基于帕尔贴效应散热技术的大功率专业音频功率放大器制造技术

本发明专利技术公开了基于帕尔贴效应散热技术的大功率专业音频功率放大器，包括有箱体，在箱体内设有左、右功放通道，在左、右功放通道内从前到后分别装有固定在一起的功率放大芯片、半导体制冷片、散热器；所述功率放大芯片至少为一个，所述半导体制冷片具有一热端面和一冷端面，半导体制冷片的热端面贴设在散热器上而形成热接合，所述功率放大芯片的背面涂有导热硅脂后贴设在半导体制冷片的冷端面上，在箱体的后背板上与左、右功放通道相对的位置上各设有一个将传至散热器的热量带走的外散热风扇。本发明专利技术散热性能好、效率高。

【技术实现步骤摘要】
基于帕尔贴效应散热技术的大功率专业音频功率放大器本专利技术涉及基于帕尔贴效应散热技术的大功率专业音频功率放大器。 随着行业技术的发展，目前专业音频功率放大器存在两个趋势1，专业音频功率 放大器的输出功率越来越大，大型场馆动辄数以千计的音箱配置；2，为了追求更加完美的 音质，功率储备相应越来越大。这两种趋势都对现有功率管的技术规格提出了严峻的挑战，尤其是功率管的承受 能力及耗散功率导致的温度升高。因此，专业音频功率放大器整体散热对于上述问题的解 决极有意义，最大限度的降温可以改善专业音频功率放大器的各项指标，在噪声系数和产 品稳定性方面尤其明显。目前使用铜或铝合金被动式散热的结构对于上述问题的解决显得 捉襟见肘，管道翅片式散热的结构不太适合专业音频功率放大器类产品，微通道散热又因 其工艺难度的增加使得制造成本较高。因此专业音频功率放大器呼唤新的散热方式。本专利技术所要解决的技术问题是在前述被动式散热的基础上，利用半导体温差制冷 技术采用主动制冷的方式来吸收大功率器件工作时产生的热量，突破大功率器件与散热基 体之间的热传导瓶颈，使大功率器件散热性能更好、更稳定增长、效率更高。为实现上述目的，本专利技术提供基于帕尔贴效应散热技术的大功率专业音频功率放 大器，包括有箱体，在箱体内设有左、右功放通道，在左、右功放通道内从前到后分别装有固 定在一起的功率放大芯片、半导体制冷片、散热器；所述功率放大芯片至少为一个，所述半 导体制冷片具有一热端面和一冷端面，半导体制冷片的热端面贴设在散热器上而形成热接 合，所述功率放大芯片的背面涂有导热硅脂后贴设在半导体制冷片的冷端面上，在箱体的 后背板上与左、右功放通道相对的位置上各设有一个将传至散热器的热量带走的外散热风 扇。本专利技术的另一种技术方案，在上述基础上，在两个散热器的另一端还各设置有一 个能够向散热器的散热片之间的缝隙内吹风的内散热风扇，该内散热风扇位于散热器与外 散热风扇之间。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点利用帕尔贴热电效应原理所描述的半导 体材料，在通电时就具有制冷功能，主动迅速吸收大功率功率器件工作时产生的大量热量， 为功率器件和散热载体之间提供了一个高效的散热通道，大幅度提高了热传导散热方式的 效率。而且体积更小，使用更方便，全面解开了大功率器件的散热瓶颈。从而使功率器件的 工作效率更高、寿命更长。半导体电子制冷可以很容易地通过提高制冷片电流来提升制冷 效率，完全适应目前功率器件发热量的增长速度，也可以用简单的辅助电路进行恒温控制。 对于专业音频功率放大器来讲，由于功率器件效率的提高将会导致在同等输出功率的情况 下，整机所需功率器件的使用数量将会比传统的减少。[附图说明]下面结合附图与本专利技术的实施方式作进一步详细的描述图1为本专利技术的第一种结构的俯视图；图2为本专利技术的第二种结构的俯视图；图3为本专利技术的实施例1的结构图；图4为本专利技术的实施例2的结构图；图5为本专利技术的实施例3的结构图；图6为本专利技术的实施例4的结构图；图7为本专利技术的热阻路径图。参见图1-8，本专利技术为基于帕尔贴效应散热技术的大功率专业音频功率放大器，包 括有箱体1，在箱体1内设有左、右功放通道2、3，在左、右功放通道2、3内分别装有固定在 一起的功率放大芯片4、半导体制冷片5、散热器6，所述散热器6包括有座体61及设置在座 体61上的多片散热片62，所述半导体制冷片5具有一热端面51和冷端面52，半导体制冷 片5的热端面51贴设在散热器6上而形成热接合，所述功率放大芯片4的背面涂有导热硅 脂后贴设在半导体制冷片5的冷端面52上。固定在一起的功率放大芯片4、半导体制冷片 5、散热器6是按照从前到后的顺序放入到功放通道内的，即功率放大芯片4靠近箱体1的 前盖板11，散热器6的多片散热片62的端部靠近箱体1的后背板12。在箱体1内还设有 为功率放大芯片4及半导体制冷片5提供电源的电源模块7。在后背板12上与左、右功放 通道2、3相对的位置上各设有一个外散热风扇10。所述功率放大芯片4工作时产生的热量 迅速被半导体制冷片5转移到散热器6上，而散热器6上大部分热量通过两个外散热风扇 9排出到机箱1外，实现散热的效果。参见图1，所述电源模块7设置在箱体1的中部，左、右功放通道2、3分别设置在电 源模块7的两侧。参见图2，所述电源模块7设置在箱体1的一侧，左、右功放通道2、3相邻并一同设 置在电源模块7的另一侧。实施例1，参见图3，在所述散热器1的座体的底部设有凹槽，所述半导体制冷片5 为片状，且置于凹槽内，在凹槽壁与半导体制冷片5之间的空隙内放置有起隔热作用的硅 胶8，所述功率放大芯片4背面涂导热硅脂后贴设在半导体制冷片5冷端面上。实施例2，参见图4，是对实施例1进一步的优化，目的是进一步的提高散热效果， 在实施例1的基础上，在两个散热器6的多片散热片62的端部还各设置有一个内散热风扇 20，内散热风扇20位于散热器6与外散热风扇10之间。具体固定方式是在散热器6的外 壁上固定有一个固定板63，该固定板63将多片散热片包围，固定板63的两个侧板通过螺钉 分别固定在散热器6的外壁上，而固定板63两个侧板之间的面板上设有一个安装孔，在该 孔内装有所述内散热风扇20，该内散热风扇20与散热片垂直，可以向散热片之间的缝隙内 吹风，以及时地将散热片上的热量散出。实施例3，参见图5，在所述散热器1的座体的侧壁上固定有片状的半导体制冷片5，且半导体制冷片5的冷端面与功率放大芯片贴合；所述功率放大芯片4背面涂导热硅脂 后固定在半导体制冷片5的热端面上。在所述散热器1的座体的侧壁上固定两套功率放大 芯片4和半导体制冷片5。实施例4，参见图6，是对实施例3进一步的优化，目的是进一步的提高散热效果， 在实施例3的基础上，在两个散热器6的多片散热片62的端部还各设置有一个内散热风扇 20，内散热风扇20位于散热器6与外散热风扇10之间。具体固定方式是在散热器6的外 壁上固定有一个固定板63，该固定板63将多片散热片包围，固定板63的两个侧板通过螺钉 分别固定在散热器6的外壁上，而固定板63两个侧板之间的面板上设有一个安装孔，在该 孔内装有所述内散热风扇20，该内散热风扇20与散热片垂直，可以向散热片之间的缝隙内 吹风，以及时地将散热片上的热量散出。本专利技术中，半导体制冷片是通过帕尔贴效应Peltier Effect进行工作的，具体原 理当电流流经两个不同导体形成的接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热由电流的 大小来定。Q = aTI上式中Q为放热或吸热功率$为温差电动势率；T为冷接点温度；I为工作电流。 基于帕尔帖效应原理，帕尔帖效应制冷也叫温差制冷。根据帕尔贴热电效应技术的特点，采 用特殊半导体材料热电堆来制冷，能够将电能直接转换为热能，效率较高。制冷器所采用的 半导体材料最主要为碲化铋，加入不纯物经过特殊处理而成N型或P型半导体温差元件，它 的工作特点是一面制冷一面发热。根据量子理论，金属与半导体材料具有不同的能级、不同 的接触电位差和不同的载荷体。P型与N型半导体之间用金属板连接，另一端通过金属板构 成电路，当合上电键k时，就会有电流通过PN结，这样就会在半导体与金属板相连的上端形 成帕尔帖冷效应，称之为冷端，下端形成帕尔帖热本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于帕尔贴效应散热技术的大功率专业音频功率放大器，包括有箱体（１），在箱体（１）内设有左、右功放通道（２、３），其特征在于，在左、右功放通道（２、３）内从前到后分别装有固定在一起的功率放大芯片（４）、半导体制冷片（５）、散热器（６）；所述功率放大芯片（４）至少为一个，所述半导体制冷片（５）具有一热端面（５１）和一冷端面（５２），半导体制冷片（５）的热端面（５１）贴设在散热器（６）上而形成热接合，所述功率放大芯片（４）的背面贴设在半导体制冷片（５）的冷端面（５２）上，在箱体（１）的后背板（１２）上与左、右功放通道（２、３）相对的位置上各设有一个将传至散热器的热量带走的外散热风扇（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：叶真，
申请(专利权)人：叶真，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]