就半導體制冷器對CPU等電子元件的降溫效果進行了試驗研究。通過模擬試驗分別得到了CPU在傳統風冷散熱裝置和接入半導體制冷片時的溫度數據,并對比分析了CPU輸入電壓以及制冷片電壓對降溫效果的影響。結果顯示,接入半導體制冷片后,CPU的工作溫度大為降低,降溫幅度達到15～25℃,可以很好地滿足高頻電子元件的溫度要求;同時發現CPU的降溫效果與制冷片電壓并不成正比關系。

　　關鍵詞：半導體制冷;CPU;降溫效果

　　Abstract: The electronic components cooling effect by semiconductor refrigeration was tested by experiment in the study.The temperature data were obtained under the experimental condition of the air-cooled heat exchanger and semiconductor refrigeration.The influence of the voltage of CPU and refrigeration piece on cooling effect was also analyzed.The results showed that the semiconductor refrigeration made a CPU temperature decline of 15 to 25 degrees,which can meet the temperature requirements of high frequency electronics,and found that the CPU cooling effect and voltage of refrigeration piece is not relation of certain direct ratio.

　　Keywords: semiconductor refrigerating;CPU;cooling effect

　　根據電子學理論，CPU、內存等電子元件頻率的提高雖然對其壽命不會有影響，但是卻會產生高密度的熱量，若散熱不好將會使其溫度過高，從而引發" 電子遷移" 現象。這種現象會對電子元器件造成損壞，從而降低電子元器件的壽命。為了防止" 電子遷移" 現象的發生，應該把CPU 等電子元件的表面溫度控制在50℃以下，這樣CPU的內部溫度就可以維持在80℃以下［1］。

　　為了使電子元器件的溫度可以控制在額定溫度范圍之內，必須給電子元器件提供合理的散熱方案。計算機中最常用的CPU 散熱的方式包括:風冷散熱法和水冷散熱法。但是這兩種散熱措施并不能把CPU 表面溫度降至室溫以下( 水冷法可以通過在水中加冰塊實現，但過于麻煩不適于實際應用) ，也就意味著無法滿足更高的頻率的CPU 的工作要求，因此必須選擇一種新的散熱方式，以保證高性能高頻率CPU 芯片的穩定運行。

　　目前新型散熱方式主要有噴霧冷卻、相變材料、熱管和半導體制冷等。噴霧冷卻在電子元件的高熱流密度散熱方面有廣闊的應用前景，但目前的研究主要集中在傳熱機理、傳熱強化等理論及實驗研究上［2 ～ 4］，國內還沒有適合電子元件應用的小型集成化的噴霧冷卻系統出現; 相變材料主要適用于具有間歇發熱特性或處于波動熱環境下的電子設備［5，6］; 熱管散熱技術也已經在電子元器件領域被普遍應用［7］。但是這些散熱與傳統散熱方式一樣，都不能把CPU 表面溫度降至室溫以下。半導體制冷是通過直流電制冷的一種新型制冷方式，以其強大的降溫功能應用于計算機的CPU、顯卡等發熱部件，它的優點在于: ( 1) 可以把電子元件溫度降低到室溫以下; ( 2) 制冷組件為固體器件，可靠性高，失效率低; ( 3) 結構簡單，尺寸小，質量輕，且工作時無噪聲、無磨損［8，9］。

　　本文制作一種半導體制冷的冷卻試驗裝置，對CPU 等電子元件的降溫效果進行試驗研究，并分析CPU 輸入電壓以及制冷片電壓對降溫效果的影響。

　　通過半導體制冷的冷卻實驗裝置，對CPU 等電子元件的降溫效果進行了研究，與傳統的風冷熱方式對比，半導體制冷對CPU 的降溫效果明顯，短時間內CPU 的溫度可以降低到環境溫度以下; 同時發現CPU 的降溫效果與制冷片電壓并不成正比關系，這主要受半導體制冷片熱端散熱效果的影響。因此，在實際應用中，應根據半導體制冷片的結構和使用環境以及被冷卻器件的降溫要求，對半導體制冷的冷卻裝置進行優化設計。

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