半導(dǎo)體制冷設(shè)備風(fēng)冷式散熱控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于制冷設(shè)備散熱技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種半導(dǎo)體制冷設(shè)備風(fēng)冷式散熱控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體制冷設(shè)備一般都包括有半導(dǎo)體制冷模塊、冷端散熱器和熱端散熱器。半導(dǎo)體制冷模塊的冷端制冷，通過(guò)冷端散熱器對(duì)設(shè)備間室制冷，熱端制熱，通過(guò)熱端散熱器對(duì)熱端散熱，
現(xiàn)有的半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)采用恒壓的方式驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，使得風(fēng)扇轉(zhuǎn)速恒定。然而，恒定的轉(zhuǎn)速對(duì)風(fēng)扇的磨損較大，使得風(fēng)扇的壽命短，工作噪聲大。再有，由于半導(dǎo)體制冷模塊的溫度并不是恒定的，當(dāng)半導(dǎo)體制冷模塊的溫度降低時(shí)，只需風(fēng)扇的低速運(yùn)轉(zhuǎn)即可滿足換熱，同時(shí)，當(dāng)半導(dǎo)體制冷模塊的溫度升高時(shí)，需要風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)才能滿足換熱，然而，風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速恒定，不僅導(dǎo)致了能源的浪費(fèi)，同時(shí)也導(dǎo)致制冷效果低。
[0003]此外，半導(dǎo)體制冷設(shè)備的供電電源為了滿足半導(dǎo)體制冷模組的制冷量需求，僅僅設(shè)置有一個(gè)大功率電源，為半導(dǎo)體制冷模組供電的同時(shí)為風(fēng)扇提供工作電壓。然而，只需要采用一個(gè)小功率電源便能夠保證風(fēng)扇的正常工作，而仍然采用大功率電源進(jìn)行供電，則會(huì)導(dǎo)致能耗增加，不利于節(jié)約電能。
[0004]另外，在現(xiàn)有的半導(dǎo)體制冷設(shè)備中，在半導(dǎo)體制冷設(shè)備的半導(dǎo)體制冷模塊兩端的電壓過(guò)高、半導(dǎo)體制冷模塊的熱端的散熱不良等情況下，半導(dǎo)體制冷模塊的熱端溫度往往會(huì)快速上升，最終導(dǎo)致半導(dǎo)體制冷模塊損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體制冷設(shè)備風(fēng)冷式散熱控制方法，降低風(fēng)扇噪首，提聞使用壽命。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
一種半導(dǎo)體制冷設(shè)備風(fēng)冷式散熱控制方法，所述風(fēng)冷式散熱裝置包括風(fēng)扇和至少兩個(gè)散熱模塊，散熱模塊包括連接在一起的導(dǎo)熱體和熱管，熱管上還連接有散熱片組；其中一散熱模塊的熱管還連接其余一個(gè)或多個(gè)散熱模塊的散熱片組，風(fēng)扇位于散熱片組之間，散熱片組的散熱片上開(kāi)設(shè)有通孔，同一散熱片組中的各個(gè)通孔形成風(fēng)道，所述控制方法為:第一數(shù)據(jù)獲取步驟:獲取間室內(nèi)平均溫度Tr與預(yù)設(shè)的目標(biāo)溫度Ts的溫差Λ T ；制冷供電步驟:根據(jù)溫差Λ T確定向所述半導(dǎo)體制冷模塊供電的供電電壓U ；
散熱控制步驟:
若供電電壓U >設(shè)定值，控制風(fēng)扇啟動(dòng)，并根據(jù)溫差Λ T的大小調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速；
若供電電壓U <設(shè)定值，控制風(fēng)扇停止運(yùn)行。
[0007]可選的，半導(dǎo)體制冷設(shè)備包括向半導(dǎo)體制冷模塊供電的功率輸出模塊，所述功率輸出模塊包括額定功率小的輸出電壓范圍為(Umin，Ubest)的第一功率輸出模塊和額定功率大輸出電壓范圍為(Ubest，Umax)的第二功率輸出模塊；
所述第一功率輸出模塊為所述風(fēng)扇供電；
其中，所述設(shè)定值為Ubest, Ubest為使得所述半導(dǎo)體制冷模塊的制冷效率最高的最高效率電壓；
Umax >根據(jù)制冷設(shè)備最大制冷量需求確定的最大制冷量電壓；
Umin <根據(jù)制冷設(shè)備最低制冷需求確定的最小制冷量電壓。
[0008]進(jìn)一步的，所述第一數(shù)據(jù)獲取步驟還包括采集所述半導(dǎo)體制冷模塊的熱端溫度；而且
所述方法在所述第一數(shù)據(jù)獲取步驟與所述制冷供電步驟之間還包括:
第一熱端禁止溫度判斷步驟:判斷所述熱端溫度是否達(dá)到或超出預(yù)設(shè)的禁止溫度；若所述熱端溫度達(dá)到或超出所述禁止溫度，則執(zhí)行如下第一停止供電步驟:將向所述半導(dǎo)體制冷模塊的供電電壓設(shè)置為零，停止對(duì)所述半導(dǎo)體制冷模塊供電。
[0009]再進(jìn)一步的，所述方法在所述第一熱端禁止溫度判斷步驟之后還包括:
若所述熱端溫度小于所述禁止溫度，則繼續(xù)執(zhí)行如下熱端保護(hù)溫度上限判斷步驟:判斷所述熱端溫度是否達(dá)到或超出預(yù)設(shè)的熱端保護(hù)溫度上限，其中所述熱端保護(hù)溫度上限小于所述禁止溫度；
若所述熱端溫度達(dá)到或超出所述熱端保護(hù)溫度上限，則執(zhí)行如下第一降至維持電壓步驟:降低所述供電電壓至預(yù)設(shè)的維持電壓；
若所述熱端溫度小于所述熱端保護(hù)溫度上限，則執(zhí)行所述制冷供電步驟。
[0010]所述方法在所述第一降至維持電壓步驟之后還包括:
第二數(shù)據(jù)獲取步驟:獲取所述平均溫度與所述目標(biāo)溫度的溫差，并采集所述熱端溫度；
第二熱端禁止溫度判斷步驟:判斷所述熱端溫度是否達(dá)到或超出所述禁止溫度；若所述熱端溫度達(dá)到或超出所述禁止溫度，則執(zhí)行如下第二停止供電步驟:將向所述半導(dǎo)體制冷模塊的供電電壓設(shè)置為零，停止對(duì)所述半導(dǎo)體制冷模塊供電；
若所述熱端溫度小于所述禁止溫度，則執(zhí)行如下熱端保護(hù)溫度下限判斷步驟:判斷所述熱端溫度是否達(dá)到或低于預(yù)設(shè)的熱端保護(hù)溫度下限，其中所述熱端保護(hù)溫度下限小于所述熱端溫度保護(hù)上限；
若所述熱端溫度達(dá)到或低于所述熱端保護(hù)溫度下限，則執(zhí)行所述制冷供電步驟；
若所述熱端溫度大于所述熱端保護(hù)溫度下限，則執(zhí)行如下第二降至維持電壓步驟:降低或保持所述供電電壓至所述維持電壓。
[0011]可選的，在執(zhí)行所述第二停止供電步驟后，所述方法循環(huán)回所述第二數(shù)據(jù)獲取步驟繼續(xù)執(zhí)行。
[0012]可選的，執(zhí)行所述第二降至維持電壓步驟后，所述方法循環(huán)回所述第二數(shù)據(jù)獲取步驟繼續(xù)執(zhí)行。
[0013]可選的，所述維持電壓為根據(jù)制冷設(shè)備最低制冷需求確定的最小制冷量電壓。
[0014]可選的，在執(zhí)行所述散熱控制步驟后，所述方法循環(huán)回所述第一數(shù)據(jù)獲取步驟繼續(xù)執(zhí)行。
[0015]可選的，所述第一數(shù)據(jù)獲取步驟和所述第二數(shù)據(jù)獲取步驟分別包括: 獲取預(yù)設(shè)的所述目標(biāo)溫度，并采集制冷設(shè)備間室的所述平均溫度；
計(jì)算所述平均溫度與所述預(yù)設(shè)目標(biāo)溫度Ts之間的溫差。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
本發(fā)明由于半導(dǎo)體制冷設(shè)備風(fēng)冷式散熱裝置的設(shè)計(jì)，大大提高了散熱模塊在自然無(wú)風(fēng)狀態(tài)下的散熱效果，因而，本發(fā)明的方法可以提高風(fēng)扇啟動(dòng)的限制條件，只有在供電電壓U>設(shè)定值，控制風(fēng)扇啟動(dòng)，并根據(jù)溫差Λ T的大小調(diào)整風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，在供電電壓U <設(shè)定值時(shí)，控制風(fēng)扇停止運(yùn)行，風(fēng)扇不是實(shí)時(shí)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因而，在保證散熱的同時(shí)，降低了風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的噪音，提高了風(fēng)扇的使用壽命，降低了能耗。
[0017]本發(fā)明的方法采用不同額定功率的功率輸出模塊為半導(dǎo)體制冷模塊供電，采用額定功率小的第一功率輸出模塊為風(fēng)扇供電，可進(jìn)一步降低能耗。
[0018]本發(fā)明的方法由于能夠在熱端溫度達(dá)到或超出熱端保護(hù)溫度上限，降低或保持向所述半導(dǎo)體制冷模塊供電的供電電壓為預(yù)設(shè)的維持電壓，因此能夠兼顧對(duì)半導(dǎo)體制冷模塊的保護(hù)和制冷效果，即在對(duì)半導(dǎo)體制冷模塊進(jìn)行保護(hù)時(shí)可繼續(xù)對(duì)半導(dǎo)體制冷設(shè)備供電，避免了對(duì)半導(dǎo)體制冷設(shè)備的制冷效果帶來(lái)過(guò)大負(fù)面影響。
[0019]在本發(fā)明的方法中，當(dāng)熱端溫度達(dá)到或超出禁止溫度，則停止對(duì)半導(dǎo)體制冷模塊供電，因此避