冰封散热背夹可以制冷多久（冰封散热背夹原理什么样）

近几年手机游戏做的越来越大，运行起来会导致手机发热比较严重，尤其是在夏天甚至会出现烫手情况发生，严重的影响了手机打游戏体验。

手机打游戏

这个时候手机冰封散热背夹应运而生，一些朋友就非常的好奇，小小的一个散热器居然用不了多少时间就可以达到结冰效果，给手机散热效果非常好。这其中是不是有什么高科技所在，才让它的效果如此明显？

冰封散热背夹主要构成：塑料外壳、贴近手机处的导冷板、半导体制冷片、铝制散热片、直流风扇、开关、电源接口。

冰封散热背夹内部结构

主要关键部件作用

导冷板：把半导体制冷片产生的冷最大效率的传送到手机上，使得手机温度下降。

半导体制冷片：起着制冷作用，通电之后可以实现制冷。

铝制散热片：铝常被制作成散热片，而这里用来传导制冷片工作时产生的热量。

直流风扇：及时的把铝制散热片的热量吹走，保证制冷片正常运作。

通过上面的介绍冰封散热背夹结构以及主要部件的作用，大致了解了它的结构，很多人会有点懵了，一会导冷一会又导热，这个冷究竟是怎么来的？这个热有从何而来？

常见的半导体制冷片

这个冷和热的来源都在这个半导体制冷片上，可以看上图这个半导体制冷片，在它工作过程中一面是会发热，一面会制冷，专业上面称它为冷面和热面。

半导体制冷历史

早在1821年德国一位科学家就发现了半导体制冷，受于当时理论局限，并没有真正理解这个半导体制冷的原理，真正让半导体应用到实际的还是苏联学院半导体研究所约飞院士。

约飞对塞贝克效应、珀尔帖效应、汤姆逊效应进行了大量的研究，从而得出了一个比较科学的理论。后续科学家在他研究理论成果上进行再次发展，才让半导体制冷器得到广泛应用。

半导体制冷原理

可以先查看下图，这便是一块用的比较多的TECI-12706半导体制冷片。它的内部有一个P型和N型半导体联结成的热电偶，当它的两端通上电后，内部会有电流流过。这个时候就会发生热量的转移，也就是半导体制冷片的冷面吸热会把热量传导给热面。这个时候冷面会变冷，热面变热，并达到一个平衡状态，也就是两端温度相对恒定。

半导体制冷片工作原理简图

而这种恒定对于应用并没有什么意义，如何打破这个平衡，让制冷更加高效呢？后来发现给半导体制冷片的热端装一个散热片和散热风扇，这个措施可以彻底打破它们之间原来的平衡。

也就是冷端吸收热量传导给热端，而热端的能量很快的被热端上面的散热片传出去。这个时候为了达到平衡状态，冷端会一直吸收热量，就会把冷端温度变得非常低，因此也就可以达到制冷效果。

半导体制冷片工作原理动图

这一点可以通过一个实验证实，找一个半导体制冷片。每次实验通入的电压相同，而散热片的面积不同，一次比一次面积大。这个时候就可以发现，散热片越大，制冷片的冷端的温度就越低，制冷效果越好。

这一点笔者曾经做过一个测试，取用一个12710型号的制冷片，每次都是用同样参数的电源。第一次用了一个电脑CPU散热器来作为散热，冷端效果不是很好。然后换了一个更大的散热风扇和散热片，冷端制冷效果提升很大。而如果继续在散热片上面喷洒酒精，冷端效果又得到一定提升。

冰封散热背夹

而冰封散热背夹就是这个原理，半导体的冷端吸收手机发热的热量传导给热端，热端的热量通过散热片和风扇很快的传导到周围空气中，冷端产生的冷通过导冷片把冷传递给手机达到散热效果。

为什么不同背夹价格区别那么大

价格区分主要在制冷片、散热片、散热风扇这三个核心部件上，而制冷效果也是取决于这三大核心部件。

1、制冷片上

制冷片也是有优有劣，不同品质的制冷效果和寿命自然不同。就拿笔者曾经购买的一个12706型号的制冷片来说，有卖10元以内的，也有20元以上的。而通过实际对比，发现20元以上的做工、制冷效果、寿命上都要高于那个十元的。

2、散热片上

不单单是这个冰封散热背夹上，很多电器上都会有铝制散热片存在。而低价的电器上面为了节约成本，往往也会在散热片上面动手脚。

不同体积的铝制散热片

也就是说虽然我们看到的散热片外观看起来比较的大，实际上它的重量比较轻，比较薄。它的散热效果比不上同体积情况下质量重的、比较厚的散热片。而更大重量带来更好的散热效果，也带来更高的成本。

3、风扇方面

优质散热风扇内部用的是纯铜线圈，纯铜带来的就是更高成本。而便宜的一般会使用铜包铝的线圈，成本比较低，但是它在工作过程中噪音相对来说比较大，寿命也是比不上纯铜线圈电机。

纯铜线圈的风扇

可以用一个事例说明，购买一个一百多块电风扇和一个几十块风扇相比。就会发现这个一百多块的电风扇噪音比较小，可以用几年。而这个几十块的电风扇噪音比较大，寿命基本一年就挂掉了。

其实不止背夹这里应用了半导体制冷

1、饮水机

炎热的夏天，能喝上一杯冰镇纯净水也是一种很好的享受，因此制冷饮水机也是特别受人欢迎。而在大部分的认识里，制冷饮水机用的是和冰箱一样的压缩机制冷，实际上并不是，它用的也是半导体制冷片来实现制冷，只不过它的制冷功率比着冰封散热背夹要大的多。

制冷饮水机内部制冷结构

上图是一个制冷饮水机的制冷组件，半导体制冷片冷端贴在水箱的外表，热端连接体积比较大的散热片和风扇。当纯净水进入水箱内，水箱温度传感器会检测温度。若温度达不到设定温度，制冷片就开始工作，直到水的温度达到设定温度停止。

2、车载小冰箱和家用小型冰淇淋机

如果家内有这种小型的车载冰箱以及冰淇淋机，透过外面的孔洞就可以发现里面有一块很大的银白色金属和一个比较大的风扇，它们就是用来给半导体制冷片散热用的。它们制冷用的也不是压缩机，也是半导体制冷片，可以实现比较小巧、便携，低电压即可使用。

其它方面例如石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、电子低温测试装置、各种恒温、高低温实验仪、白内障摘除片、血液分析仪片都有它的相关应用。

结语

冰封散热背夹有必要购买吗？笔者个人认为还是需要自己的需求，例如自己平时几乎不怎么去碰游戏，也就是正常刷视频、看电影，那么就没什么必要去购买冰封散热背夹。而如果自己平时玩游戏比较多，重度游戏控，为了更好的游戏体验，可以选购一个冰封散热背夹。

这里笔者也是建议购买好一点的，无论是寿命、散热性能、使用体验还是外观上，都比那些比较廉价的要好很多。

而至于网友疑问的，既然它如此优秀又怎么不用在电脑CPU散热上呢？其实考虑的还是成本以及体积、功率问题。机箱空间本身并不是很大，机箱本身就要转配比较多的配件，CPU发热又是比较大。

电脑CPU散热器

直接使用这个制冷不仅仅会严重占用机箱空间（大功率制冷需要更大的散热片和散热风扇）也将对电源有更高的要求。例如一个12706制冷片功率达到60W，再去购买大电源显然成本就高了很多，并且目前的电脑散热也是基本足够的。

而说到半导体制冷，这可以说是人类发展史上一个重大发现，对我们生活影响还是比较大。我们可以试想一下，如果制冷饮水机还是使用压缩机制冷，那么它的体积要比现在的大很多，占用更多的空间。并且也更不要提冰封散热背夹、车载小冰箱了，体积方面就难以得到保证。

家庭制冷饮水机

其实这里最重要的不单单是体积，反而是环保问题。压缩机制冷需要加制冷剂，现在也有在使用氟利昂的，这对于环境都是有一定的危害。而半导体制冷就不同了，只需要给它通电，保证它的散热措施足够好，就可以正常工作，并且无污染。

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