SU1725424A1

SU1725424A1 - Thermoelectric semiconductor device for temperature stabilizing components of radioelectronic equipment

Info

Publication number: SU1725424A1
Application number: SU904810698A
Authority: SU
Inventors: Тагир Абдурашидович Исмаилов; Альфер Нурович Набиулин; Виктор Александрович Малков; Исмаил Рамазанович Керимов
Original assignee: Дагестанский Политехнический Институт
Priority date: 1990-04-04
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1992-04-07

Abstract

Изобретение относитс к электронике и может быть использовано дл обеспечени необходимых температурных режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры, рассеивающих большие мощности. Цель изобретени - повышение эффективности термостабилизации. Плата 2 с радиоэлектронными элементами (РЭ) соединена с открытой частью корпуса 3 так, что ее РЭ размещены внутри полости 1. Термоэлектрический модуль 5 одними своими спа ми соединен с внешней поверхностью корпуса 3, а другими спа ми - с воздушным радиатором 6. Электрические контакты 7 герметично выведены из корпуса 3. На свободную внешнюю поверхность корпуса 3 между радиатором 6 и платой 2 нанесен теплоизолирующий слой 4. Устройство содержит терморегул тор, вход которого электрически св зан с датчиком температуры, размещенным внутри полости 1. Выход терморегул тора электрически св зан с термоэлектрическим модулем 5. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ЁThe invention relates to electronics and can be used to provide the necessary temperature regimes of elements of electronic equipment that dissipate large power. The purpose of the invention is to increase the efficiency of thermal stabilization. The board 2 with radioelectronic elements (RE) is connected to the open part of the housing 3 so that its RE is placed inside cavity 1. The thermoelectric module 5 is connected to the outer surface of the housing 3 by its own junctions, and the other radiators to the air radiator 6. Electrical contacts 7 are hermetically removed from the housing 3. A heat insulating layer 4 is applied to the free external surface of the housing 3 between the radiator 6 and the board 2. The device includes a thermostat, the input of which is electrically connected to a temperature sensor located inside awns 1. Yield thermoregulatory torus is electrically connected with the thermoelectric module 5. 1 ZP f-ly, 1 ill. Yo

Description

Изобретение относитс к электронике и может быть использовано дл обеспечени необходимых температурных режимов элементов радиоэлектронной аппаратуры, рассеивающих значительные мощности.The invention relates to electronics and can be used to provide the necessary temperature regimes for elements of electronic equipment that dissipate significant power.

Известно, что функциональные элементы современной радиоэлектронной аппаратуры выдвигают жесткие требовани к обеспечению заданных тепловых режимов и допустимому разбросу температур между ними. Логические элементы наиболее эффективно работают при 40-50°С, а максимальный КПД источников питани достигаетс при температуре составл ющих элементов 60-70°С. При этом допустимый разброс температур не должен превышать 20°С.It is known that the functional elements of modern electronic equipment put forward stringent requirements to ensure the specified thermal conditions and the permissible variation in temperature between them. Logic elements work most effectively at 40-50 ° C, and the maximum efficiency of power sources is achieved at a temperature of constituent elements 60-70 ° C. In this case, the permissible temperature variation should not exceed 20 ° C.

Известно устройство дл обеспечени стабильного теплового режима элементов радиоэлектронной аппаратуры, содержащее расположенные на металлическом основании группы печатных плат с размещенными на них микроузлами и трубопровод дл охлаждающей среды.A device is known for providing stable thermal conditions for elements of electronic equipment, comprising groups of printed circuit boards with micro-assemblies arranged on a metal base and a pipeline for a cooling medium.

Известно также устройство дл охлаждени элементов радиоэлектронной аппаратуры , представл ющее собой единую теплоотвод щую поверхность в виде камеры из эластичного теплопроводного материала , внутри которой циркулирует под давлением охлаждающа жидкость. Камера размещена в кожухе с окнами, в которых установлены корпуса интегральных схем. К корпусам интегральных схем прижимаетс эластична теплопроводна поверхность камеры.It is also known a device for cooling elements of electronic equipment, which is a single heat dissipating surface in the form of a chamber of elastic heat-conducting material, inside of which a cooling liquid circulates under pressure. The camera is housed in a casing with windows in which the integrated circuits are installed. The elastic heat-conducting surface of the chamber is pressed against the enclosures of the integrated circuits.

Известные устройства не позвол ют обеспечить необходимый тепловой режим и поддерживать длительное врем в силу недостаточной эффективности.The known devices do not allow to provide the necessary thermal conditions and maintain a long time due to insufficient efficiency.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности термостабилизации.The aim of the invention is to increase the efficiency of thermal stabilization.

Дл достижени этой цели предлагаетс устройство, содержащее плату с элементами радиоэлектронной аппаратуры, герметично соединенную по периметру с теплоизол ционным корпусом, к наружной поверхности которого присоединены первые спаи термоэлектрического модул , снабженного на вторых спа х теплообменником . В образованной корпусом и поверхностью платы герметичной полости, содержащей радиоэлектронные элементы, контактирующие с платой только своими выводами, с помощью термоэлектрического модул создаетс необходимый тепловой режим, контролируемый размещенным в полости датчиком температуры, соединенным с входом терморегул тора, чей выход св зан с термоэлектрическим модулем.To achieve this goal, a device is proposed that contains a board with elements of electronic equipment, hermetically connected along the perimeter with a heat insulating body, to the outer surface of which the first junctions of a thermoelectric module, equipped with a heat exchanger at the second junctions, are attached. A thermoelectric module in the housing and surface of the board of a sealed cavity containing radio electronic elements that contact only the board with their leads creates a necessary thermal mode, controlled by a temperature sensor placed in the cavity, connected to the thermostatic input, whose output is connected to the thermoelectric module.

На чертеже приведено предлагаемое устройство.The drawing shows the proposed device.

Герметична полость 1, образована платой 2 с радиоэлектронными элементами иSealed cavity 1, formed by the board 2 with electronic elements and

5 соединенным с ней по периметру металлическим корпусом 3, на свободную внешнюю поверхность которого нанесен теплоизолирующий слой 4. К внешней поверхности корпуса присоединены, например, с помощью5 connected to it around the perimeter by a metal case 3, on the free external surface of which a heat-insulating layer 4 is applied. To the external surface of the case, they are attached, for example, using

10 пайки одни из спаев термоэлектрического модул 5, вторые спаи которого снабжены воздушным радиатором 6 или другим теплообменником . На плате посажены герметично электрические контакты 7. Устройство10 solders are one of the junctions of the thermoelectric module 5, the second junctions of which are equipped with an air radiator 6 or another heat exchanger. Hermetically sealed electrical contacts 7. Device

15 содержит терморегул тор (не показан), вход которого электрически св зан с датчиком температуры (не показан), размещенным внутри полости 1 р дом с радиоэлектронными элементами и измер ющим их фактиче0 скую температуру. Выход терморегул тора электрически св зан с термоэлектрическим модулем 5.15 contains a thermostat (not shown), the inlet of which is electrically connected to a temperature sensor (not shown) located inside the cavity 1 next to the radioelectronic elements and measuring their actual temperature. The output of the thermostat is electrically connected with the thermoelectric module 5.

В зависимости от задаваемого теплового режима терморегул тор подает на выво5 ды термоэлектрического модул 5 необходимой величины и пол рности напр жение , в результате чего ток, проход щий по термоэлектрическому модулю 5, нагревает или охлаждает его соответствую0 щие спаи, а следовательно, и полость 1. Фактическую температуру в полости 1 размещенный в ней датчик подает на выход терморегул тора, что обеспечивает коррекцию напр жени , подаваемого на термо5 электрический модуль 5. Теплообменник обеспечивает отвод тепла или холода от вторых спаев термомодул 5. В полости 1 могут размещаетс элементы РЭА, дл которых требуетс поддержание температуры, на0 пример образцовые элементы опорного напр жени , кварцевые резонаторы и т.д.Depending on the thermal mode to be set, the thermostat supplies the outputs of the thermoelectric module 5 of the required magnitude and polarity, as a result of which the current passing through the thermoelectric module 5 heats or cools its corresponding junctions and, therefore, the cavity 1. The actual temperature in cavity 1 of the sensor placed in it delivers the thermostat to the output, which provides correction for the voltage supplied to the thermoe5 electrical module 5. The heat exchanger provides heat or cold removal from the second s junctions thermal modules 5. In the cavity 1 can be placed elements CEA, which is required for maintaining the temperature, na0 example of exemplary elements of the reference voltage, quartz resonators, etc.

Проведенные испытани показали, что применение предлагаемого устройства обеспечивает более эффективное по срав5 нению с известным охлаждение радиоэлектронных элементов, а также возможность автоматического поддержани заданного теплового режима работы элементов с высокой точностью (±0,1 °С).The tests carried out showed that the use of the proposed device provides more efficient compared to the known cooling of radioelectronic elements, as well as the ability to automatically maintain a predetermined thermal mode of operation of the elements with high accuracy (± 0.1 ° C).

Claims

1. Thermoelectric semiconductor device for thermal stabilization of elements of electronic equipment, comprising a housing with a cavity, a board with paelectronic elements and a thermostat, characterized in that, in order to increase the efficiency of thermal stabilization, it is equipped with a temperature sensor installed inside the housing cavity, a heat exchanger and a thermoelectric

a module connected to providing thermal contact with its heat exchanger, and with the outer surface of the body, while the body is open on one side, to which a board is hermetically attached along its perimeter, so that its radioelectronic elements are located in the body cavity, and on its free external

the surface between the board and the heat exchanger is applied to the heat insulating layer, while the thermostat is electrically connected to the temperature sensor with its input, and its output is connected to the thermoelectric module.

2. The device according to claim 1, of which there is a heat exchanger in the form of an air radiator.