×
10.09.2015
216.013.79b1

СПОСОБ ОТВОДА ТЕПЛА ОТ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЛАЗЕРОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: для охлаждения и теплоотвода, например охлаждения компонентов компьютерной техники. Сущность изобретения заключается в том, что способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов на основе применения полупроводниковых лазеров заключается в применении термомодуля, примыкающего холодными спаями к электронному компоненту, а горячие спаи термомодуля представляют собой матрицу полупроводниковых лазеров, предназначенную для преобразования тепловой энергии, поступившей с холодных спаев в виде электрического тока, в энергию электромагнитного излучения оптического диапазона, отводящую тепло от охлаждаемого устройства в окружающую среду. Технический результат: обеспечение возможности повышения эффективности теплопередачи, уменьшения габаритов теплоотвода, увеличения интенсивности работы систем охлаждения. 1 ил.
Основные результаты: Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов на основе применения полупроводниковых лазеров, заключающийся в применении для отвода тепла от электронного компонента термомодуля, примыкающего холодными спаями к электронному компоненту, отличающийся тем, что горячие спаи термомодуля представляют собой матрицу полупроводниковых лазеров, предназначенную для преобразования тепловой энергии, поступившей с холодных спаев в виде электрического тока, в энергию электромагнитного излучения оптического диапазона, отводящую тепло от охлаждаемого электронного компонента в окружающую среду.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам охлаждения и теплоотвода, например к способам охлаждения компонентов компьютерной техники.

Известен способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде излучения [1], в котором используются светодиодные излучатели, предназначенные для преобразования тепловой энергии, поступившей с холодных спаев термомодуля в виде электрического тока, в энергию излучения.

Цель изобретения - улучшение процесса охлаждения и теплоотвода тепловыделяющих электронных компонентов.

Для достижения поставленной цели разработано термоэлектрическое устройство, состоящее из термомодуля, горячие спаи которого представляют собой матрицу полупроводниковых лазеров, предназначенную для преобразования тепловой энергии, поступившей с холодных спаев в виде электрического тока, в энергию электромагнитного излучения оптического диапазона (лазерного излучения), отводящую тепло от охлаждаемого устройства в окружающую среду. Такой способ имеет преимущества перед обычными излучающими светодиодными модулями в том, что можно получить более низкую температуру на холодном спае за счет высокой интенсивности лазерного излучения. При максимальной яркости лазерного излучения нагрев превалирует над охлаждением обусловленным эффектом Пельтье. Однако при оптимальном значении тока (индивидуального для каждого типа лазера) процесс охлаждения преобладает над нагревом и обеспечивает преобразование избыточной энергии, поступающей извне в электромагнитное излучение.

На фиг. 1 представлена структурная схема способа отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов на основе применения матрицы полупроводниковых лазеров.

Матрица полупроводниковых лазеров реализована на основе полупроводниковых ветвей p-типа и n-типа, где 1 - металл, 2 - диоксид кремния, 3 - сильнолегированный арсенид галлия (p-типа), 4 - легированный арсенид галлия-алюминия (р-типа), 5 - арсенид галлия, 6 - легированный арсенид галлия-алюминия (n-типа), 7 - сильнолегированный арсенид галлия (n-типа), 8 - металл, 9 - теплоотводящая подложка.

Полупроводниковые лазеры путем последовательного соединения сформированы в матрицу. Верхняя и нижняя поверхности этой матрицы - охлаждающие, а боковые стороны - отводят энергию от охлаждаемого компонента электронной техники в виде лазерного излучения.

При последовательном пропускании тока лазерные диоды будут формировать электромагнитное излучение оптического диапазона, а не нагрев, как в обычном термомодуле, причем на верхней и нижней поверхности будет происходить поглощение тепловой энергии в соответствии с эффектом Пельтье.

В зависимости от мощности тепловыделений охлаждаемого объекта для формирования матрицы могут быть выбраны полупроводниковые лазеры различной мощности, обеспечивающие адекватный уровень охлаждения. Допустимо использовать импульсный источник питания для обеспечения необходимой мощности лазерного излучения при энергосберегающем режиме работы.

Использование представленного способа отвода тепла позволит значительно повысить эффективность теплопередачи и уменьшить габариты теплоотвода, а также значительно увеличить интенсивность работы систем охлаждения.

Возможность повышения теплопередачи путем использования лазерного излучения имеет перспективу применения для дискретных источников тепловыделения, например мощных сверхбольших интегральных схем, микропроцессоров, микросборок.

Литература

1. Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов в виде излучения: патент 2405230 РФ, МПК G06F 1/20 / Исмаилов Т.А., Гаджиев Х.М., Гаджиева С.М., Нежведилов Т.Д., Челушкина Т.А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». - №2009120686/09; заявл. 01.06.2009, опубл. 27.11.2010, Бюл. №33.

Способ отвода тепла от тепловыделяющих электронных компонентов на основе применения полупроводниковых лазеров, заключающийся в применении для отвода тепла от электронного компонента термомодуля, примыкающего холодными спаями к электронному компоненту, отличающийся тем, что горячие спаи термомодуля представляют собой матрицу полупроводниковых лазеров, предназначенную для преобразования тепловой энергии, поступившей с холодных спаев в виде электрического тока, в энергию электромагнитного излучения оптического диапазона, отводящую тепло от охлаждаемого электронного компонента в окружающую среду.
СПОСОБ ОТВОДА ТЕПЛА ОТ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ЛАЗЕРОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 135 items.
10.07.2013
№216.012.5549

Светотранзистор

Изобретение относится к электронным компонентам микросхем. В отличие от обычного биполярного транзистора, согласно изобретению, один p-n-переход транзистора сформирован в виде светоизлучающего. Для р-n-р-транзистора излучающим переходом является переход база-эмиттер, а для n-p-n-транзистора -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487436
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.10.2013
№216.012.7182

Реанимационный комплекс для новорожденных

Изобретение относится к медицине, в частности к неонатологии, и предназначено для проведения мероприятий по восстановлению жизненно важных функций новорожденных. Техническим результатом является повышение эффективности проведения восстановительных процедур новорожденного за счет обеспечения его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494715
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.01.2014
№216.012.9ccb

Способ изготовления линз для стоматологических очков

Изобретение может быть использовано для создания очков, используемых при работе с ультрафиолетовым излучением и обеспечивающих одновременную защиту от механических и ультрафиолетовых воздействий. Способ включает послойное напыление на линзы металлов. Проводят последовательное магнетронное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505845
Дата охранного документа: 27.01.2014
20.02.2014
№216.012.a104

Термоэлектрическое устройство для лечения кисти

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и предназначено для температурного воздействия при лечении гнойно-воспалительных и послетравматических заболеваний пальцев кисти. Устройство содержит корпус с выточенными по бокам отверстиями для прохождения потоков воздуха. В корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506935
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a1e2

Устройство для получения талой воды

Изобретение относится к устройствам для получения талой воды, в частности для получения талой воды из морской методом вымораживания. Устройство включает корпус, в котором размещены термостатированная рабочая емкость с крышкой и отверстием для слива воды, внутри рабочей емкости находится сетка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507157
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3a9

Конденсационный термоэлектрический шкаф

Изобретение относится к системе охлаждения для компьютерного оборудования и систем питания. Технический результат - предотвращение выхода из строя дорогостроящего оборудования путем поддержания оптимальной температуры. Достигается тем, что в устройстве, состоящем из плотно упакованного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507612
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3aa

Каскадное светоизлучающее термоэлектрическое устройство

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компьютерного процессора. Технический результат - получение сверхнизких температур в процессе охлаждения и теплоотвода. Это достигается тем, что применяются светоизлучающие термомодули....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507613
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3bd

Светотранзистор с высоким быстродействием

Изобретение относится к электронным компонентам микросхем. Светотранзистор с высоким быстродействием, выполненный в виде биполярного транзистора с p-n-p или n-p-n-структурой, согласно изобретению в нем p-n-переход, на котором электроны переходят из p зоны в n зону, сформирован в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507632
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.07.2014
№216.012.e3eb

Способ химического травления полупроводников

Использование: для изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем (ИС). Сущность изобретения заключается в том, что химическое травление поверхности полупроводников проводят в травителе, состоящем из следующих компонентов: фтористоводородной (HF), азотной (HNO) и уксусной (CHCOOH)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524137
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3ee

Диффузия фосфора из нитрида фосфора (pn)

Изобретение относится к технологии получения мощных кремниевых транзисторов, в частности к способам получения фосфоросиликатного стекла для формирования p-n-переходов. Изобретение обеспечивает получение равномерного значения поверхностной концентрации по всей поверхности кремниевой пластины и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524140
Дата охранного документа: 27.07.2014
Showing 1-10 of 144 items.
10.10.2013
№216.012.7182

Реанимационный комплекс для новорожденных

Изобретение относится к медицине, в частности к неонатологии, и предназначено для проведения мероприятий по восстановлению жизненно важных функций новорожденных. Техническим результатом является повышение эффективности проведения восстановительных процедур новорожденного за счет обеспечения его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494715
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.02.2014
№216.012.a1e2

Устройство для получения талой воды

Изобретение относится к устройствам для получения талой воды, в частности для получения талой воды из морской методом вымораживания. Устройство включает корпус, в котором размещены термостатированная рабочая емкость с крышкой и отверстием для слива воды, внутри рабочей емкости находится сетка с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507157
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3aa

Каскадное светоизлучающее термоэлектрическое устройство

Изобретение относится к системам охлаждения и теплоотвода, например к устройствам для охлаждения компьютерного процессора. Технический результат - получение сверхнизких температур в процессе охлаждения и теплоотвода. Это достигается тем, что применяются светоизлучающие термомодули....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507613
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a3bd

Светотранзистор с высоким быстродействием

Изобретение относится к электронным компонентам микросхем. Светотранзистор с высоким быстродействием, выполненный в виде биполярного транзистора с p-n-p или n-p-n-структурой, согласно изобретению в нем p-n-переход, на котором электроны переходят из p зоны в n зону, сформирован в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507632
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.07.2014
№216.012.e3f3

Способ изготовления бсит-транзистора с охранными кольцами

Использование: для изготовления БСИТ-транзистора с охранными кольцами. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют формирование в полупроводниковой подложке на эпитаксиальном обедненном слое первый тип проводимости, формирование защитного фоторезистивного слоя, формирование карманов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524145
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e3f5

Способ защиты поверхности кристаллов p-n переходов

Изобретение относится к технологии изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности к способам защиты кристаллов p-n-переходов. Техническим результатом изобретения является достижение стабильности и уменьшение температуры и длительности процесса. В способе защиты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524147
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e542

Тепловая труба с применением трубчатых оптоволоконных структур

Изобретение относится к устройствам для отвода тепла от компонентов радиоэлектроники с высокой мощностью тепловыделений, в частности к тепловым трубам, и может использоваться в различных областях электронной промышленности. Тепловая труба с применением трубчатых оптоволоконных структур,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524480
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.11.2014
№216.013.0b48

Способ стерилизации абрикосов в абрикосовом соке с мякотью

Изобретение относится к консервной промышленности и может быть использовано при стерилизации фруктовых диетических консервов «Абрикосы в абрикосовом соке с мякотью» в банках 1-82-500. Способ характеризуется тем, что после закатки банки устанавливают в носитель, обеспечивающий механическую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534296
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0bdc

Способ удаления окисла с поверхности кремниевых пластин

Изобретение относится к технологии изготовления силовых кремниевых транзисторов, в частности к способам обработки обратной стороны кремниевых пластин перед процессом напыления. Изобретение обеспечивает полное удаление остатков окисла с поверхности кремниевых пластин, уменьшение времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534444
Дата охранного документа: 27.11.2014
27.11.2014
№216.013.0be1

Способ формирования контакта к коллекторной области кремниевого транзистора

Изобретение относится к микроэлектронике и может быть использовано в производстве полупроводниковых приборов и интегральных схем. Изобретение обеспечивает уменьшение температуры посадки кристалла на основание корпуса, повышение надежности контакта кристалла с основанием корпуса и применение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534449
Дата охранного документа: 27.11.2014
+ добавить свой РИД