朱凌志

有一年夏天，我看到一位老師把筆記本電腦帶來學(xué)校辦公，但是這臺筆記本電腦并沒有讓老師的辦公效率提高，原因是它 常常會因?yàn)檫^熱而死機(jī)，造成文件丟失。我研究后發(fā)現(xiàn)，目前傳統(tǒng)的筆記本電腦散熱底座一般是由金屬或者塑料外殼加上內(nèi)置的2~4個風(fēng)扇構(gòu)成。但隨著目前筆記本電腦硬件配置的逐漸升級，筆記本電腦的整體發(fā)熱量也在不斷攀升，所以傳統(tǒng)的散熱方式已經(jīng)無法滿足筆記本電腦散熱的需求。

既然筆記本電腦是因?yàn)檫^熱而死機(jī)，那是否可以給它加一個“空調(diào)”？于是我萌生了發(fā)明一款筆記本電腦空調(diào)器的想法，就像人類房間里的空調(diào)一樣，能讓工作中的筆記本電腦制冷降溫。我尋思了很久，忽然想起了一次與父親一起修理飲水機(jī)時，接觸到的一種神奇的元件——半導(dǎo)體制冷片。或許它能解決筆記本發(fā)熱的問題。

通過網(wǎng)絡(luò)，我了解了半導(dǎo)體制冷片的工作原理：利用塞貝克效應(yīng)的逆效應(yīng)珀爾帖效應(yīng)達(dá)到制冷目的。當(dāng)接通直流電時，半導(dǎo)體的冷面溫度迅速降低，而熱面溫度迅速上升，利用冷面的相對低溫，通過熱量轉(zhuǎn)移達(dá)到降低溫度的目的。

半導(dǎo)體制冷片作為特種冷源，在技術(shù)應(yīng)用上有很多優(yōu)點(diǎn)，如不需要任何制冷劑；可連續(xù)工作；沒有污染源；沒有旋轉(zhuǎn)部件，不會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)效應(yīng)；沒有滑動部件，是一種固體片件，工作時沒有震動、噪音，壽命長，安裝容易；是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制，再加上溫度檢測和控制手段，很容易實(shí)現(xiàn)遙控、程控，便于組成自動控制系統(tǒng)；熱慣性非常小，制冷制熱時間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘就能達(dá)到最大溫差；單個制冷元件對的功率很小，但組合成電堆，用同類型的電堆以串、并聯(lián)的方法組合成制冷系統(tǒng)，功率就可以做得很大，因此它的制冷功率可以做到從幾毫瓦到上萬瓦的范圍。

熟悉了半導(dǎo)體制冷片的工作原理后，我開始設(shè)計這款新型筆記本散熱底座。外部選用金屬材質(zhì)的散熱底座，內(nèi)部有半導(dǎo)體制冷片，半導(dǎo)體制冷片的兩端通過隔熱板固定在金屬散熱底座外殼內(nèi)壁上，隔熱板內(nèi)側(cè)面緊貼著隔熱層，在半導(dǎo)體制冷片前后兩側(cè)的平面上緊貼有散熱器和內(nèi)散熱器；將筆記本電腦散熱器平置，然后連接上供電電源，將筆記本電腦平放于散熱底座上，即可實(shí)現(xiàn)對工作中的筆記本電腦進(jìn)行冷卻降溫。

不過，使用這個裝置也需要注意一些問題。

一、注意熱面的散熱。半導(dǎo)體制冷片的熱面溫度不應(yīng)超過60℃，否則就有損壞的可能。若在額定的工作電壓（12V）下，一般的散熱風(fēng)扇根本無法為制冷片提供足夠的散熱能力，容易造成制冷片過熱損壞。同時千萬不要在無散熱器的情況下為致冷器長時間通電，否則會造成致冷器內(nèi)部因過熱而燒毀。

二、電腦電源功率問題。制冷片的功耗可能高達(dá)70W，這樣大的負(fù)載有可能會讓質(zhì)量不好的計算機(jī)電源發(fā)生問題。所以請用戶使用時確認(rèn)一下機(jī)箱電源是否夠用,如果不能達(dá)到制冷片的電流要求，就會影響該裝置的制冷效果,所以電源也是影響制冷效果的關(guān)鍵。

三、注意機(jī)箱的散熱。很顯然，制冷片在降低CPU溫度的同時，其熱端的發(fā)熱也相當(dāng)大，可能導(dǎo)致機(jī)箱內(nèi)溫度升高，影響其他部件的工作。所以要注意機(jī)箱的散熱，不妨在機(jī)箱適當(dāng)位置再加一個散熱風(fēng)扇。

（此發(fā)明榮獲2014年廣西青少年科技創(chuàng)新大賽中學(xué)生科技創(chuàng)新成果競賽一等獎指導(dǎo)老師：鄭 毅、朱曉丹、梁偉琰）