手机散热器半导体是什么意思

手机散热器半导体是什么意思,第1张

就是手芯片生的量及散出去。要不然致芯片

半导体散热器是由半导体所组成的一种散热装置,于1960年左右才出现,然而其理论基础可追溯到19世纪。

这现象最早是在1821年,由一位德国科学家ThomasSeeback首先发现,不过他当时做了错误的推论,并没有领悟到背后真正的科学原理。

半导体散热片本身是通过消耗电能来提高热量传输速度的东西。分冷面和热面,通过消耗电能来将冷面的热量传递到热面。热面的发热量比较大,所以要保障有一定的散热能力。热面温度越高,冷面的降温效率越低,最后有可能导致整个半导体散热片被熔毁。

一般有些散热器它是有一种半导体功能的,就是将散热器类装入水,然后它的水就会自动凝结成小冰珠附着在手机背面上,但是这种是不会给手机造成任何进水或者危害的。

因为他毕竟是小冰猪,而且他是散热器散发出来的,它已经极大的溶解掉了水中的有机成分,只留下一些水蒸气,而水蒸气的密度非常的低,非常容易被融化。

手机散热器风冷好。手机“散热设备”内含有制冷晶片,合金散热柱,机身搭载5叶扇。原理是通电后风扇启动,两侧风道引流加持,让整个机身实现空气循环,来降温内部的制冷晶片,通过贴在手机背部的方式去逐渐降温。但不足的是制冷晶片本身背后大量的发热需要通过背部风扇排出,排风口正好就对着我的双手,机身过宽不方便使用,齐能达到2摄氏度。也是非常不错的手机散热器。

在日常中我们常被CPU,GPU等芯片的散热所困扰,下面我从两个方面来阐述这一问题。欢迎大家阅读!更多相关信息请关注相关栏目!

一、热阻

首先我来谈一下晶体管的基础知识,晶体管器件是由半导体材料锗或硅的PN或NP电结构成(目前锗材料已被逐步淘汰),下面主要介绍一下硅材料。

硅材料:硅具有优良的半导体电学性质。禁带宽度适中,为1.21电子伏。载流子迁移率较高,电子迁移率为1350平方厘米/伏 .秒,空穴迁移率为480平方厘米/伏 .秒。本征电阻率在室温(300K)下高达2.3×10的5次方 欧 .厘米,掺杂後电阻率可控制在10的4次方~10的负4次方 欧 .厘米的宽广范围内,能满足制造各种器件的需要。硅单晶的非平衡少数载流子寿命较长,在几十微秒至1毫秒之间。热导率较大,化学性质稳定,又易于形成稳定的热氧化膜。在平面型硅器件制造中可以用氧化膜实现PN结表面钝化和保护,还可以形成金属氧化物半导体结构,制造MOS型场效应晶体管和集成电路。上述性质使PN结具有良好特性,使硅器件具有耐高压,反向漏电流小,效率高,使用寿命长,可靠性好,热传导好等优点。

在电脑中我们经常看到MOS器件,那么什么是MOS器件呢?

MOS的全文是:Metal Oxide Semiconductor 金属氧化物半导体。用氧化膜硅材料制作的场效应晶体管,就叫做MOS型场效应晶体管,既:金属氧化物场效应晶体管。

在冬季,当我们把手放在一块木板和放在一块铁板上时,就会感觉到铁板比木板凉,铁板越大,接触的越紧,越感到凉。这说明铁板比木板的散热能力好,而且散热能力与面积,体积,几何形状,以及接触面的紧密程度都有关系。

在电脑工作时,芯片晶体管PN的损耗(任何集成电路芯片都是由N个晶体管组成)产生了温升Ti,它是通过管芯与外壳之间的热阻Rri,无散热片时元件外壳和周围环境之间的热阻Rrb,元件与散热片之间的热阻Rrc和散热片与周围环境之间的热阻Rrf这四种渠道将热量传走,使温差能够符合元件正常运行的要求。

由于热的传导以流过Rri,Rrc和Rrf三个热阻为主,因此总热阻Rrz可以用下式来表示:Rrz=Rri Rrc Rrf

于是当芯片的允许温升和功耗都已经确定了以后,即可定出需要的总热阻Rrz,再从下式中决定散热器的尺寸,这就是我要介绍热阻的目的和它的应用。

热阻Rr是从芯片的管芯经外壳,接触面,散热片到周围空气的总热阻Rrz,因此可有下式计算得知。

Ti-Ta=Pc(Rti Rrc Rrf)=Pc Rrz

Rrz=(Ti-Ta)/Pc

式中:Ti芯片允许的结温,Ta芯片环境周围的空气温度,Pc芯片的热源功率损耗

二、热导系数

热导系数(又被称作“导热系数”或“导热率”)是反映材料热性能的`重要物理量。热传导是热交换的三种(热传导,对流和辐射)基本形式之一,是工程热物理,材料科学,固态物理,能源,环保等各个研究领域的课题。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构,热量的传递依靠原子,分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移。在导电金属中电子流起支配作用,在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。

1882年法国科学家傅里叶(J.Fourier)建立了热传导理论,目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律的基础上。当物体内部有温度梯度存在时,就有热量从高温处传递到低温处,这种现象臂称为热传导。傅里叶指出,在dt时间内通过ds面积的热量dQ,正比于物体内的温度梯度,其比例系数时导热系数,既:

dQ/dt=-λ .dt/dx .ds

式中dQ/dt为传热速率,dt/dx是与面积ds相垂直的方向上的温度梯度,“-”号表示热量由高温区域传向低温区域,λ是热导系数,表示物体导热能力的大小。在式中λ的单位是W.m负1次方.K负1次方。

对于各向异性材料,各个方向的导热系数是不同的(常用张量来表示)。

如果大家对上述的公式看不懂或不太明白(上述属于大学高等物理课程),下面我用通俗的语言表述热导系数。

热导系数又称导热系数或导热率。表征物质热传导性能的物理量。设在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米,面积为1平方米的平行面,而这两个平面的温度相差1度,则在1秒内从一个平面传导到另一平面的热量就规定为该物质的热导率。其单位为:瓦/(米.摄氏度),原工程单位制中则为:千卡/(米.小时.摄氏度),热导率的倒数称为导热热阻。其它条件不变时,热导率愈大导热热阻就愈小,则导热量就愈大;反之则导热量就愈小。

通过上述公式和定义可知:芯片散热方式是靠与芯片接触的基板(铜材或铝材)面积与机箱内的温差通过箱内的空气流散热的,这种散热量与基板面积成正比。当机箱内温度达到一定时,也就失去了散热能力。要想把芯片散发出的热量排走,在常规下只能用强风。所以无风扇静音热管的散热方式,是不可取的。

另外根据空气动力学原理(就不列公式了),机箱风扇的安装,风向必须一致,既:前入后出,形成一个风道,才能将箱体内的热量带走,起到散热的目的。

半导体冰箱 是新概念冰箱,这种新型的冰箱还是更加偏向于个性化设计,不仅具备了良好的 环保 节能效果之外,这冰箱容量的大小可以定制的特点也是非常吸引消费者的一个方面。下面就一起来了解一下什么是 半导体冰箱 以及它的优缺点介绍吧!

什么是半导体冰箱

半导体冰箱 是一种在制冷原理上和 其他 普通冰箱不同的产品,它以一块40毫米见方、4毫米厚的半导体芯片通过高效环形双层热管散热及传导技术和自动变压变流控制技术实现制冷,被喻为世界最小的“压缩机”。由于半导体制冷器属电子物理制冷,根本不用制冷工质和机械运动部件,从而彻底解决了介质污染和机械振动等机械制冷冰箱所无法解决的应用问题,并在小容量低温冷藏箱方面具有更加显著的节能特性极具开发推广价值。

半导体冰箱优点

1.无机械传动部件,无磨损,无噪音,寿命长

2.无需制冷剂制冷(压缩式和吸收式都需要),绝对环保

3,效率高,耗电量低(在100W以下,耗电量只有压缩式和吸收式的一半)

4.因为使用制冷片制冷,所以半导体冰箱可以做到任意大小,甚至有用usb接口供电的usb冰箱出现。

半导体冰箱缺点

1.制冷温度与环境温度有关(一般低于环境温度20度),不能制冰 (此问题也可以通过多级制冷片串联来解决,但是串联后必须加强散热,否则容易烧毁制冷片)。

2.冰箱容积不能超过100升(高于100升,其制冷效果下降,耗电量增加)

3.因为制冷片一面散热,而且产热多,所以必须使用散热设备,这也增加了半导体冰箱的成本,如果使用风扇,还会增加耗电量,产生轻微噪音。

4.半导体冰箱在做较大的冰箱时成本较高,不利于大规模推广。

以上就是给大家带来的 半导体冰箱 的相关介绍,大家看看了之后对这产品的优缺点一定有了一些了解,虽说 半导体冰箱 在容量及制冷等方面的限制使得这一产品不可能大量的投放于市场,但从另一方面来讲,这也正是追求个性的消费者所乐于接受的,相信随着半导体冰箱知名度的增加,一定会有更多消费者选择这一环保的冰箱产品的。


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