[发明专利]一种电子设备散热器

说明书

一种电子设备散热器，热电制冷器将电子设备的发热芯片的热量传导给导热板，导热板将从热电制冷器传导而来的热量传导给半导体温差发电片，半导体温差发电片将热能转化成电能，半导体温差发电片产生的电能通过发电回路存储在储能锂电池中，储能锂电池中存储的电能通过用电回路供给到热电制冷器。本发明利用温差发电技术将热能转化为电能并将其存储，进而为热电制冷装置供电，实现能量循环利用，智能控制，节能高效，运行稳定，散热良好，无机械运动装置，适用于高集成度电子设备中大功率芯片的散热。

技术领域

本发明涉及一种电子设备芯片的散热装置，尤其涉及一种利用热电冷却和温差制冷原理的散热器。

背景技术

在电子系统中，芯片是主要发热部件，随着电子元器件的封装越来越小，热流密度急剧增加，如何对电子元器件进行有效的热管理已经成为设计阶段的重要考虑范畴。过去多项研究表明，温度是电子元器件失效的主要原因。目前常见的散热方式主要有：强迫风冷、液冷。强迫风冷一般采用风扇进行冷却，通过对流换热带走器件表面热量，常用于一般电子设备的散热问题中，但不适用于密闭空间内电子设备的冷却，且风扇带来了噪音问题。液冷散热效率高于风冷，但复杂的管路及其密封问题难以应用于精密电子器件内部。热电转换技术是研究热能和电能直接转换的科学，根据所利用的原理可分为温差发电和热电制冷两大分支，其对应的理论原理分别是塞贝克效应和帕尔贴效应。温差发电能直接把热能转换成电能，具有清洁、高效稳定等优点，热电制冷能利用电能实现热量转移，已经在微电子领域取得一定进展。随着节能紧迫性和电子器件散热问题的严峻性，利用热电转换技术制成的制冷和发电系统在微电子领域必有广泛应用。

热电制冷器是一种以半导体材料为基础，可以用作小型热泵的电子元件。热电制冷器不需要一定的工质循环来实现能量转换，没有任何运动部件，虽然制冷量很小，但其灵活性强、简单方便，使用可靠，冷热切换容易，非常适合微型制冷领域。半导体温差发电是利用半导体的独特性质，将热直接转变成为电的一种发电机。半导体温差发电器工作在两个具有温度差的热源之间，半导体在高温热源处吸收热量，在低温热源处放出热量，获得热能，实现热能和电能之间的转换。尽管温差发电效率目前只有约5％～7％，但是对于微功耗的处理器、传感器等小型电器，利用周围环境的热通过热电转换实现自主供电是很好的节能解决方案。将热电制冷和温差发电结合起来，可以实现能量的循环利用。

中国专利号“CN103311196A”公布了一种基于热电制冷器的高密度集成微纳光电子芯片散热装置，该装置包括斯特林发电机、热电制冷器和电源模块，其优点在于：散热效果良好、工作效率高，但其在工作中依旧存在噪音部件，且能量不能存储利用，无法实现智能热管理。

中国专利号“CN102130076 A”公布了一种热电式计算机芯片散热器，其优点在于无机械传动，不产生噪音，克服了一般散热装置的缺点，但无外部电源，一般热电材料制成的温差发电器效率不高，难以向热电制冷器稳定供电，散热效果不佳。

中国专利号“CN108458619A”公布了一种温差发电驱动冷却流体的热电耦合散热器，其优点在于可以将热源产生的热能转化为电能驱动散热装置，实现了能量的循环利用，液相流体和气相流体结合散热，散热良好，但其结构复杂，存在风扇等运动部件，噪音较大，难以应用于高集成度的精密电子器件的散热。

发明内容

本发明提供一种电子设备散热器，利用温差发电技术将热能转化为电能并将其存储，进而为热电制冷装置供电，实现能量循环利用，智能控制，节能高效，运行稳定，散热良好，无机械运动装置，适用于高集成度电子设备中大功率芯片的散热。

为了达到上述目的，本发明提供一种电子设备散热器，包含：

热电制冷器，其吸热端贴合电子设备的发热芯片，放热端贴合导热板，用于将电子设备的发热芯片的热量传导给导热板；

导热板，其贴合热电制冷器的放热端，用于将从热电制冷器传导而来的热量传导给半导体温差发电片；