Полупроводниковые кулеры Пельтье
Устройства охлаждения на основе модулей Пельтье часто называют активными кулерами Пельтье или просто кулерами Пельтье.
Использование модулей Пельтье в активных кулерах делает их существенно более эффективными, по сравнению со стандартными типами кулеров на основе традиционных радиаторов и вентиляторов. Однако в процессе конструирования и использования кулеров с модулями Пельтье необходимо учитывать ряд специфических особенностей, вытекающих из конструкции модулей, их принципа работы, архитектуры современных аппаратных средств компьютеров и функциональных возможностей системного и прикладного программного обеспечения.
Большое значение играет мощность модуля Пельтье, которая, как правило, зависит от его размера. Модуль малой мощности не обеспечивает необходимый уровень охлаждения, что может привести к нарушению работоспособности защищаемого электронного элемента, например, процессора вследствие его перегрева. Однако применение модулей слишком большой мощности может вызвать понижение температуры охлаждающего радиатора до уровня конденсации влаги из воздуха, что опасно для электронных цепей. Это связано с тем, что вода, непрерывно получаемая в результате конденсации, может привести к коротким замыканиям в электронных цепях компьютера.
Здесь уместно напомнить, что расстояние между токопроводящими проводниками на современных печатных платах нередко составляет доли миллиметров. Тем не менее, несмотря ни на что, именно мощные модули Пельтье в составе высокопроизводительных кулеров и соответствующие системы дополнительного охлаждения и вентиляции позволили в свое время фирмам KryoTech и AMD в совместных исследованиях разогнать процессоры AMD, созданные по традиционной технологии, до частоты, превышающей 1 ГГц, т. е. увеличить их частоту работы почти в 2 раза по сравнению со штатным режимом их функционирования. И необходимо подчеркнуть, что данный уровень производительности достигнут в условиях обеспечения необходимой стабильности и надежности работы процессоров в форсированных режимах. Ну, а следствием такого экстремального разгона явился рекорд производительности среди процессоров архитектуры и системы команд 80x86. Однако фирма KryoTech прославилась не только благодаря своим экспериментам, связанным с экстремальным разгоном процессоров.
Широкую известность получили ее установки глубоко охлаждения компьютерных компонентов. Снабженные соответствующей электронной начинкой, они оказались востребованными в качестве платформ высокопроизводительных серверов и рабочих станций. А фирма AMD получила подтверждение высокого уровня своих изделий и богатый экспериментальный материал для дальнейшего совершенствования архитектуры своих процессоров. К слову сказать, аналогичные исследования были проведены и с процессорами Intel Celeron, Pentium II и Pentium III. В данных экспериментах был зафиксирован значительный прирост производительности.
Необходимо отметить, что модули Пельтье в процессе своей работы выделяют сравнительно большое количество тепла. По этой причине следует применять не только мощный вентилятор в составе кулера, но и меры для снижения температуры внутри корпуса компьютера для предупреждения перегрева остальных компонентов компьютера. Для этого целесообразно использовать дополнительные вентиляторы в корпусе компьютера для обеспечения лучшего теплообмена с окружающей средой.
На рис. 17.17 представлен внешний вид активного кулера, в составе которого использован полупроводниковый модуль Пельтье.
Рис. 17.17. Внешний вид кулера с модулем Пельтье
В качестве примера модулей Пельтье, выпускаемых серийно, можно привести изделия фирмы Остерм (www.osterm.ru). Они характеризуются максимальным током потребления (Imax), максимальным напряжением (Umax), максимальной мощностью хладообразования (Qc max), максимальным перепадом температур (dTmax) между горячей и холодной сторонами, измеренной без нагрузки в вакууме, а также размерами (длиной – L, шириной – W и высотой – Н).