ТЕРМОРЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИНИМАЛЬНЫХ ТЕПЛОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В РЕЖИМАХ ВКЛЮЧЕНИЯ И ВЫКЛЮЧЕНИЯ ЭВМ Российский патент 2003 года по МПК G05D23/22 

Изобретение относится к технике и может использоваться в тех ее областях, где необходимо обеспечить малое тепловое напряжение при работе аппаратов и устройств, в которых происходит выделение тепла при их работе. В данном случае это устройство мы рассматриваем применительно к ЭВМ.

Как известно, сильнее всего тепловое напряжение действует на микросхемы ЭВМ при их включении и выключении. Это объясняется значительным возрастанием температуры микросхемы в достаточно малый промежуток времени. Возникающие при этом механические напряжения из-за разности температурного коэффициента расширения составляющих микросхему элементов приводят к износу и выходу микросхемы из строя.

Данное устройство позволяет снизить тепловое напряжение до минимума посредством постепенного прогрева при включении и постепенного охлаждения при выключении ЭВМ.

Аналогами данного устройства, которое служит для создания требуемого температурного режима ЭВМ, являются системы воздушного охлаждения, работающие на продув воздуха через тепловыделяющие элементы [1]. Системой отвода тепла от процессора в этом случае является вентилятор. Недостатками охлаждающих устройств такого типа являются:
1) низкая точность термостатирования;
2) неспособность влиять на температурный режим ЭВМ при ее включении и выключении;
3) невозможность обеспечения необходимого уровня пылезащиты.

Прототипом данного устройства является термоэлектрическое устройство для охлаждения транзистора [2]. В этом случае термоэлектрический модуль используется для точечного охлаждения транзистора. В предлагаемом устройстве термоэлектрический модуль используется для пространственного охлаждения процессора ЭВМ.

Целью изобретения является разработка простого надежного устройства для постепенного прогрева и охлаждения ЭВМ.

Для достижения вышеуказанной цели предлагается конструкция устройства (фиг.1), содержащего таймер 1, включающий термоэлектрический модуль за определенное время до включения компьютера, устройство управления 2, RC-цепочку 3, термоэлектрический модуль 4, встроенный в корпус процессора ЭВМ, цифроаналоговый преобразователь 5, ЭВМ 6, транзистор 7, термореле 8.

Устройство работает следующим образом.

До включения ЭВМ 6 включаем таймер 1, который включает термоэлектрический модуль за определенное время до включения компьютера (примерно 1-2 мин). Таймер 1 подает сигнал на устройство управления 2, в качестве которого используется триггер. Триггер передает сигнал "1" на RC-цепочку 3. Происходит накопление заряда на конденсаторе С. При этом увеличивает ток через транзистор 7. Соответственно термомодуль 4 постепенно прогревается и нагревает до рабочей температуры процессор ЭВМ 6. При достижении рабочей температуры термореле 8 переключает термоэлектрический модуль на цифроаналоговый преобразователь 5. При этом транзистор 7 закрывается. После этого включаем ЭВМ 6. Во время работы ЭВМ 6 температурный режим в процессоре регулируется через цифроаналоговый преобразователь 5. Отвод тепла от процессора осуществляется посредством термоэлектрического модуля 4. При выключении ЭВМ цифроаналоговый преобразователь 5 передает сигнал на устройство управления 2. Начинается обратный процесс. Триггер передает сигнал "0" на RC-цепочку. Конденсатор С разряжается. Транзистор вновь открывается. При этом термомодуль 4 постепенно охлаждает процессор ЭВМ 6 до комнатной температуры. Таким образом происходит плавная регулировка работы термоэлектрического модуля и, следовательно, плавное охлаждение процессора.

Литература
1. Дульнев Г.Н. Тепло- и массобмен в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Высш. шк., 1984.

2. Зорин И.В., Зорина З.Л. Термоэлектрические холодильники и генераторы. - Л.: Энергия, 1973.

Изобретение может использоваться в тех областях техники, где необходимо обеспечить малое тепловое напряжение при работе аппаратов и устройств, в которых происходит выделение тепла при их работе, в особенности при включении и выключении ЭВМ. Технический результат: создание простого надежного устройства для постепенного прогрева и охлаждения ЭВМ. Для достижения этого результата используется устройство, организующее постепенный прогрев и охлаждение ЭВМ посредством термоэлектрического модуля. Устройство состоит из таймера, устройства управления, времязадающей RC-цепочки, термоэлектрического модуля, встроенного в корпус процессора ЭВМ, цифроаналогового преобразователя, транзистора, термореле. 1 ил.

Терморегулирующее устройство для обеспечения минимальных тепловых напряжений в режимах включения и выключения ЭВМ, содержащее систему отвода тепла от процессора ЭВМ посредством термоэлектрического модуля, отличающееся тем, что содержит таймер, подающий при включении ЭВМ сигнал на устройство управления, передающее сигнал на времязадающую RC-цепочку, предназначенную для увеличения протекающего тока и постепенного прогрева термомодуля с соответствующим нагревом процессора ЭВМ до рабочей температуры, термореле, подключающее термомодуль при достижении рабочей температуры к цифроаналоговому преобразователю, обеспечивающему регулирование температурного режима во время работы ЭВМ и передающему сигнал на устройство управления при выключении ЭВМ для обеспечения обратного процесса с постепенным охлаждением термомодуля и, соответственно, процессора ЭВМ.