散热组件、散热方法及散热装置与流程

1.本技术实施例涉及散热技术领域，特别涉及一种散热组件、散热方法及散热装置。


背景技术：

2.通常，散热组件包括散热器以及风机，风机为传统风冷散热产品的核心部件。其中，散热器用于将器件的热量导出，而风机则利用风速增加散热器表面的热量散发速度，从而提升散热效果。随着器件集成化的大规模应用，器件的面积越来越小，因此需要风机在更小的空间里将器件的热量带走。
3.然而，目前存在散热组件的散热能力不佳的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种散热组件、散热方法以及散热装置，至少有利于提高散热组件的散热能力。
5.为解决上述技术问题，本技术实施例提供一种散热组件，包括：散热器，散热器具有热传导面，热传导面还具有器件放置区，器件放置区用于放置待散热器件；风机以及热敏元件，热敏元件与控制电路电连接，控制电路用于基于热敏元件的电信号变化调节风机的转速，且热敏元件固定于热传导面上除器件放置区以外的区域，所热敏元件的电信号对应于热传导面的温度。
6.另外，控制电路还包括：温度获取模块，温度获取模块用于基于热敏元件的电信号，将电信号转换为温度信号；反馈模块，反馈模块与温度获取模块通讯连接，且反馈模块与风机通讯连接，温度获取模块向反馈模块发送温度信号，反馈模块基于温度信号对风机转速进行调节。
7.另外，反馈模块被配置为：基于阶梯式调速逻辑或者线性调速逻辑中的任一种逻辑，对风机的转速进行调节，其中，阶梯式调速逻辑为：多个连续的温度区间内，每个温度区间对应于风机的一种转速，且每一温度区间对应的风机转速不同；线性调速逻辑为：风机的转速随温度呈线性变化。
8.另外，还包括：警报单元，警报单元与温度获取模块通讯连接，温度获取模块基于热敏元件的预设电信号，向警报单元发送预设温度信号，警报单元基于预设温度信号发出警报信息，其中，预设温度信号对应于待散热器件的限值温度。
9.另外，还包括：变频器，变频器与风机电连接，变频器具有预设频率，变频器基于预设频率将风机的转速调整为基础转速，且控制电路在基础转速的基础上，基于热敏元件的电信号变化对风机的转速进行调节。
10.另外，热敏元件包括热敏电阻，控制电路基于热敏电阻的电阻变化对风机的转速进行调节。
11.相应地，本技术实施例还提供一种散热方法，该散热方法可应用于上述任一项散热组件，包括：控制电路基于热敏元件的电信号变化，对风机的转速进行调节，且热敏元件
的电信号对应于热传导面的温度。
12.另外，对风机的转速进行调节的方法包括：阶梯式调速或者线性调速中的任一种，其中，阶梯式调速为：基于热传导面的温度，获取多个连续的温度区间，每个温度区间对应于风机的一种转速，且每一温度区间对应的风机转速不同；线性调速为：风机的转速随热传导面的温度呈线性变化。
13.相应地，本技术实施例还提供一种散热装置，包括上述任一项提供的散热组件，还包括：待散热器件，待散热器件固定于器件放置区。
14.另外，热敏元件与待散热器件之间的距离为5mm～10mm。
15.本技术实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
16.本技术实施例提供的散热组件的技术方案中，包括：散热器，散热器具有热传导面，热传导面还具有器件放置区，器件放置区用于放置待散热器件；风机以及热敏元件，热敏元件与控制电路电连接，控制电路用于基于热敏元件的电信号变化调节风机的转速，且热敏元件固定于热传导面上除器件放置区以外的区域，所热敏元件的电信号对应于热传导面的温度。设置控制电路与热敏元件电连接，使得控制电路可以基于热敏元件的电信号变化直接调节风机的转速，一方面，使得控制电路可以直接响应于外界温度变化而调节风机转速，调节方式简单，另一方面，仅设置控制电路以及热敏元件即可以实现风机调速，设备简单且不占用面积，使得散热组件可以适用于集成化的小型器件。此外，将热敏元件外置于散热器的热传导面上，且热传导面上还具有用于放置待散热器件的区域，也就是说，热敏元件与待散热器件位于同一表面，使得热敏元件感应到的温度接近于待散热器件的自身温度，从而使得控制电路可以对风机转速进行精准调节，从而提高散热组件的散热能力。
附图说明
17.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
18.图1为本技术一实施例提供的散热组件中散热器的一种结构示意图；
19.图2为本技术一实施例提供的散热组件中风机的局部结构示意图；
20.图3为本技术一实施例提供的散热组件的一种局部结构组装示意图；
21.图4为本技术一实施例提供的一种散热组件的温度-转速图；
22.图5为本技术一实施例提供的另一种散热组件的温度-转速图。
具体实施方式
23.由背景技术可知，目前的散热组件存在散热能力欠佳的问题。
24.分析发现，导致目前的散热组件的散热能力欠佳的原因之一在于，目前，随着器件集成化的大规模应用，器件的面积越来越小，为了使风机在更小的空间里将器件的热量带走，需要增加风机的风速。然而，风机的风速增加意味着风机的转速以及噪音相应地增大，为了在满足散热需求的同时，改善风机的噪音问题，需要根据不同的器件温度对风机的转速进行调节，如此，使得器件温度较低时，风机可以减小转速，从而减小噪音。但是，目前的风机，通常使用变频器对风机的转速进行调节，而变频器的板卡电路通常已经定型，即不具备随温度变化而调节风机转速的能力。即使对变频器的板卡电路进行重新设计，以使得其
具有随温度变化而调节风机转速的能力，也只能对环境温度进行检测，而环境温度与器件温度之间实际差别较大，也就是说，不能以器件的实际温度为基准对风机转速进行调节，从而使得风机的实际散热效果较差，使散热组件的整体散热能力下降。
25.本技术实施例提供一种散热组件，设置控制电路与热敏元件电连接，使得控制电路可以基于热敏元件的电信号变化直接调节风机的转速，一方面，使得控制电路可以直接响应于外界温度变化而调节风机转速，调节方式简单，另一方面，仅设置控制电路以及热敏元件即可以实现风机调速，设备简单且不占用面积，使得散热组件可以适用于集成化的小型器件。此外，将热敏元件外置于散热器的热传导面上，且热传导面上还具有用于放置待散热器件的区域，也就是说，热敏元件与待散热器件位于同一表面，使得热敏元件感应到的温度接近于待散热器件的自身温度，从而使得控制电路可以对风机转速进行精准调节，从而提高散热组件的散热能力。
26.下面将结合附图对本技术的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本技术各实施例中，为了使读者更好地理解本技术而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
27.图1为本技术一实施例提供的散热组件中散热器的一种结构示意图；图2为本技术一实施例提供的散热组件中风机的局部结构示意图；图3为本技术一实施例提供的散热组件的一种局部结构组装示意图。
28.参考图1至图3，散热组件包括：散热器110，散热器110具有热传导面10，热传导面10还具有器件放置区11，器件放置区11用于放置待散热器件；风机120以及热敏元件130，热敏元件130与控制电路(未图示)电连接，控制电路用于基于热敏元件130的电信号变化调节风机120的转速，且热敏元件130固定于热传导面10上除器件放置区11以外的区域，所热敏元件130的电信号对应于热传导面10的温度。
29.散热器110用于将待散热器件的热量散发出去，在一些实施例中，散热器110包括：散热鳍片111以及散热基板112，其中，散热鳍片111位于散热基板112表面，且热传导面10为散热基板112远离散热鳍片111的一侧表面。待散热器件位于热传导面10上，热传导面10将待散热器件的热量传导至热传导面10，再通过热传导面10传导至散热鳍片111，由于散热鳍片111具有较大的散热面积，可以较好地将热量散发出去。同时设置风机120对散热器110进行吹风，可以加快散热器110以及待散热器件的热量散发速率。由于待散热器件与热传导面10直接接触，即待散热器件与热传导面10直接发生热量交换，因此，热传导面10的温度与待散热器件的温度较为接近。设置热敏元件130位于热传导面10上，使得热敏元件130感应到的温度接近于待散热器件的自身温度，从而风机120的转速可以较为精确地基于待散热器件的温度而变化。
30.热敏元件130为一种具有温度响应的电子器件，原理为：热敏元件130产生的电信号会随着热敏元件130自身的温度变化而产生变化，即，将温度变化转换为电信号的变化。在一些实施例中，热敏元件130可以包括热敏电阻，控制电路基于热敏电阻的电阻变化对风机120的转速进行调节。具体地，热敏电阻的阻值会随着热敏电阻本身的温度变化而发生变化，当热敏电阻位于热传导面10上时，热敏电阻与热传导面10发生热量交换。因此，热敏电阻自身的温度将随着热传导面10的温度变化而变化，而热传导面10的温度又随着待散热器
件的温度变化而变化，相当于热敏电阻的电阻基于待散热器件的温度变化而产生变化，从而控制电路可以根据预先设定的程序，并基于热敏电阻的阻值变化对风机120的转速进行调节。在另一些实施例中，热面电阻也可以是其它具有对温度具有响应的电子元件，例如可以是热敏电容等。相应地，在一些实施例中，热敏元件130产生的电信号也可以为电阻、电容或者电压中的任一种。
31.具体地，在一些实施例中，热敏元件130与热传导面10之间可以通过螺钉固定，如此，使得热敏元件130较为稳固地固定于散热器110的热传导面10上，而不会受热传导面10的温度影响导致热敏元件130从热传导面10脱落。在另一些实施例中，热敏元件130与热传导面10之间也可以采用粘胶等方式固定。
32.控制电路与热敏元件130电连接，从而可以响应于热敏元件130产生的电信号变化，对风机120的转速进行调节。具体地，可以对控制电路提前写入程序，该程序被配置为：基于电信号的变化，对风机120的转速进行调节。通过设置热敏元件130以及控制电路的组合，使得控制电路可以响应于待散热器件的温度变化，而对风机120的转速进行调节，如此，当待散热器件的温度较低时，可以调节风机120的转速较低，从而可以减小风机120的噪音，当待散热器件的温度较高时，又可以调大风机120的转速，使得风机120的风速增大，从而将较多的热量带出，达到较好的散热效果。
33.具体地，在一些实施例中，控制电路还可以包括：温度获取模块，温度获取模块用于基于热敏元件130的电信号，将电信号转换为温度信号；反馈模块，反馈模块与温度获取模块通讯连接，且反馈模块与风机120通讯连接，温度获取模块向反馈模块发送温度信号，反馈模块基于温度信号对风机120转速进行调节。基于温度信号对风机120的转速进行调节，使得对风机120转速的调节更加符合待散热器件的实际散热需求，从而提高散热件对待散热器件的散热效率。这是因为，在一些实施例中，反馈模块被配置为：基于预设调速逻辑，对风机120的转速进行调节，而这一预设调速逻辑通常是对待散热器件或者热传导面10的实际温度以及风机120转速之间的相关性进行仿真测试得到的，也就是说，在预设调速逻辑中，变量为温度，因变量为风机120的转速，因此，设置反馈模块基于温度信号对风机120的温度进行调节，符合预设调速逻辑，从而使得对风机120转速的调节更加符合待散热器件的实际散热需求。具体地，由于热敏元件130产生的电信号响应于温度的变化而产生变化，也就是说，热敏元件130的电信号与温度之间具有逻辑关系，因而可以使温度获取模块基于该逻辑关系，将电信号转换为温度信号，反馈模块基于该温度信号以及预设调速逻辑对风机120转速进行调节。
34.可以理解的是，在另一些实施例中，也可以仅设置反馈模块，反馈模块与热敏元件130电连接，反馈模块基于热敏元件130的电信号变化，对风机120的转速进行调节。
35.在一些实施例中，反馈模块被配置为：基于阶梯式调速逻辑或者线性调速逻辑中的任一种逻辑，对风机120的转速进行调节，其中，阶梯式调速逻辑为：多个连续的温度区间内，每个温度区间对应于风机120的一种转速，且每一温度区间对应的风机120转速不同；线性调速逻辑为：风机120的转速随温度呈线性变化。在一些实施例中，阶梯式调速逻辑以及线性调速逻辑可以通过检测热传导面10的不同温度，再通过散热仿真或者温升测试的方式，找到不同温度下对应的风机120最佳转速而得到，如此，可以使得对风机120转速的调节符合待散热器件的实际散热需求。
36.具体地，参考图4，图4为本技术一实施例提供的一种散热组件的温度-转速图，在一些实施例中，阶梯式调速逻辑具体可以为：设置多个连续的温度区间，例如可以设置t1、t2、t3、t4以及t5，且t1至t5的温度依次升高，其中，0℃至t1为第一温度区间，第一温度区间对应于第一转速；t1至t2为第二温度区间，第二温度区间对应于第二转速；t2至t3为第三温度区间，第三温度区间对应于第三转速；t3至t5为第四温度区间，第四温度区间对应于第四转速。当温度越高时，说明待散热器件的散热需求越大，需要调节风机120的转速相应增大，因此，在一些实施例中，第一转速至第四转速依次增大。设置阶梯式调速逻辑对风机120的转速进行调节，使得风机120可以以持续的风速运行一段时间，防止由于对风机120的转速调节过多而导致风机120出现过负荷运行的情况，可以增加风机120的使用寿命，此外，设置阶梯式调速逻辑也能使风机120的转速随温度而变化，从而达到较好的散热效果。
37.参考图5，图5为本技术一实施例提供的另一种散热组件的温度-转速图，在另一些实施例中，线性调速逻辑具体可以为：获取温度与风机120转速之间的线性关系，基于该线性关系，调节风机120的转速随温度变化而实时变化。如此，可以实时调节风机120的转速，以适应于温度变化，更加精确地对风机120的转速进行调节，可以进一步提高散热组件的整体散热效果。
38.在一些实施例中，还可以包括：警报单元，警报单元与温度获取模块通讯连接，温度获取模块基于热敏元件130的预设电信号，向警报单元发送预设温度信号，警报单元基于预设温度信号发出警报信息，其中，预设温度信号对应于待散热器件的限值温度。也就是说，设置热敏元件130感应到的温度为待散热器件的限值温度时，热敏元件130产生的电信号为预设电信号，且温度获取模块将该预设电信号转换为预设温度信号，并将该预设温度信号反馈至警报单元，警报单元基于该预设温度信号发出警报信息。当接收到警报信息时，说明待散热器件的温度已经达到了限值温度，通常出现这种情况有两种原因，一种为风机120发生了故障，使得散热组件的散热效果未达到预期，另一种是待散热器件出现了故障，温度骤然上升。因此，当工作人员接收到该警报信息时，可以及时采取补救措施，例如，可以对风机120是否出现故障进行检查，或者及时停止待散热器件的运行，以防止待散热器件由于温度持续升高而出现燃爆等现象，从而可以对待散热器件起到保护作用。此外，通过设置热敏元件130以及控制电路，可以同时实现对风机120的风速调节以及对待散热器件的保护作用，如此，无需再额外设置用于检测热传导面10的温度的元件，且还省去了相应的保护电路，有利于降低成本，减小散热组件面积，从而使得散热组件适用于小型的待散热器件。
39.在一些实施例中，还可以包括：变频器，变频器与风机120电连接，变频器具有预设频率，变频器基于预设频率将风机120的转速调整为基础转速，且控制电路在基础转速的基础上，基于热敏元件130的电信号变化对风机120的转速进行调节。变频器通过改变自身的频率来控制风机120的电机转速，从而调节风机120的转速。设置变频器与风机120电连接，如此，可以使变频器基于预设频率为风机120提供基础转速，即设置变频器以预设频率运行，并且驱动风机120以基础转速进行转动。同时，在风机120以基础转速进行转动的基础上，设置控制电路以及热敏元件130，使得风机120的转速可以随热传导面10的温度变化而变化。也就是说，即使变频器不具有随温度变化而调节自身频率变化以使风机120转速发生变化的功能，也可以通过控制电路以及热敏元件130实现风机120转速随温度而变化的目的。也就是说，当需要对风机120转速进行调大时，无需将变频器的频率调高，从而可以使得
变频器的噪音不至于过大，间接实现变频器的降噪目的，且还省去了对变频器的板卡电路进行更改，以使变频器具有随温度变化而调节自身频率变化以使风机120转速发生变化的功能这一步骤。
40.上述实施例提供的散热组件中，设置控制电路与热敏元件130电连接，使得控制电路可以基于热敏元件130的电信号变化直接调节风机120的转速，一方面，使得控制电路可以直接响应于外界温度变化而调节风机120转速，调节方式简单，另一方面，仅设置控制电路以及热敏元件130即可以实现风机120调速，设备简单且不占用面积，使得散热组件可以适用于集成化的小型器件。此外，将热敏元件130外置于散热器110的热传导面10上，且热传导面10上还具有用于放置待散热器件的区域，使得热敏元件130感应到的温度接近于待散热器件的自身温度，从而使得控制电路可以对风机120转速进行精准调节，从而提高散热组件的散热能力。
41.相应地，本技术实施例还提供一种散热方法，该散热方法可应用于上一实施例提供的散热组件，以下将结合附图对本技术另一实施例提供的散热方法进行详细说明。
42.散热方法包括：控制电路基于热敏元件130的电信号变化，对风机120的转速进行调节，且热敏元件130的电信号对应于热传导面10的温度。
43.通过设置热敏元件130以及控制电路的组合，使得控制电路可以响应于待散热器件的温度变化，而对风机120的转速进行调节，如此，当待散热器件的温度较低时，可以调节风机120的转速较低，从而可以减小风机120的噪音，当待散热器件的温度较高时，又可以调大风机120的转速，使得风机120的风速增大，从而将较多的热量带出，达到较好的散热效果。
44.参考图4以及图5，在一些实施例中，对风机120的转速进行调节的方法包括：阶梯式调速或者线性调速中的任一种。
45.具体地，参考图4，在一些实施例中，线性调速为：风机120的转速随热传导面10的温度呈线性变化。具体地，可以设置多个连续的温度区间，例如可以设置t1、t2、t3、t4以及t5，且t1至t5的温度依次升高，其中，0℃至t1为第一温度区间，第一温度区间对应于第一转速；t1至t2为第二温度区间，第二温度区间对应于第二转速；t2至t3为第三温度区间，第三温度区间对应于第三转速；t3至t5为第四温度区间，第四温度区间对应于第四转速。当温度越高时，说明待散热器件的散热需求越大，需要调节风机120的转速相应增大，因此，在一些实施例中，第一转速至第四转速依次增大。具体地，在一些实施例中，第一转速到第二转速、第二转速到第三转速以及第三转速到第四转速之间的增量可以相同，例如，第一温度区间内，风机120以25％的转速持续运行，第二温度区间内，风机120以50％的转速持续运行，第三温度区间内，风机120以75％的转速持续运行，第四温度区间内，风机120以100％的转速持续运行。值得注意的是，温度区间可以根据实际需求进行调节，也就是说，可以每一温度区间的温度变化量相同，也可以设置每一温度区间的温度变化量不同。设置阶梯式调速逻辑对风机120的转速进行调节，使得风机120可以以持续的风速运行一段时间，防止由于对风机120的转速调节过多而导致风机120出现过负荷运行的情况，可以增加风机120的使用寿命，此外，设置阶梯式调速逻辑也能使风机120的转速随温度而变化，从而达到较好的散热效果。
46.参考图5，在一些实施例中，阶梯式调速为：基于热传导面10的温度，获取多个连续
的温度区间，每个温度区间对应于风机120的一种转速，且每一温度区间对应的风机120转速不同。线性调速逻辑具体可以为：获取温度与风机120转速之间的线性关系，基于该线性关系，调节风机120的转速随温度变化而实时变化。如此，可以实时调节风机120的转速，以适应于温度变化，更加精确地对风机120的转速进行调节，可以进一步提高散热组件的整体散热效果。可以理解的是，在一些实施例中，可以仅对部分温度区间采用线性调速逻辑，例如，可以设置t1、t2、t3、t4以及t5，且t1至t5的温度依次升高，其中，在t1至t4的温度区间内，可以采用线性调速逻辑对风机120的风速进行调节，当检测到温度低于t1时，可以设置风机120以一种固定转速持续运行，例如可以设置为第五转速；当检测到温度高于t4时，可以设置风机120以另一种固定转速持续运行，例如可以设置为第六转速。值得注意的是，在一些实施例中，第五转速可以与t1对应的风机120转速相同，且第六转速可以与t4对应的风机120转速相同。设置仅对部分温度区间采用线性调速逻辑，如此，而其它温度区间则采用以一种固定转速持续运行，使得对风机120的转速调节不至于过多从而防止风机120出现过负荷运行的情况。
47.上述实施例提供的散热方法中，通过设置热敏元件130以及控制电路的组合，使得控制电路可以响应于待散热器件的温度变化，而对风机120的转速进行调节，即对风机120的转速进行精准调控，以满足不同待散热器件在不同温度下的散热需求，有利于提高散热组件的散热能力。
48.相应地，本技术实施例还提供一种散热装置，包括上述实施例提供的散热组件，以下将结合附图对本技术另一实施例提供的散热装置进行详细说明。
49.参考图3，散热装置包括：散热组件以及待散热器件140，待散热器件140固定于器件放置区11。也就是说，待散热器件140以及热敏元件130位于同一表面，使得热敏元件130感应到的温度接近于待散热器件140的自身温度，从而使得控制电路可以对风机120转速进行精准调节，以满足待散热器件140在不同温度下的散热需求，使得散热装置对待散热器件140的散热能力整体提高，有利于提高待散热器件140的使用寿命。
50.在一些实施例中，待散热器件140可以为igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块，在另一些实施例中，待散热器件140也可以为其它任何需要散热的器件。
51.在一些实施例中，热敏元件130与待散热器件140之间的距离可以为5mm～10mm。在这个范围内，热敏元件130与待散热器件140之间的距离较近，从而使得热敏元件130感应到的温度接近于待散热器件140的实际温度，使得控制电路基于热敏元件130的电信号对风机120的转速进行调节时，风机120的转速可以满足待散热器件140的散热需求，从而提高散热组件的散热性能。此外，在这个范围内，热敏元件130与待散热器件140之间的距离也不至于过近，如此，在一些实施例中，当热敏元件130与热传导面10之间通过螺钉固定时，在将螺钉钉入散热器110的散热基板112的工艺过程中，可以防止发生由于热敏元件130与待散热器件140之间的距离过近而使得该工艺过程可能对待散热器件140造成损伤的问题。
52.上述实施例提供的散热装置中，将待散热器件140以及热敏元件130设置于同一热传导面10，使得热敏元件130感应到的温度接近于待散热器件140的自身温度，从而当控制电路基于热敏元件130的电信号对风机120转速进行调节时，风机120的转速可以满足待散热器件140在不同温度下的散热需求，使得散热组件对待散热器件140的散热能力整体提
高，有利于提高待散热器件140的使用寿命。
53.本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本技术的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本技术的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本技术的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。