устройство для охлаждения электронных плат

Формула изобретения

Устройство для охлаждения электронных плат, содержащее металлическую емкость, заполненную рабочим веществом, имеющим большое значение теплоты плавления и температуру плавления в диапазоне 35-65°С, на одну из поверхностей которой устанавливается электронная плата с размещенными на ней тепловыделяющими элементами радиоэлектронной аппаратуры, отличающееся тем, что на элементы радиоэлектронной аппаратуры, наиболее критичные к температурному режиму функционирования или требующие существенного снижения температуры, дополнительно устанавливаются с обеспечением хорошего теплового контакта холодными спаями термоэлектрические батареи, питаемые электрической энергией от источника постоянного электрического тока, причем отвод теплоты с их горячих спаев осуществляется в находящееся в емкости рабочее вещество, а передача теплоты с горячих спаев термоэлектрических батарей к рабочему веществу производится посредством медного теплопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электронике и может быть использовано для обеспечения требуемых тепловых режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), в частности электронных плат.

Прототипом изобретения является прибор, описанный в [1].

Устройство представляет собой тонкостенную металлическую емкость, заполненную рабочим веществом, на которую устанавливаются с хорошим тепловым контактом тепловыделяющие элементы. Тепло, рассеиваемое аппаратурой, поглощается за счет скрытой теплоты плавления вещества.

Недостатком устройства является невозможность обеспечения им неравномерного охлаждения элементов РЭА, установленных на электронной плате, т.е. охлаждения различных элементов РЭА до разного значения температуры.

Целью изобретения является достижение возможности организации неравномерного охлаждения элементов РЭА, размещенных на электронной плате.

Цель достигается тем, что на элементы РЭА, наиболее критичные к температурному режиму функционирования или требующие существенного снижения температуры, дополнительно устанавливаются с обеспечением хорошего теплового контакта холодными спаями термоэлектрические батареи (ТЭБ), питаемые электрической энергии от источника постоянного электрического тока. Отвод теплоты с горячих спаев ТЭБ осуществляется в находящееся в емкости рабочее вещество. Причем передача теплоты с горячих спаев ТЭБ к рабочему веществу производится посредством медного теплопровода.

Конструкция устройства приведена на чертеже. Устройство содержит металлическую емкость 1, заполненную рабочим веществом, имеющим большое значение теплоты плавления и температуру плавления в диапазоне 35-65°С (например, парафин). На одну из поверхностей емкости 1 устанавливается электронная плата 2 с размещенными на ней тепловыделяющими элементами РЭА 3. На элементы РЭА 3, наиболее критичные к температурному режиму функционирования или требующие существенного снижения температуры, дополнительно устанавливаются с обеспечением хорошего теплового контакта холодными спаями ТЭБ 4, питаемые электрической энергии от источника постоянного электрического тока (не показан). Отвод теплоты с горячих спаев ТЭБ 4 посредством медного теплопровода 5 осуществляется в находящееся в емкости 1 рабочее вещество.

Устройство работает следующим образом.

Тепло, поступающее от элементов РЭА 3, установленных на электронной плате 2, передается металлической емкости 1 и через поверхность соприкосновения рабочему веществу. Далее происходит прогрев рабочего вещества 2 до температуры плавления и процесс плавления, сопровождающийся поглощением теплоты, тратящейся на изменение агрегатного состояния вещества. Теплоотвод за счет изменения агрегатного состояния рабочего вещества является базовым и может быть использован для обеспечения необходимого температурного режима функционирования элементов РЭА 3, не требующих существенного снижения температуры, либо не критичных к существенной величине перегрева по отношению к окружающей среде. Для охлаждения элементов РЭА, особо критичных к перегревам или требующих существенного снижения температуры, используются ТЭБ 4, которые организуют дополнительный теплосъем, причем величина холодопроизводительности каждой ТЭБ 4 определяется в соответствии с уровнем тепловыделений конкретного элемента РЭА 3. При этом отвод теплоты от горячих спаев ТЭБ осуществляется также в содержащееся в емкости 1 рабочее вещество, количество которого рассчитывается исходя из длительности функционирования элементов РЭА 3, мощности их тепловыделений, теплопроизводительности ТЭБ 4, а также условий эксплуатации. Передача тепла от горячих спаев ТЭБ 4 к емкости 1 с рабочим веществом осуществляется посредством медного теплопровода 5.

Литература

1. Алексеев В.А. Охлаждение радиоэлектронной аппаратуры с использованием плавящихся веществ. М.: Энергия, 1975.