制冷科技:用制冷片给CPU降温
ai_life
ai_life Lv.7
2013年11月15日 16:13:09
来自于制冷技术
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本帖最后由 爱生活 于 2013-11-15 16:29 编辑 导语:大家知道CPU工作时温度越低越好。很多文章都谈到CPU散热是否良好是超频能否成功的一个关键因素。一般通过用大风扇、涂导热硅脂等来改善CPU的散热条件,但这些方法都不可能使CPU的温度低于室温。有人曾在某报刊上编发了一篇四川启文先生的《冰凉清“芯”度酷暑》。见报后,收到了许多朋友的来信,询问有关情况。同时,几位热心朋友也将他们的使用经验写成文章寄来,为了让更多的人了解,遂决定将这些经验体会跟论坛里的有志之士分享。

本帖最后由 爱生活 于 2013-11-15 16:29 编辑

导语:大家知道CPU工作时温度越低越好。很多文章都谈到CPU散热是否良好是超频能否成功的一个关键因素。一般通过用大风扇、涂导热硅脂等来改善CPU的散热条件,但这些方法都不可能使CPU的温度低于室温。


有人曾在某报刊上编发了一篇四川启文先生的《冰凉清“芯”度酷暑》。见报后,收到了许多朋友的来信,询问有关情况。同时,几位热心朋友也将他们的使用经验写成文章寄来,为了让更多的人了解,遂决定将这些经验体会跟论坛里的有志之士分享。


首先,我们来看一看网友的试验情况。


笔者的计算机配置是AMD-K6-200,32M EDO内存,OMEGA VX主板。


在试验中所用的两块半导体制冷片型号为TEC1-12705,输出功率为50W,电压12V,电流5A,与报刊中介绍的型号一样,而且经测试没有任何问题,均可制冷。


  为了保证热传导的均匀性,笔者在半导体制冷片的两侧涂了导热硅脂。笔者也采用了专用电源以保证制冷片有足够的输入功率。

  首先,把制冷片夹在散热片和CPU之间,并保证冷热朝向正确,电源方向正确。设CPU主频为200MHz,电压跳2.8V,启动电脑,能正常运行WIN95,10分钟内可正常运行软件,只是散热片极热。关机后,设CPU主频为225MHz,电压3.1V,间隔15分钟后再启动,机器在进入WIN95时报错,然后崩溃了,又试了一次依然如此。只好再跳回200MHz,2.8V,启动和运行都正常,可是散热片竟然不那么热了。关机取出制冷片再测,竟然不制冷了,第一块制冷片就这么完蛋了。想起刚才跳到225MHz时,竟然在关机10分钟后,手都无法触摸散热片,实在是太烫了。问题就在这里,因为散热片根本无法提供这么大功率的制冷片的散热,造成制冷片过热损坏。

看了网友实验的经历后,你是不是觉得有点心灰意冷呢?不要急,如果读后有什么问题,我们扎退讨论讨论。


用半导体制冷片是一种最有效的降低CPU温度的方法,国内市场上常见的型号有CT1-12701、CT1-12703、CT1-12705等,额定电压为12V,电流分别为1A、3A和5A,但它们都是用来做半导体冰箱的,所以在给CPU降温时要注意以下几点:



也许有人认为,CPU工作时温度越低越好,其实几乎所有电子元件正常工作时的环境温度在负10℃至40℃,CPU当然也不例外。P5类CPU的功率一般都小于30W,发热功率则小于10W,而CT1-12703的制冷功率大于33W,CT1-12705的制冷功率则大于50W,如果散热良好,它们完全可能使CPU工作在接近0℃甚至0℃以下,但这并不是我们所希望的;



当半导体制冷片陶瓷表面的温度降至一定程度时,就不可避免地会产? 露现象,在电脑机箱中这种情况绝对不允许发生。比较保险的方法是让半导体制冷器的冷面工作在20℃左右为宜;




半导体制冷的热面温度不应超过60℃,否则就有损坏的可能,而在额定的工作电压下,CTI-12705两表面的温差大于60℃,CTI-12703也大于50℃,所以要使半导体制冷器热面工作在规定的范围内,就必然会使冷面温度在0℃左右;



CTI-12703的功耗为36W,CTI12705的功耗则高达60W,这样大的负载无疑会让本来就不“富裕”的计算机电源更是雪上加霜,尤其值得注意的是,计算机电源中提供的5V和12V电源的功率是不相同的,以江苏银河集团产的YH-230为例,5V电源可提供20A的电流,12V电源仅提供6A的电流,如果让半导体制冷器用去5A,其他设备将“无电可用”。


很显然,制冷片在降低CPU温度的同时,其热端的发热也相当大,可能导致机箱内温度升高,影响其他部件的工作。所以要注意机箱的散热,不妨在机箱内适当位置再加一个散热风扇。


综上所述,笔者采用的方法是让CTI-12703工作在5V电压下,冷热面温差为20℃左右,功耗约7W,可使CPU工作在40℃以下,在这样的温度下,CPU既不会出现问题,也不会有上述不良后果。


也许大家早就已经听过制冷片给CPU降温的说法,分享着这篇帖子,也是希望能和制冷伙伴们谈谈半导体制冷,从案例中、讨论中学习学习,谢谢~~~


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ai_life
2013年11月15日 16:26:40
2楼
本帖最后由 爱生活 于 2013-11-15 16:28 编辑

这里谈到的半导体制冷器是根据热电效应技术的特点,采用特殊半导体材料热电堆来制冷,能够将电能直接转换为热能,效率较高。一般CPU的发热功率小于30W,而制冷器的功率则大于50W,如果散热良好,它完全可能使CPU工作在接近0℃甚至0℃以下。


半导体制冷器的用途很多 ,可用于制作便携冷藏/保温箱、冷热饮水机等。也用于电子器件的散热。目前制冷器所采用的半导体材料最主要为碲化铋,加入不纯物经过特殊处理而成 N 型或 P 型半导体温差元件。以市面常见的TEC1-12605为例,其 额定电压为:12v, 额定电流为5A,最大温差可达60摄氏度,外型尺寸为4 X 4 X 0.4Cm,重约25克。它的工作特点是一面制冷而一面发热。


接通直流电源后,电子由负极(-)出发,首先经过 P 型半导体,在此吸收热量,到了 N 型半导体,又将热量放出, 每经过一个NP 模组,就有热量由一边被送到另外一边,造成温差,从而形成冷热端。


1.gif


下图是一个致冷器的典型结构,由许多 N 型和 P 型半极体之颗粒互相排列而成, 而 N P 之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他金属导体,最后用两片陶瓷片像汉堡包一样夹起来。


2.gif



制冷片的安装及使用很简单。在安装前,最好准备一点导热硅脂,然后,找一节干电池,接在制冷器两根引线上,就可感到一端明显发凉而另一端发热,记住引线的极性并确定好制冷器的冷、热端。


正式安装时,在制冷器两端均匀涂上导热硅脂,在CPU与散热器之间插入制冷片,请注意先试好的冷热面方向,冷面贴着CPU,热面与强力的(功率越高越好)散热片接触。然后想法固定好三者。要注意风扇的卡子不能太短,否则会很难固定。


固定好后,就可以给制冷片和风扇接上电源了(一定要注意极性),如果你机箱电源功率小于230W,我劝你别接到机箱电源上,否则有可能因电源功率不足,造成电脑无法正常工作。


3.gif


微机电源接线图


半导体制冷的热面温度不应超过60℃,否则就有损坏的可能。若在额定的工作电压(12V)下,一般的散热风扇根本无法为制冷片提供足够的散热能力,容易造成制冷片过热损坏。同时千万不要在无散热器的情况下为致冷器长时间通电,否则会造成致冷器内部过热而烧毁。


必须说明,制冷片只是在一定程度上可以增强超频后CPU的稳定性,而并不能改变 CPU 原有的超频极限。由于制冷器比散热风扇昂贵许多,且在使用上有一定危险性和副作用,除非你愿意体验一种特别的感觉,在是否使用半导体制冷片的问题上一定要三思。

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dong8974
2013年11月18日 10:37:30
3楼
学习了,谢谢分享
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amour007
2013年11月18日 10:45:52
4楼
半导体制冷能效好像比较低吧。饮水机就有这个。
楼主不如比较一下风冷和半导体制冷,对电脑散热的效果。
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