冰封散熱背夾可以製冷多久（冰封散熱背夾原理什麼樣）

2023-09-19 01:07:26 2

近幾年手機遊戲做的越來越大，運行起來會導致手機發熱比較嚴重，尤其是在夏天甚至會出現燙手情況發生，嚴重的影響了手機打遊戲體驗。

手機打遊戲

這個時候手機冰封散熱背夾應運而生，一些朋友就非常的好奇，小小的一個散熱器居然用不了多少時間就可以達到結冰效果，給手機散熱效果非常好。這其中是不是有什麼高科技所在，才讓它的效果如此明顯？

冰封散熱背夾主要構成：塑料外殼、貼近手機處的導冷板、半導體製冷片、鋁製散熱片、直流風扇、開關、電源接口。

冰封散熱背夾內部結構

主要關鍵部件作用

導冷板：把半導體製冷片產生的冷最大效率的傳送到手機上，使得手機溫度下降。

半導體製冷片：起著製冷作用，通電之後可以實現製冷。

鋁製散熱片：鋁常被製作成散熱片，而這裡用來傳導製冷片工作時產生的熱量。

直流風扇：及時的把鋁製散熱片的熱量吹走，保證製冷片正常運作。

通過上面的介紹冰封散熱背夾結構以及主要部件的作用，大致了解了它的結構，很多人會有點懵了，一會導冷一會又導熱，這個冷究竟是怎麼來的？這個熱有從何而來？

常見的半導體製冷片

這個冷和熱的來源都在這個半導體製冷片上，可以看上圖這個半導體製冷片，在它工作過程中一面是會發熱，一面會製冷，專業上面稱它為冷麵和熱面。

半導體製冷歷史

早在1821年德國一位科學家就發現了半導體製冷，受於當時理論局限，並沒有真正理解這個半導體製冷的原理，真正讓半導體應用到實際的還是蘇聯學院半導體研究所約飛院士。

約飛對塞貝克效應、珀爾帖效應、湯姆遜效應進行了大量的研究，從而得出了一個比較科學的理論。後續科學家在他研究理論成果上進行再次發展，才讓半導體製冷器得到廣泛應用。

半導體製冷原理

可以先查看下圖，這便是一塊用的比較多的TECI-12706半導體製冷片。它的內部有一個P型和N型半導體聯結成的熱電偶，當它的兩端通上電後，內部會有電流流過。這個時候就會發生熱量的轉移，也就是半導體製冷片的冷麵吸熱會把熱量傳導給熱面。這個時候冷麵會變冷，熱面變熱，並達到一個平衡狀態，也就是兩端溫度相對恆定。

半導體製冷片工作原理簡圖

而這種恆定對於應用並沒有什麼意義，如何打破這個平衡，讓製冷更加高效呢？後來發現給半導體製冷片的熱端裝一個散熱片和散熱風扇，這個措施可以徹底打破它們之間原來的平衡。

也就是冷端吸收熱量傳導給熱端，而熱端的能量很快的被熱端上面的散熱片傳出去。這個時候為了達到平衡狀態，冷端會一直吸收熱量，就會把冷端溫度變得非常低，因此也就可以達到製冷效果。

半導體製冷片工作原理動圖

這一點可以通過一個實驗證實，找一個半導體製冷片。每次實驗通入的電壓相同，而散熱片的面積不同，一次比一次面積大。這個時候就可以發現，散熱片越大，製冷片的冷端的溫度就越低，製冷效果越好。

這一點筆者曾經做過一個測試，取用一個12710型號的製冷片，每次都是用同樣參數的電源。第一次用了一個電腦CPU散熱器來作為散熱，冷端效果不是很好。然後換了一個更大的散熱風扇和散熱片，冷端製冷效果提升很大。而如果繼續在散熱片上面噴灑酒精，冷端效果又得到一定提升。

冰封散熱背夾

而冰封散熱背夾就是這個原理，半導體的冷端吸收手機發熱的熱量傳導給熱端，熱端的熱量通過散熱片和風扇很快的傳導到周圍空氣中，冷端產生的冷通過導冷片把冷傳遞給手機達到散熱效果。

為什麼不同背夾價格區別那麼大

價格區分主要在製冷片、散熱片、散熱風扇這三個核心部件上，而製冷效果也是取決於這三大核心部件。

1、製冷片上

製冷片也是有優有劣，不同品質的製冷效果和壽命自然不同。就拿筆者曾經購買的一個12706型號的製冷片來說，有賣10元以內的，也有20元以上的。而通過實際對比，發現20元以上的做工、製冷效果、壽命上都要高於那個十元的。

2、散熱片上

不單單是這個冰封散熱背夾上，很多電器上都會有鋁製散熱片存在。而低價的電器上面為了節約成本，往往也會在散熱片上面動手腳。

不同體積的鋁製散熱片

也就是說雖然我們看到的散熱片外觀看起來比較的大，實際上它的重量比較輕，比較薄。它的散熱效果比不上同體積情況下質量重的、比較厚的散熱片。而更大重量帶來更好的散熱效果，也帶來更高的成本。

3、風扇方面

優質散熱風扇內部用的是純銅線圈，純銅帶來的就是更高成本。而便宜的一般會使用銅包鋁的線圈，成本比較低，但是它在工作過程中噪音相對來說比較大，壽命也是比不上純銅線圈電機。

純銅線圈的風扇

可以用一個事例說明，購買一個一百多塊電風扇和一個幾十塊風扇相比。就會發現這個一百多塊的電風扇噪音比較小，可以用幾年。而這個幾十塊的電風扇噪音比較大，壽命基本一年就掛掉了。

其實不止背夾這裡應用了半導體製冷

1、飲水機

炎熱的夏天，能喝上一杯冰鎮純淨水也是一種很好的享受，因此製冷飲水機也是特別受人歡迎。而在大部分的認識裡，製冷飲水機用的是和冰箱一樣的壓縮機製冷，實際上並不是，它用的也是半導體製冷片來實現製冷，只不過它的製冷功率比著冰封散熱背夾要大的多。

製冷飲水機內部製冷結構

上圖是一個製冷飲水機的製冷組件，半導體製冷片冷端貼在水箱的外表，熱端連接體積比較大的散熱片和風扇。當純淨水進入水箱內，水箱溫度傳感器會檢測溫度。若溫度達不到設定溫度，製冷片就開始工作，直到水的溫度達到設定溫度停止。

2、車載小冰箱和家用小型冰淇淋機

如果家內有這種小型的車載冰箱以及冰淇淋機，透過外面的孔洞就可以發現裡面有一塊很大的銀白色金屬和一個比較大的風扇，它們就是用來給半導體製冷片散熱用的。它們製冷用的也不是壓縮機，也是半導體製冷片，可以實現比較小巧、便攜，低電壓即可使用。

其它方面例如石油產品低溫測試儀、生化產品低溫測試儀、電子低溫測試裝置、各種恆溫、高低溫實驗儀、白內障摘除片、血液分析儀片都有它的相關應用。

結語

冰封散熱背夾有必要購買嗎？筆者個人認為還是需要自己的需求，例如自己平時幾乎不怎麼去碰遊戲，也就是正常刷視頻、看電影，那麼就沒什麼必要去購買冰封散熱背夾。而如果自己平時玩遊戲比較多，重度遊戲控，為了更好的遊戲體驗，可以選購一個冰封散熱背夾。

這裡筆者也是建議購買好一點的，無論是壽命、散熱性能、使用體驗還是外觀上，都比那些比較廉價的要好很多。

而至於網友疑問的，既然它如此優秀又怎麼不用在電腦CPU散熱上呢？其實考慮的還是成本以及體積、功率問題。機箱空間本身並不是很大，機箱本身就要轉配比較多的配件，CPU發熱又是比較大。

電腦CPU散熱器

直接使用這個製冷不僅僅會嚴重佔用機箱空間（大功率製冷需要更大的散熱片和散熱風扇）也將對電源有更高的要求。例如一個12706製冷片功率達到60W，再去購買大電源顯然成本就高了很多，並且目前的電腦散熱也是基本足夠的。

而說到半導體製冷，這可以說是人類發展史上一個重大發現，對我們生活影響還是比較大。我們可以試想一下，如果製冷飲水機還是使用壓縮機製冷，那麼它的體積要比現在的大很多，佔用更多的空間。並且也更不要提冰封散熱背夾、車載小冰箱了，體積方面就難以得到保證。

家庭製冷飲水機

其實這裡最重要的不單單是體積，反而是環保問題。壓縮機製冷需要加製冷劑，現在也有在使用氟利昂的，這對於環境都是有一定的危害。而半導體製冷就不同了，只需要給它通電，保證它的散熱措施足夠好，就可以正常工作，並且無汙染。

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