一种移动终端电子产品半导体散热装置及方法与流程

1.本发明涉及散热装置领域，具体而言，涉及一种移动终端电子产品散热装置及方法。


背景技术：

2.半导体手机背夹的制冷装置已经被广泛应用，而制冷片通常采用7103(8.4v，3a)或7104(8.4v 4a)，一般应用电路会采用usb提供的5v作为供电电压，而对应制冷片的功率会稍微比标称值下降部分功率来匹配半导体制冷片对应的散热器件，希望达到最佳的制冷效率(制冷片制冷功率与整体功率比例)。传统背夹的半导体电路要么是5v供电，要么再把5v降压至4.7v或者4.3v以匹配散热器的散热效率；根据半导体制冷片特性，半导体对数越多，电压越高，效率越高，最大温差也越大，因此需调整更高的电压以匹配更有效率的半导体制冷片；而目前缺少给半导体电路提供更高电压来进行制冷的散热器。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供了一种移动终端电子产品散热装置及方法，将输入给半导体制冷片的电压通过协议电路进行调整，把输入到协议协议电路的电压转换成更高的电压，以提供更高的电压给半导体制冷片进行制冷工作。
4.根据本发明的实施例，提供了一种移动终端电子产品散热装置，包括：电压输入端、协议电路及半导体制冷片；电压输入端向协议电路输入第一电压，协议电路与半导体制冷片连接；电压输入端根据协议电路携带有的协议，将第一电压转换为第二电压、并输入至协议电路，协议电路直接或间接输出第二电压为半导体制冷片提供电压，使半导体制冷片进行制冷工作；第二电压高于第一电压。
5.进一步地，电压输入端为能够输出多种规格电压及功率的协议电源适配器，协议电源适配器根据协议电路的协议要求将第一电压转换为9v
‑
12v之间的第二电压。
6.进一步地，协议电路为支持pd或qc协议的协议电路。
7.进一步地，半导体制冷片采用最高耐压为18v电压且最高功率在40w以下的半导体制冷片。
8.进一步地，装置还包括散热风扇，散热风扇与协议电路连接，协议电路输出第二电压为散热风扇供电，使散热风扇持续给半导体制冷片降温。
9.进一步地，装置还包括降压电路及与降压电路连接的单片机；降压电路与协议电路连接，降压电路对协议电路输出至单片机的电压进行降压处理。
10.进一步地，当监控到半导体制冷片及散热风扇工作异常时，进行断电保护。
11.一种移动终端电子产品散热方法，方法包括以下步骤：
12.电压输入端向协议电路输入第一电压；
13.基于第一电压，协议电路向电压输入端输入协议要求，协议要求至少携带有电压要求信号；
14.根据协议电路的协议要求，电压输入端将第一电压转换为高于第一电压的第二电压并输入至协议电路；
15.协议电路直接或间接输出第二电压至半导体制冷片；
16.基于第二电压，半导体制冷片进行制冷工作。
17.进一步地，电压输入端为能够输出多种规格电压及功率的协议电源适配器，协议电源适配器根据协议电路的协议要求将第一电压转换为9v
‑
12v之间的第二电压。
18.进一步地，协议电路为支持pd或qc协议的协议电路；和/或，
19.方法还包括用散热风扇持续给半导体制冷片降温。
20.进一步地，半导体制冷片采用半导体粒子对数更多的12701/2型号的制冷片。
21.本发明的移动终端电子产品散热装置及方法中，装置包括：电压输入端、协议电路及半导体制冷片；电压输入端向协议电路输入第一电压，协议电路与半导体制冷片连接；电压输入端根据协议电路携带有的协议，将第一电压转换为第二电压、并输入至协议电路，协议电路直接或间接输出第二电压为半导体制冷片提供电压，使半导体制冷片进行制冷工作；第二电压高于第一电压。通过协议电路的设置，电压输入端将输入到协议电路的第一电压转换为高于第一电压的第二电压，以使得将较高的第二电压作为电源给半导体制冷片进行供电，提高散热装置的制冷效果。
附图说明
22.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1为本发明一种移动终端电子产品散热装置的原理图；
24.图2为本发明一种移动终端电子产品散热方法的流程图。
25.附图标记：100
‑
协议电源适配器、200
‑
协议电路、300
‑
半导体制冷片、400
‑
散热风扇、500
‑
降压电路、600
‑
单片机。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
27.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
29.实施例1
30.参阅图1，本技术提出移动终端电子产品散热装置，包括：电压输入端、协议电路200及半导体制冷片300；电压输入端向协议电路200输入第一电压，协议电路200的与半导体制冷片300连接；电压输入端根据协议电路200携带有的协议，将第一电压转换为第二电压、并输入至协议电路200，协议电路200直接或间接输出第二电压为半导体制冷片300提供电压，使半导体制冷片300进行制冷工作；第二电压高于第一电压。
31.本发明移动终端电子产品散热装置及方法中，装置包括：电压输入端、协议电路200及半导体制冷片300；电压输入端向协议电路200输入第一电压，协议电路200的与半导体制冷片300连接；电压输入端根据协议电路200携带有的协议，将第一电压转换为第二电压、并输入至协议电路200，协议电路200直接或间接输出第二电压为半导体制冷片300提供电压，使半导体制冷片300进行制冷工作；第二电压高于第一电压。通过协议电路200的设置，将输入到协议电路200的第一电压转换为高于第一电压的第二电压，以使得将较高的第二电压作为电源给半导体制冷片300进行供电，提高散热装置的制冷效果。
32.具体地，协议电路200与协议电源适配器100取得协议沟通后，协议电源适配器100调整电压至协议电路200所需求电压进行供电；电压要求信号即为要求协议电源适配器100输出的电压，以给协议电路200所要求的电压进行供电；
33.协议电源适配器100和接收端成功沟通后，会根据接收端的协议要求提供电压和相对应的功率。
34.具体地，协议电源适配器100是可以根据接收端(协议电路200)的协议ic沟通协议后，提供不同电压及功率的配置；例如5v
‑
2.4a,9v
‑
2a，12v
‑
1.5a，20v
‑
3a等等；如qc2.0及qc3.0，qc4.0，pd2.o,pd3.0等，如果接收端没有协议和协议电源适配器100内部的协议ic进行沟通，即提供原本的5v电压供电，一般电流为2.4a是最大电流，超过这个电压和电流，适配器会有过流保护，停止工作。如和接收端的协议沟通后，确认接收端需要提供9v
‑
2a，则协议电源适配器100即把输出的电压升高至9v，在2a的工作电流内提供稳定的电源供应，此时协议电源适配器100输出9v的电压为接收端供电。
35.具体地，协议电路200向协议电源适配器100提供协议，要求协议电源适配器100按照协议提供相应的电压及额定允许功率。协议电路200给协议信号到协议电源适配器100，与协议电源适配器100沟通后，使得协议电源适配器100从第一电压调整为第二电压，给后面电路进行供电。
36.实施例中，电压输入端为能够输出多种规格电压及功率的协议电源适配器100，协议电源适配器100根据协议电路200的协议要求将第一电压转换为9v
‑
12v之间的第二电压。传统的半导体电路要么是5v供电，要么再把5v降压至4.7v或者4.3v以匹配散热器的散热效率；通常使用的是输入5v电压的协议电源适配器100，为了能给半导体制冷片300提供更高的工作电压，设置协议电路200，使得协议电源适配器100根据协力电路200的协议要求将原
本输出的5v点电压进行转换，将5v转换为9v
‑
12v之间的第二电压，使得协议电源适配器100输出9v
‑
12v之间的电压到协议电路200。
37.具体地，协议电源适配器100可以根据协议电路200的协议提供多种电压及功率的；如电源适配器5v，9v，12v，15v，20v等。
38.优选地，设置协议电源适配器100根据协议电路200的协议将5v电压转化为9v电压，使得协议电路200输出9v的电压给半导体制冷片300供电。
39.经过实验测试，在温度为25度的环境中，9v的电压给半导体制冷片300供电，半导体制冷片300的冷端面能保持
‑
6度至
‑
7度的制冷效果。
40.实施例中，协议电路200为支持pd或qc协议的协议电路200。现有的协议电源适配器100在接通电源后一般都是输出5v的电压来给连接的半导体制冷片300进行供电；本发明中采用pd或qc协议类的协议电路200能使得协议电源适配器100将5v电压进行转换，并输出高于5v的电压给半导体制冷片300；优选地，设置协议电源适配器100将5v电压转换为9v电压输出至半导体制冷片300。
41.具体地，协议电路200为支持通用的pd、qc或其它不通用协议的协议电路200。其它不通用协议如，mtk pe、华为fcp及三星afc等快充协议。
42.实施例中，半导体制冷片300采用为最高耐压18v电压且最高功率在40w以下的半导体制冷片300。半导体制冷片300采用14v
‑
16v作为电压供电半导体制冷片如12701型号的半导体制冷片300；半导体制冷片300包括采用12701型号的半导体制冷片300；半导体制冷片300采用12701，30*30mm规格；经过测试，在室温26度时，12701型号的半导体制冷片300在9v电压，工作功率在8w稳定的情况下，实测半导体制冷片300的制冷片冷面温度为
‑
14度，满足的设计要求。
43.具体地，半导体制冷片300里面的半导体粒子越多，耐压越高，制冷效率越高，制冷效果越好；通常采用2/3左右的耐压值来作为供电电源，此时制冷效率比较好。在制冷片12701中，127代表127对半导体，01代表1a最大电流，最高耐压是15v；通过协议电路将输入到散热装置的较低电压提升到较高的9v至15v之间，以给该型号的半导体制冷片供电，使制冷片能有更好的散热效果。而现有技术中，通常只能采用5v电压给制冷片供电。
44.实施例中，装置还包括散热风扇400，散热风扇400与协议电路200连接，散热风扇400持续给半导体制冷片300降温。半导体制冷片300是一个热传递的工具，在长时间的工作下，半导体制冷片300自身也会产生热量；当时间过长，半导体制冷片300制冷效果就会降低，因此设置散热风扇给半导体制冷片300进行持续的降温，能保证半导体制冷片300持续的制冷效果。散热风扇400与协议电路200连接，其工作的电压也来源于协议电路200提供的电压。
45.实施例中，装置还包括降压电路500及与降压电路500连接的单片机600；降压电路500与协议电路200连接，降压电路500对协议电路输出至单片机600的电压进行降压处理；单片机600监控半导体制冷片300及散热风扇400的工作状态，当监控到半导体制冷片300及散热风扇400工作异常时，进行断电保护。
46.设置降压电路500和单片机600，单片机600分别与半导体制冷片300和散热风扇400连接，单片机600时时监控单片机600和散热风扇400的工作状态；例如，当单片机600监控到半导体制冷片300出现异常，不进行制冷时或过载时，则单片机600控制半导体制冷片
300停止工作；同理，当单片机600监控到散热风扇400出现故障时，控制散热风扇400断路，以保护电路。降压电路500的一端与协议电路200连接，另一端与单片机600连接，主要的作用是将协议电路200输出的较高电压降低为较低的电压，为单片机600提供电压；
47.例如，协议电路200输出9v的电压，降压电路500将9v的电压降低为5v的常用电压并输入至单片机600，使单片机600正常工作。
48.进一步地，装置还包括灯效组；灯效组与降压电路500连接，降压电路500将协议电路200的输出电压降低后为灯效组供电；灯效组可以用于效果灯或提示灯。
49.实施例2
50.参阅图2,一种移动终端电子产品散热方法，方法包括以下步骤：
51.s101:电压输入端向协议电路输入第一电压；
52.s102:基于第一电压，协议电路向电压输入端输入协议要求，协议要求至少携带有电压要求信号；
53.s103:根据协议电路的协议要求，电压输入端将第一电压转换为高于第一电压的第二电压并输入至协议电路；
54.s104:协议电路直接或间接输出第二电压至半导体制冷片；
55.s105:基于第二电压，半导体制冷片进行制冷工作。
56.本发明的移动终端电子产品半导体散热装置及方法中，方法包括：电压输入端向协议电路200输入第一电压；基于第一电压，协议电路200向电压输入端输入协议要求，协议要求至少携带有电压要求信号；根据协议电路200的协议要求，电压输入端将第一电压转换为高于第一电压的第二电压并输入至协议电路200；协议电路200直接或间接输出第二电压至半导体制冷片300；基于第二电压，半导体制冷片300进行制冷工作。通过协议电路200的设置，电压输入端将输入到协议电路200的第一电压转换为高于第一电压的第二电压，以使得将较高的第二电压作为电源给半导体制冷片300进行供电，提高散热装置的制冷效果。
57.具体地，协议电路200与协议电源适配器100取得协议沟通后，协议电源适配器100调整电压至协议电路200所需求电压进行供电。
58.具体地，协议电源适配器100是可以根据接收端(协议电路200)的协议ic沟通协议后，提供不同电压及功率的配置；例如5v
‑
2.4a,9v
‑
2a，12v
‑
1.5a，20v
‑
3a等等；如qc2.0及qc3.0，qc4.0，pd2.o,pd3.0等。如接收端没有协议和协议电源适配器100内部的协议ic进行沟通，即提供原本的5v电压供电，一般电流为2.4a是最大电流，超过这个电压和电流，适配器会有过流保护，停止工作。如和接收端的协议沟通后，确认接收端需要提供9v
‑
2a，则协议电源适配器100即把输出的电压升高至9v，在2a的工作电流内提供稳定的电源供应，此时协议电源适配器100输出9v的电压为接收端供电。
59.具体地，协议电路200向协议电源适配器100提供协议，要求电源按照协议提供相应的电压及额定允许功率。协议电路200给协议信号到协议电源适配器100，与协议电源适配器100沟通后，使得协议电源适配器100从第一电压调整为第二电压，给后面电路进行供电。
60.实施例中，电压输入端为能够输出多种规格电压及功率的协议电源适配器100，协议电源适配器100根据协议电路200的协议要求将第一电压转换为9v
‑
12v之间的第二电压。传统的半导体电路要么是5v供电，要么再把5v降压至4.7v或者4.3v以匹配散热器的散热效
率；通常使用的是输入5v电压的协议电源适配器100，为了能给半导体制冷片300提高更高的工作电压，设置协议电路200，使得协议电源适配器100根据协力电路200的协议要求将原本输出的5v点电压进行转换，将5v转换为9v
‑
12v之间的第二电压，使得协议电源适配器100输出9v
‑
12v之间的电压到协议电路200。
61.具体地，协议电源适配器100可以根据协议电路200的协议提供多种电压及功率的；如电源适配器5v，9v，12v，15v，20v等。
62.优选地，设置协议电源适配器100根据协议电路200的协议将5v电压转化为9v电压，使得协议电路200输出9v的电压给半导体制冷片300供电。
63.经过实验测试，在温度为25度的环境中，9v的电压给半导体制冷片300供电，半导体制冷片300的冷端面能保持
‑
14度至
‑
16度的制冷效果。
64.实施例中，协议电路200为支持pd或qc协议类的协议电路200；和/或，方法还包括用散热风扇400持续给半导体制冷片300降温。
65.现有的协议电源适配器100在接通电源后一般都是输出5v的电压来给连接的半导体制冷片300进行供电；本发明中采用pd或qc协议类的协议电路200能使得协议电源适配器100将将5v电压进行转换，并输出高于5v的电压给半导体制冷片300；优选地，设置协议电源适配器100将5v电压转换为9v电压输出至半导体制冷片300。
66.具体地，协议电路200为支持通用的pd、qc或其它不通用协议的协议电路200。
67.进一步地，半导体制冷片300包括采用额定电压为14v
‑
16v之间的半导体制冷片300。半导体制冷片300采用最高耐压18v电压且最高功率在40w以下电半导体制冷片300，如12701型号的半导体制冷片300；半导体制冷片300包括采用12701型号的半导体制冷片300；半导体制冷片300采用12701，30*30mm规格；经过测试，在室温26度时，12701型号的半导体制冷片300在9v电压，工作功率在8w稳定的情况下，实测半导体制冷片300的制冷片冷面温度为
‑
13度，满足的设计要求。
68.具体地，半导体制冷片300里面的半导体粒子越多，耐压越高，制冷效率越高，制冷效果越好；通常采用2/3左右的耐压值来作为供电电源，此时制冷效率比较好。在制冷片12701中，127代表127对半导体，01代表1a最大电流，最高耐压是15v；通过协议电路200将输入到散热装置的较低电压提升到较高的9v至15v之间，以给该型号的半导体制冷片300供电，使制冷片能有更好的散热效果。而现有技术中，通常只能采用5v电压给制冷片供电。
69.使用散热风扇400进行扇热，散热风扇400与协议电路200连接，散热风扇400持续给半导体制冷片300降温。半导体制冷片300是一个热传递的工具，在长时间的工作下，半导体制冷片300自身也会产生热量；当时间过长，半导体制冷片300制冷效果就会降低，因此设置散热风扇给半导体制冷片300进行持续的降温，能保证半导体制冷片300持续的制冷效果。散热风扇400与协议电路200连接，其工作的电压也来源于协议电路200提供的电压。
70.实施例中，半导体制冷片300采用12701型号的半导体制冷片300。
71.半导体制冷片300采用12701，30*30mm规格；经过测试，在室温26度时，12701型号的半导体制冷片300在9v电压，工作功率在8w稳定的情况下，实测半导体制冷片300的制冷片冷面温度为
‑
13度，完全满足的设计要求。
72.本发明的有益效果在于：
73.1.本发明的移动终端电子产品散热装置及方法中，装置包括：电压输入端、协议电
路200及半导体制冷片300；协议电源适配器100与协议电路200的一端连接、向协议电路200输入第一电压，协议电路200的另一端与半导体制冷片300连接；电压输入端根据协议电路200的协议，将第一电压转换为第二电压、并输入至协议电路200，协议电路200直接或间接输出第二电压为半导体制冷片300提供电压，使半导体制冷片300进行制冷工作；第二电压高于第一电压。通过协议电路200的设置，将输入到协议电路200的第一电压转换为高于第一电压的第二电压，以使得将较高的第二电压作为电源给半导体制冷片300进行供电，提高散热装置的制冷效果。
74.2.设置散热风扇400给半导体制冷片300降温，使得半导体制冷片300时刻保持较优的制冷效果。
75.以上所述仅是本发明的优选实施方式，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。