[发明专利]一种两相散热回路主动控制系统与方法

权利要求书

1.一种两相散热回路主动控制系统，其特征在于，包括相连的泵-毛细力混合驱动的两相散热回路和PI控制系统(7)，泵-毛细力混合驱动的两相散热回路包括蒸发器(8)，补偿腔(9)，毛细芯(10)，冷凝器(15)，副储液器(16)，主储液器(17)和微泵(18)；

其中，蒸发器(8)包括毛细芯(10)，毛细芯(10)上方设置有补偿腔(9)，毛细芯(10)底面上开设有蒸汽槽道(10-1)，蒸汽槽道(10-1)与和汽体管路(13)入口相连，汽体管路(13)出口与冷凝器(15)入口相连，冷凝器(15)出口经副储液器(16)和微泵(18)与补偿腔(9)入口相连，微泵(18)与补偿腔(9)之间设置有第一电磁阀(1)，补偿腔(9)经主储液器(17)与微泵(18)的入口相连，补偿腔(9)与主储液器(17)之间设置有第二电磁阀(3)；

芯片外露面(12)上不同位置设置有第一温度传感器(4)和第二温度传感器(5)，用于获得芯片外露面(12)的温度；

补偿腔(9)中设置有用于监测补偿腔(9)内液体的第一压力的第一压力传感器(2)，蒸汽槽道(10-1)出口处设置有用于监测蒸发器(8)蒸气出口处的第二压力的第二压力传感器(6)；

第一压力传感器(2)、第二压力传感器(6)、第一温度传感器(4)、第二温度传感器(5)、第一电磁阀(1)和第二电磁阀(3)均与PI控制系统(7)相连；

PI控制系统(7)独立放置，以补偿腔(9)内液体的压力和蒸发器蒸汽出口处的压力作为控制系统的控制变量，接收来自于第一温度传感器(4)，第二温度传感器(5)，第一压力传感器(2)以及第二压力传感器(6)的信号，经运算后输出脉冲电信号，并控制第一电磁阀(1)和第二电磁阀(3)的开度，进而调节补偿腔(9)内液体的压力；

将第一压力信号(P1)与第二压力信号(P2)传递至PI控制系统(7)，PI控制系统(7)进行运算后将输出脉冲电信号至第一电磁阀(1)和第二电磁阀(3)，并控制其开度；

第一温度传感器(4)和第二温度传感器(5)采集芯片外露面(12)的温度信息，并传递至PI控制系统(7)，PI控制系统(7)采用移动平均算法进行实时处理，以第一温度传感器(4)采集的20～30个数据点的温度平均值为基准，满足为温度平均值，i为某一时刻，i+1为下一时刻，即芯片外露面(12)表面上的第一温度传感器(4)采集的温度的移动平均值均下降5％，同时，以第二温度传感器(5)采集的20～30个数据点的温度平均值为基准，芯片外露面(12)表面上的第二温度传感器(5)采集的温度的移动平均值下降5％，则形成薄膜蒸发，则不发出脉冲信号，用于监测芯片外露面(12)温度变化及判断是否形成薄膜蒸发；如果形成薄膜蒸发，则维持第一电磁阀(1)和第二电磁阀(3)的开度，若是没有形成薄膜蒸发，则输出脉冲信号，控制第一电磁阀(1)和第二电磁阀(3)，直到形成薄膜蒸发。

2.根据权利要求1所述的一种两相散热回路主动控制系统，其特征在于，液体工质在毛细芯(10)内受热变为蒸汽后进入蒸汽槽道(10-1)，经汽体管路(13)进入冷凝器(15)内，释放潜热变为过冷液进入副储液器(16)，在微泵(18)的抽吸下通过第二液体管路(19)进入补偿腔(9)，部分液体被毛细芯(10)抽吸至芯片外露面(12)进行相变换热，其余液体流经第一液体管路(14)进入主储液器(17)，完成工质循环。

3.根据权利要求1所述的一种两相散热回路主动控制系统，其特征在于，冷凝器为套管式冷凝器或外翅片式冷凝器。

4.根据权利要求1所述的一种两相散热回路主动控制系统，其特征在于，毛细芯(10)底部与芯片外露面(12)相接触。