[发明专利]一种适用于芯片热管理的智能温控装置

说明书

本发明公开了一种适用于芯片热管理的智能温控装置，包括半导体制冷器、水冷装置、导热件、MCU控制器和TEC控制器，半导体制冷器包括相互贴连接的半导体热端和半导体冷端，水冷装置包括水冷腔以及与水冷腔相连接的液体循环装置，水冷腔与半导体热端相贴合，导热件的一侧与芯片相贴合，另一侧与半导体冷端相贴合，所述MCU控制器用于发出指令信号，所述控制装置连接有热敏电阻，所述热敏电阻设于半导体冷端与导热件之间，TEC控制器可接收MCU控制器的指令信号，所述TEC控制器可控制半导体制冷器的电流方向以及电流大小，从而控制半导体制冷器的功率。控制系统中有热敏电阻做反馈，使控制系统形成闭环，能够精确控制芯片的温度。

技术领域

本发明涉及芯片冷却装置技术领域，特别涉及一种适用于芯片热管理的智能温控装置。

背景技术

近年来，随着电子芯片朝着高集成化、小型化的发展，芯片的发热功率大幅度上升，芯片的温度也迅速增高，过高的温度不仅破坏了芯片运行的稳定，甚至会缩短芯片的寿命，因此，如何有效地对芯片散热是提高芯片性能的前提保证。

热电制冷又称温差制冷，作为一种主动冷却技术，具有无运动部件、体积小、易于集成等优点受到广泛关注，并且可以通过调节输入电流的大小实现制冷温度的精准调节。热电制冷基于以下原理：将N型半导体和P型半导体串联连接，外界直流电源施加电流后，电子和空穴从低能级的P型半导体进入高能级的N型半导体时需要吸收热量，制冷过程由此形成。

现有对半导体制冷片的散热一般通过风冷、散管等对半导体热端进行扇热，但是，却不能精确地控制半导体冷端的温度，对于一些芯片来说，温度的恒定是其工作稳定的关键因素（例如防火设备、敏感材料），假如温度过低或过高都会引起其工作不稳定，从而无法触发相应的程序或开关，影响产品的工作运行。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种适用于芯片热管理的智能温控装置，旨在使半导体制冷器可以精确地控制芯片的温度，从而可以适用于不同的设备，且兼容性好。

为实现上述目的，本发明提出一种适用于芯片热管理的智能温控装置，包括：

半导体制冷器，所述半导体制冷器包括相互贴连接的半导体热端和半导体冷端；

水冷装置，所述水冷装置包括水冷腔以及与水冷腔相连接的液体循环装置，所述水冷腔与半导体热端相贴合；

导热件，所述导热件的一侧与芯片相贴合，另一侧与半导体冷端相贴合；

MCU控制器，所述MCU控制器用于发出指令信号，

TEC控制器，所述控制装置连接有热敏电阻，所述热敏电阻设于半导体冷端与导热件之间，TEC控制器可接收MCU控制器的指令信号，所述TEC控制器可控制半导体制冷器的电流方向以及电流大小，从而控制半导体制冷器的功率。

优选地，所述水冷腔体为内部具有单向流道的腔体，所述腔体的设有流体入口和流体出口，所述液体循环装置包括冷排、设于冷排的散热风扇以及与冷排相连接的热管体和冷管体，所述冷管体与流体入口相连接，热管体与流体出口相连接。

优选地，所述冷排与水冷腔体之间设有至少一个水泵装置。

优选地，所述半导体冷端和半导体热端分别与TEC控制器连接，所述半导体冷端和半导体热端分别与MCU控制器相连接。

优选地，当TEC控制器控制半导体冷端的电流为正时，冷端制冷；当TEC控制器控制半导体冷端的电流为负时，冷端加热。

优选地，所述TEC控制器包括与热敏电阻相连接的温度传感测量电路、与温度传感测量电路相连接的差分放大器、与差分放大器相连接的补偿网络、与补偿网络相连接的H桥以及与H桥相连接的半导体制冷器，H桥分别与半导体冷端和半导体热端相连接。

优选地，所述差分放大器与MCU控制器相连接，所述MCU控制器设有预定温度电压。