Охлаждение элементом Пельтье

Термоэлектрические пластины (рис.1.6) используют эффект Пельтье (обратный эффект термопары, заключающийся в том, что при протекании тока через два соприкасающихся полупроводника от одного к другому, пластина нагревается с одной стороны и охлаждается с другой, причём перепад температур на обоих сторонах пластины одинаков. За это свойство модуль Пельтье называют термонасосом. Сам по себе он не может охладить процессор. Он просто перекачивает выделяемое тепло от одной обкладки к другой - от процессора к кулеру. Получается, что термоэлектрический насос имеет холодную сторону, где тепло поглощается, и горячую, где выделяется. Причём, как и в случае с обычным насосом, выделяемое тепло должно куда-то отводиться, то есть, его надо охлаждать кулером. Но на горячей стороне термопары выделяется также тепло, образующееся в следствии потерь, так как по ней тоже течёт ток, а законы физики никто не отменял. В итоге кулер должен охладить не только выделяемое процессором тепло, но и тепло, выделяемое самой термоэлектрической пластинкой, так как эффективность у неё не 100% и сам модуль Пельтье сильно греется.

Рис.1.6. Охлаждающий модуль на эффекте Пельтье

Плоские теплоотводы

Компания Furukawa Electric (Япония) разработала очень тонкий, подобный листу бумаги, теплоотвод, который позволит охлаждать полупроводниковые микросхемы в мобильных электронных устройствах типа ноутбуков, сотовых телефонов и КПК. Теплоотвод может также использоваться для регулирования разницы температур внутри корпуса устройств.

Рис.1.7. Типовые плоские теплоотводы

Поскольку домашняя электроника и коммуникационные устройства становятся все легче, тоньше и меньше, установка обычных теплоотводов становится затруднительной из-за ограниченного места. Возникает необходимость в разработке эффективного проводника тепла, который был бы тонким и гибким как бумага, при этом обеспечивая функции рассеивания тепла и теплорегуляции. Толщина разработанного японцами теплоотвода меньше 1 мм (рис.1.7). А поскольку его размеры могут свободно изменяться в зависимости от нужд устройства, теплоотвод легко устанавливается на свободное место любого размера.

Новинка довольно эффективна при решении многих температурных проблем, например, устранения нагревания, уравнивания температур и рассеивания тепла. К примеру, теплоотвод толщиной 0,6 мм, широтой 20 мм и длиной 150 мм может рассеять до 10 Вт тепловой энергии. Если же он будет несколько толще, например, 1 мм, то количество рассеиваемой энергии увеличится до 20-30 Вт.

Охлаждение микросхем распылением на них жидкости

Hewlett Packard намеревается применить для охлаждения интегральных схем технологии, разработанные для струйных принтеров. Эта разработка позволит добиться повышенной производительности электронного оборудования, без затрат на жидкое охлаждение. Принцип распыленного охлаждения весьма прост по своей сути. Он схож с механизмом охлаждения человеческого тела путем испарения влаги. Однако электронные приборы не выделяют влагу, поэтому охладители нужно распылять над поверхностью плат и блоков, где они будут нагреваться и испаряться. HP предложила использовать для охлаждения позиционную программируемость головок струйных принтеров. Для этого будет создана температурная карта чипа, и жидкость будет наноситься в те места, где это требуется. По заявлению компании, такая технология намного опережает все существующие методы охлаждения, как по качеству, так и по цене.