Согласование параметров термоэлектрической системы охлаждения теплонагруженных элементов электроники

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрена термоэлектрическая система охлаждения и терморегулирования электронных устройств. На основе математической модели, использующей в качестве исходных данных рабочие характеристики серийного термоэлектрического модуля, проведены расчеты энергетических характеристик термоэлектрической системы охлаждения с учетом ее термических сопротивлений. Результаты расчетов представлены в виде диаграмм, которые позволяют производить согласованный выбор термических сопротивлений системы, обеспечивающий заданные значения холодопроизводительности и температурного перепада.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. Н. Васильев

Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: ven@icm.krasn.ru
Россия, Красноярск

Список литературы

  1. Мартюшев С.Г., Шеремет М.А. Два фактора, влияющие на интенсивность охлаждения тепловыделяющих элементов в герметичных блоках // Микроэлектроника. 2014. Т. 43. № 5. С. 390–398. https://doi.org/10.7868/S0544126914050056
  2. Boutina L., Bessaih R. Numerical simulation of mixed convection air-cooling of electronic components mounted in an inclined channel // Applied Thermal Engineering. 2011. V. 31. P. 2052–2062. https://doi.org/ 10.1016/j.applthermaleng.2011.03.021
  3. Глинский И.А., Зенченко Н.В. Расчет теплораспределяющего элемента конструкции для мощных СВЧ-транзисторов // Микроэлектроника. 2015. Т. 44. № 4. С. 269–274. https://doi.org/10.7868/S0544126915040055
  4. Зуев С.М., Прохоров Д.А., Малеев Р.А., Дебелов В.В., Лавриков А.А. Применение графена в системе охлаждения персональной электронно-вычислительной машины // Микроэлектроника. 2021. Т. 50. № 6. С. 445–452. https://doi.org/ 10.31857/S0544126921050094
  5. Chang Y.W., Chang C.C., Ke M.T., Chen S.L. Thermoelectric air-cooling module for Chang electronic devices // Applied Thermal Engineering. 2009. V. 29. № 13. P. 2731–2737. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2009.01.004
  6. Штерн М.Ю., Штерн Ю.И., Шерченков А.А. Термоэлектрические системы для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники // Известия вузов. Сер. Электроника. 2011. № 4. С. 30–38.
  7. Васильев Е.Н. Термоэлектрическое охлаждение теплонагруженных элементов электроники // Микроэлектроника. 2020. Т. 49. № 2. С. 133–141. https://doi.org/ 10.31857/S054412692002009X
  8. Загороднов А.П., Якунин А.Н. Прецизионное термостатирование резонатора на объемных акустических волнах. Моделирование и синтез системы управления // Журнал радиоэлектроники. 2013. № 10. С. 1–14.
  9. Васильев Е.Н. О важности термических сопротивлений системы охлаждения при выборе термоэлектрического модуля // Журнал технической физики. 2023. Т. 93. № 5. С. 615–621. https://doi.org/10.21883/JTF.2023.05.55455.13–23
  10. Васильев Е.Н. Расчет термического сопротивления теплораспределителя системы охлаждения теплонагруженного элемента // Журнал технической физики. 2018. Т. 88. № 4. С. 487–491. https://doi.org/10.21883/JTF.2018.04.45714.2312
  11. Васильев Е.Н. Определение режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов электроники // Микроэлектроника. 2020. Т. 49. № 4. С. 297–303. https://doi.org/ 10.31857/S0544126920030072
  12. Васильев Е.Н. Оптимизация режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов с учетом термического сопротивления теплоотводящей системы // Журнал технической физики. 2017. Т. 87. № 9. С. 1290–1296. https://doi.org/ 10.21883/JTF.2017.09.44899.2094
  13. Васильев Е.Н. Расчет и оптимизация режимов термоэлектрического охлаждения теплонагруженных элементов // Журнал технической физики. 2017. Т. 87. № 1. С. 80–86. https://doi.org/10.21883/JTF.2017.01.44022.1725
  14. Электронный ресурс. Режим доступа: https://crystalltherm.com/upload/iblock/5af/1knj372x6ho3v82cwzufypmaktsqm4ph/TM_S_199_14_11_L2_SPEC.pdf
  15. Электронный ресурс. Режим доступа: http://kryotherm.ru/ru/assembly-instructions.html
  16. Электронный ресурс. Режим доступа: http://ecogenthermoelectric.com/ru/texnicheskaya-podderzhka.html
  17. Васильев Е.Н. Влияние термических сопротивлений на холодильный коэффициент термоэлектрической системы охлаждения // Журнал технической физики. 2021. Т. 91. № 5. С. 743–747. https://doi.org/10.21883/JTF.2021.05.50684.296–20

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема термоэлектрической системы охлаждения и терморегулирования: 1 — теплонагруженный элемент, 2 — теплораспределитель, 3 — термоэлектрический модуль, 4 — устройство отвода теплоты.

Скачать (102KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости Q(I) для ΔT0 = –10 оС: 1 – RТ = = 0.1 К/Вт, RS = 0.1 К/Вт, 2 – RТ = 0.3 К/Вт, RS = 0.1 К/Вт, 3 – RТ = 0.1 К/Вт, RS = 0.3 К/Вт, 4 – RТ = 0.3 К/Вт, RS = 0.3 К/Вт.

Скачать (87KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Зависимости Q(I) для ΔT0 = –20 оС: 1 – RТ = = 0.1 К/Вт, RS = 0.1 К/Вт, 2 – RТ = 0.3 К/Вт, RS = 0.1 К/Вт, 3 – RТ = 0.1 К/Вт, RS = 0.3 К/Вт, 4 – RТ = 0.3 К/Вт, RS = 0.3 К/Вт.

Скачать (84KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Диаграмма холодопроизводительности, на кривых указаны значения Qmax в Ваттах.

Скачать (118KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Диаграмма холодильного коэффициента, на кривых указаны значения εmax.

Скачать (130KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».