一种高热流密度元器件散热系统和散热方法技术方案

技术编号:43983175 阅读:18 留言:0更新日期:2025-01-10 20:07
本发明专利技术公开一种高热流密度元器件散热系统和散热方法,包括半导体制冷片、石墨烯热沉、散热器、温控芯片,半导体制冷片包括冷端和热端;石墨烯热沉是四个侧面为梯形的四棱台型,其侧面设置有用于加强被动式换热的方形节流通道,顶面与高热流密度的电子元器件连接,底面与半导体制冷片冷端连接;温控芯片环绕在半导体制冷片侧面一圈;石墨烯热沉顶面的面积与高热流密度的电子元器件的热源面积相同。本发明专利技术将四棱台型石墨烯热沉首次应用于高集成度高发热量的电子元器件散热系统,由于其轻薄,通过四棱台型设计,在保证结构强度的前提下,减少材料的使用量。此外,四棱台型结构也提高了材料的整体强度和稳定性,减少热膨胀导致的形变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及散热系统领域,具体是一种高热流密度元器件散热系统和散热方法


技术介绍

1、随着电子元器件集成度和功率密度的不断提升,尤其是激光、雷达等设备的应用,使得这些高热流密度元器件的散热需求日益增加。小型化和高集成度电子元器件长时间运行会导致温度升高,同时热量集中,使得热管理变得更加复杂,传统的散热方式难以满足高热流密度电子器件的散热需求,因此迫切需要寻找高效冷却技术确保元器件在严格的温度范围内运行,以提高能效和可靠性。

2、针对高热流密度电子元器件的散热问题,现有的解决方法主要有三种。

3、第一种:以被动散热(如散热片和热管)和主动散热(如风扇和液冷系统)为主,通过增加散热面积和增强热传导来有效降低温度。然而,由于电子元器件的空间限制,该方法仍存在散热效率不足、空间限制导致散热面积不足、以及散热系统与器件集成难度大等。

4、第二种:采用半导体制冷片与高热流密度电子元器件直接相连,由于是直接相连,会出现散热不均匀的问题,同时背板温度太低,会出现结露现象,容易造成内部电路损坏。

5、第三种:为了应对高热流本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高热流密度元器件散热系统,其特征在于,该散热系统包括半导体制冷片(2)、石墨烯热沉(1)、散热器、温控芯片(5),所述半导体制冷片(2)包括冷端(2A)和热端(2B);

2.根据权利要求1所述的一种高热流密度元器件散热系统,其特征在于,所述散热器包括翅片组件(3)和风扇(4),翅片组件(3)中部开设有容纳空腔,容纳空腔内连接有风扇(4)。

3.根据权利要求2所述的一种高热流密度元器件散热系统,其特征在于,所述翅片组件包括连接翅片(3B)和多个单片翅片(3A),热端(2B)连接翅片组件(3)的连接翅片(3B),多个单片翅片(3A)平行、间隔连接在连接翅片(3...

【技术特征摘要】

1.一种高热流密度元器件散热系统,其特征在于,该散热系统包括半导体制冷片(2)、石墨烯热沉(1)、散热器、温控芯片(5),所述半导体制冷片(2)包括冷端(2a)和热端(2b);

2.根据权利要求1所述的一种高热流密度元器件散热系统,其特征在于,所述散热器包括翅片组件(3)和风扇(4),翅片组件(3)中部开设有容纳空腔,容纳空腔内连接有风扇(4)。

3.根据权利要求2所述的一种高热流密度元器件散热系统,其特征在于,所述翅片组件包括连接翅片(3b)和多个单片翅片(3a),热端(2b)连接翅片组件(3)的连接翅片(3b),多个单片翅片(3a)平行、间隔连接在连接翅片(3b)远离热端(2b)的一侧,多个单片翅片(3a)中部形成一个容纳空腔,容纳空腔内连接有风扇(4),间隔排布的相邻单片翅片(3a)之间形成翅片通道,风扇(4)用于对翅片通道散热。

4.根据权利要求2所述的一种高热流密度元器件散热系统,其特征在于,所述半导体制冷片(2)的热端(2b)连接翅片组件(3),再由散热器的风扇(4)对翅片组件(3)进行散热。

5.根据权利要求1所述的一种高热流密度元器件散热系统,其特征在于,所述温控芯片(5)包括感温探针(5a),感温探针(5a)连接四棱台型石墨烯热沉(1)的底面(1a),温控芯片(5)的输出端连接半导体制冷片(2),通过对四棱台型石墨烯热沉(1)的温度检测和反馈,调节半导体制冷片(2)的工作电流,从而实现智能温控的效果。

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【专利技术属性】
技术研发人员:严国贤韩一严国祥徐涵严睿
申请(专利权)人:湖北聚温芯新材料技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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