℃;Q是對散熱器輸入的熱量,單位是W。
我們的散熱片通過增大與周圍冷卻流體的接觸的面積(如空氣)從而達到散熱的目的。散熱片材質(zhì)為金屬鋁,且表面經(jīng)過黑色陽極氧化處理。
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散熱片由金屬鋁制成并在表面做了黑色陽極氧化處理,均可以使制冷片擁有更好的散熱率以及絕緣性能,從而使散熱片的散熱效果更佳。
應(yīng)用領(lǐng)域:電力設(shè)備散熱;顯卡散熱;CPU散熱;中小型電子器件散熱。
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