CN213340350U - 大功率芯片的精准控温结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种温控精度高、噪声小、降温效果显著并且具有广泛通用性的大功率芯片的精准控温结构。本实用新型包括水泵、导热块、制冷器、散热组件和换热器，所述水泵、所述散热组件和所述换热器通过水管相互连通，所述制冷器设于所述导热块和所述散热组件之间。本实用新型应用于芯片温控结构的技术领域。

Description

大功率芯片的精准控温结构

技术领域

本实用新型涉及一种芯片温控结构的技术领域，特别涉及一种大功率芯片的精准控温结构。

背景技术

随着电子产品的发展，PCB主板的功率越来越大，对芯片的要求越来越高，测试过程中要及时对芯片进行控温来满足测试要求。目前的常用的散热结构如图3所示，这样的设计无法满足大功率CPU的精准控温，或者满足散热的情况下，并不能精准控制芯片的温度，并且风扇噪音过大，无法满足客户需求。虽然市面上也有采用TEC（半导体制冷器）作为控温组件，以达到稳定芯片工作温度的效果，但对于一些对摆放位置要求较高的芯片难以匹配适用，缺乏通用性。

公开号为CN210895146U的中国专利，公开了一种保持芯片工作温度的控温组件，在专利中的控温组件包括芯片、加热器、热敏电阻、绝缘基板、绝缘隔热板，芯片置于绝缘隔热板上，加热器、热敏电阻粘贴于绝缘基板同一侧外部，并通过绝缘基板粘贴于芯片上。该专利中，需根据芯片的尺寸来决定绝缘隔热板的尺寸、材质，虽然满足对位置摆放要求较高的芯片应用场景，但其材料浪费严重，并不适用广泛使用，并且由于其控温方式单一，对于发热量大的大功率芯片，该方案并不适用对大功率芯片进行长时间降温。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种温控精度高、噪声小、降温效果显著并且具有广泛通用性的大功率芯片的精准控温结构。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括水泵、导热块、制冷器、散热组件和换热器，所述水泵、所述散热组件和所述换热器通过水管相互连通，所述制冷器设于所述导热块和所述散热组件之间。

进一步地，所述散热组件包括第一水冷块、第二水冷块、第一底座和第二底座，所述第一水冷块设于所述第一底座上，所述第二水冷块设于第二底座上，所述第一水冷块与所述第二水冷块相适配，所述第一水冷块分别与所述第二水冷块和所述水泵相连通，所述第二水冷块与所述换热器相连通。

进一步地，所述第一水冷块与所述第一底座之间以及所述第二水冷块与所述第二底座之间均设有等高螺丝和套设在所述等高螺丝上的弹簧。

进一步地，所述第一底座和所述第二底座上均设有与芯片通孔相适配的固定孔。

进一步地，所述换热器包括机壳、若干个设于所述机壳上的散热片以及若干个均安装在所述机壳上并与所述散热片相配合的散热风扇。

进一步地，所述制冷器采用半导体制冷器。

本实用新型具有以下有益效果：

大功率芯片的精准控温结构包括水泵、导热块、制冷器、散热组件和换热器，所述水泵、所述散热组件和所述换热器通过水管相互连通，所述制冷器设于所述导热块和所述散热组件之间，所述水泵和所述换热器组成水冷散热***，本实用新型通过采用所述半导体制冷器配合水冷散热***，通过控制所述半导体制冷器的电流大小可实现对芯片的精准控温降温，而所述半导体制冷器所产生的热量由水冷散热***带走，而水冷散热***的噪音很小，一般在30dB至45dB中。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是所述散热组件的结构示意图；

图3是风冷散热结构对大功率芯片散热的结构示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，在本实施例中，本实用新型包括水泵1、导热块2、制冷器3、散热组件4和换热器5，所述水泵1、所述散热组件4和所述换热器5通过水管6相互连通，所述制冷器3设于所述导热块2和所述散热组件4之间；所述制冷器3采用半导体制冷器31。

由上述方案可见，采用所述半导体制冷器31来控制芯片7的温度，具体为芯片7产生的热量通过所述导热块2，而所述导热块2和所述半导体制冷器31接触，通过控制所述半导体制冷器31的电流大小来控制制冷量，从而控制所述导热块2的温度，而所述半导体制冷器31流出的热量通过所述水泵1配合所述换热器5进行降温，即采用所述半导体制冷器31配合水冷散热***，实现了对大功率芯片7的精准控温，其控温效果好，降温迅速。

一个优选方案是，如图1和图2所示，所述散热组件4包括第一水冷块41、第二水冷块42、第一底座43和第二底座44，所述第一水冷块41设于所述第一底座43上，所述第二水冷块42设于第二底座44上，所述第一水冷块41与所述第二水冷块42相适配，所述第一水冷块41分别与所述第二水冷块42和所述水泵1相连通，所述第二水冷块42与所述换热器5相连通。

由上述方案可见，循环冷却液在所述水泵1的作用下，在所述第一水冷块41、所述第二水冷块42和所述换热器5之间流动，使得从所述半导体制冷器31流出的热量依次经由所述第一水冷块41、所述第二水冷块42和所述换热器5进行降温，有效保证本装置对芯片7的控温效果；此设计中，所述导热块2安装在所述第一水冷块41的底部。

一个优选方案是，如图2所示，所述第一水冷块41与所述第一底座43之间以及所述第二水冷块42与所述第二底座44之间均设有等高螺丝45和套设在所述等高螺丝45上的弹簧。

由上述方案可见，采用所述等高螺丝45和所述弹簧来实现所述第一水冷块41和所述第二水冷块42的独立浮动来适用各个芯片7的高度差异，保证所述导热块2和芯片7的良好接触。

一个优选方案是，如图1和图2所示，所述第一底座43和所述第二底座44上均设有与芯片通孔相适配的固定孔46。

由上述方案可见，通过螺栓结合所述固定孔46和芯片通孔，将本装置安装在芯片7上，使得所述导热块2与芯片7相接触，通过所述导热块2将芯片7产生的热量导出。

一个优选方案是，如图1所示，所述换热器5包括机壳51、若干个设于所述机壳51上的散热片52以及若干个均安装在所述机壳51上并与所述散热片52相配合的散热风扇53。

由上述方案可见，循环液将热量传递给具有大表面积的所述散热片52，所述散热片52上的所述散热风扇53则将流入空气的热量带走。

本实用新型具体的工作原理：

由于所述导热块2与芯片7相接触，芯片7所产生的热量经由所述导热块2传递到所述半导体制冷器31上，所述半导体制冷器31通过改变电流的大小对芯片7进行温度控制，而所述半导体制冷器31所带出的热量由水冷散热***进行降温，具体为循环液在所述水泵1的作用下，在所述第一水冷块41、所述第二水冷块42和所述换热器5之间循环，当循环液通过所述第一水冷块41和所述第二水冷块42时带走热量，循环液温度升高后流经所述换热器5，循环液将从所述第二水冷块42流出的热量传递给所述换热器5上的所述散热片52，安装在若干个所述散热片52上的若干个所述散热风扇53则将流入空气的热量带走。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种大功率芯片的精准控温结构，其特征在于：它包括水泵（1）、导热块（2）、制冷器（3）、散热组件（4）和换热器（5），所述水泵（1）、所述散热组件（4）和所述换热器（5）通过水管（6）相互连通，所述制冷器（3）设于所述导热块（2）和所述散热组件（4）之间。

2.根据权利要求1所述的大功率芯片的精准控温结构，其特征在于：所述散热组件（4）包括第一水冷块（41）、第二水冷块（42）、第一底座（43）和第二底座（44），所述第一水冷块（41）设于所述第一底座（43）上，所述第二水冷块（42）设于第二底座（44）上，所述第一水冷块（41）与所述第二水冷块（42）相适配，所述第一水冷块（41）分别与所述第二水冷块（42）和所述水泵（1）相连通，所述第二水冷块（42）与所述换热器（5）相连通。

3.根据权利要求2所述的大功率芯片的精准控温结构，其特征在于：所述第一水冷块（41）与所述第一底座（43）之间以及所述第二水冷块（42）与所述第二底座（44）之间均设有等高螺丝（45）和套设在所述等高螺丝（45）上的弹簧。

4.根据权利要求2所述的大功率芯片的精准控温结构，其特征在于：所述第一底座（43）和所述第二底座（44）上均设有与芯片通孔相适配的固定孔（46）。

5.根据权利要求1所述的大功率芯片的精准控温结构，其特征在于：所述换热器（5）包括机壳（51）、若干个设于所述机壳（51）上的散热片（52）以及若干个均安装在所述机壳（51）上并与所述散热片（52）相配合的散热风扇（53）。

6.根据权利要求1所述的大功率芯片的精准控温结构，其特征在于：所述制冷器（3）采用半导体制冷器（31）。

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