一种手机论文和设计-唐科狄

全文摘要

本实用新型提供一种手机，其包括依次层叠连接的CPU芯片、PCB电路板、温差发电晶片和后壳，温差发电晶片背向PCB电路板的表面设有绝缘层，后壳朝向PCB电路板的表面设有石墨片，绝缘层与石墨片贴合连接，温差发电晶片通过导线与手机电池或手机电路系统连接，石墨片利于将热量均匀的分散到后壳上，使绝缘层这面的温度保持较低的水平，增大了热端面和冷端面的温度梯度，根据温差发电晶片热转电的特性，从而增大了电势差，再将电能储存在电池中或者进入到电路系统中使用，解决手机的散热问题；温差发电晶片上设有充电口，充电口用于与直流电源连接，该直流电源为温差发电晶片供电，使温差发电晶片在通电时变成制冷晶片散热。

主设计要求

1.一种手机，其特征在于，包括依次层叠连接的CPU芯片、PCB电路板、温差发电晶片和后壳，所述温差发电晶片背向所述PCB电路板的表面设有绝缘层，所述后壳朝向所述温差发电晶片的表面设有石墨片，所述绝缘层与所述石墨片贴合连接，所述温差发电晶片通过导线与手机电池或手机电路系统连接；所述温差发电晶片设有充电口，所述充电口用于与直流电源连接，通过所述直流电源为所述温差发电晶片供电。

设计方案

1.一种手机，其特征在于，包括依次层叠连接的CPU芯片、PCB电路板、温差发电晶片和后壳，所述温差发电晶片背向所述PCB电路板的表面设有绝缘层，所述后壳朝向所述温差发电晶片的表面设有石墨片，所述绝缘层与所述石墨片贴合连接，所述温差发电晶片通过导线与手机电池或手机电路系统连接；

所述温差发电晶片设有充电口，所述充电口用于与直流电源连接，通过所述直流电源为所述温差发电晶片供电。

2.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述温差发电晶片内部集成有65对电偶臂，65对所述电偶臂之间串联连接。

3.据权利要求2所述的手机，其特征在于，所述PCB电路板背向所述CPU芯片的表面设有铜皮层，所述电偶臂贴装在所述铜皮层表面。

4.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述温差发电晶片与所述CPU芯片相互对称设置。

5.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述CPU芯片背向所述PCB电路板的一侧设有层叠连接的金属中框和屏幕，所述金属中框背向所述屏幕的表面设有屏蔽罩，所述屏蔽罩朝向所述PCB电路板的一端为开口端，所述CPU芯片安装在所述屏蔽罩内。

6.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述直流电源的电压为3~5V。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及手机技术领域，特别是涉及一种手机。

背景技术

随着智能手机的性能不断地提升，随之而来的就是耗电也越来越大。虽然现在中央处理器（CPU）的制程工艺越来越先进，能效比不断提升，但是CPU总的发热量也在不断上升。

目前智能手机工作过程中PCB电路板上的CPU芯片、射频PA等发热源产生的热量先通过均热的方式均热到手机的中框或者手机后壳上，然后通过屏幕或者手机后壳散到空气中，进而降低手机本身的温度，然而这些热量没有被有效利用，导致能源利用率低。且该种设计虽然能让大部分热量散发出去，但是仍然会让使用者感觉某个部位的温度很高乃至烫手，随着手机的功耗越来越高，此种散热方式已经不能满足手机散热的需求。因此亟需一种散热效果好且环保的手机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种手机，解决现有的手机散热效果差和散热不环保的问题。

一种手机，包括依次层叠连接的CPU芯片、PCB电路板、温差发电晶片和后壳，所述温差发电晶片背向所述PCB电路板的表面设有绝缘层，所述后壳朝向所述温差发电晶片的表面设有石墨片，所述绝缘层与所述石墨片贴合连接，所述温差发电晶片通过导线与手机电池或手机电路系统连接；

所述温差发电晶片设有充电口，所述充电口用于与直流电源连接，通过所述直流电源为所述温差发电晶片供电。

根据本实用新型提出的手机，具有以下有益效果：本实用新型设置温差发电晶片在PCB电路板的背面，温差发电晶片朝向CPU芯片的一面作为热端面，温差发电晶片距离CPU芯片发热源很近，能最大程度的将CPU芯片的热量传递到温差发电晶片，温差发电晶片设置绝缘层的一面作为冷端面和后壳的石墨片接触，利于把绝缘层这面的温度保持较低的水平，进而增大了热端面和冷端面的温度梯度，利用温差发电晶片的热转电特性，从而增大了电势差，再将电能储存在电池中或者进入到电路系统中使用，解决了手机的散热问题，不会导致手机上某个部位的温度很高，且将热量转化为电能，提升设备热量的利用率，节能环保，当温差不稳定，温差发电晶片无法进行热转电散热时，此时给温差发电晶片的充电口接入一个直流电源，该温差发电晶片通电后就变成了一个制冷晶片，可以对CPU等热源进行降温。

另外，根据本实用新型提供的手机，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述温差发电晶片内部集成有65对电偶臂，65对所述电偶臂之间串联连接。

进一步地，所述PCB电路板背向所述CPU芯片的表面设有铜皮层，所述电偶臂贴装在所述铜皮层表面。

进一步地，所述温差发电晶片与所述CPU芯片相互对称设置。

进一步地，所述CPU芯片背向所述PCB电路板的一侧设有层叠连接的金属中框和屏幕，所述金属中框背向所述屏幕的表面设有屏蔽罩，所述屏蔽罩朝向所述PCB电路板的一端为开口端，所述CPU芯片安装在所述屏蔽罩内。

进一步地，所述直流电源的电压为3~5V。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和\/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的手机的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的温差发电晶片的结构示意图；

10、CPU芯片；20、PCB电路板；21、铜皮层；30、后壳；31、石墨片；40、温差发电晶片；41、绝缘层；42、电偶臂；43、导线；50、手机电池；60、金属中框；70、屏幕；80、屏蔽罩。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

请参照图1和图2所示，本实用新型的实施例提供一种手机，包括依次层叠连接的CPU芯片10、PCB电路板20、温差发电晶片40和后壳30。

所述温差发电晶片40层叠连接于所述PCB电路板20背向所述CPU芯片10的表面，所述温差发电晶片40背向所述PCB电路板20的表面设有绝缘层41，所述后壳30朝向所述温差发电晶片40的表面设有石墨片31，所述绝缘层41与所述石墨片31贴合连接，所述温差发电晶片40通过导线43与手机电池50或手机电路系统连接；

所述温差发电晶片40设有充电口，所述充电口用于与直流电源连接，所述直流电源为所述温差发电晶片40供电。

温差发电晶片40内部由许多对P型材料和N型材料制成的电偶臂42串联而成，这些电偶臂42基本的材质是碲化铋（Bi_{2<\/sub>te_{3<\/sub>），它具有很强的塞贝克效应。塞贝克效应（Seebeckeffect）又称作第一热电效应，是指由于两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物质间的电压差的热电现象。}}

塞贝克效应的成因可以简单解释为在温度梯度下导体内的载流子从热端向冷端运动，并在冷端堆积，从而在材料内部形成电势差，同时在该电势差作用下产生一个反向电荷流，当热运动的电荷流与内部电场达到动态平衡时，半导体两端形成稳定的温差电动势。

本实用新型的工作原理为：手机工作时，CPU芯片10作为发热源，其表面温度较高，温差发电晶片40与PCB电路板20连接的表面为热端面，温差发电晶片40与后壳30的石墨片31连接的表面为冷端面，温差发电晶片40具有很强的塞贝克效应，从而温差发电晶片40的两端形成稳定的温差电动势，在温差稳定的情况下，可以把温差发电晶片40看作是一个内阻较大的电压源，温差发电晶片40通过导线43和手机电池50连接对手机电池50充电，或者直接和手机电路系统电连接，为电路系统供电。

当温差不稳定时（取决于用户的使用场景以及温差发电晶片40的导热、自身的发热以及冷面的散热效果），不能利用温差发电晶片40热转电散热，此时给温差发电晶片40的充电口接入直流电源，提供一个直流电压，让该温差发电晶片40通电对CPU芯片10进行降温。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：本实用新型设置温差发电晶片40在PCB电路板20的背面，PCB电路板20的正面安装CPU芯片10，温差发电晶片40朝向CPU芯片10的一面作为热端面，温差发电晶片40距离CPU芯片10发热源很近，能最大程度的将CPU芯片10的热量传递到温差发电晶片40，温差发电晶片40设置绝缘层41的一面作为冷端面和后壳30的石墨片31接触，石墨片31利于将热量均匀的分散到后壳30的表面，使绝缘层41这面的温度保持较低的水平，进而增大了热端面和冷端面的温度梯度，利用温差发电晶片40的热转电特性，从而增大了电势差，再将电能储存在电池中或者进入到电路系统中使用，解决了手机的散热问题，且将热量转化为电能，提升设备热量的利用率，节能环保，当温差不稳定，温差发电晶片40无法进行热转电散热时，此时给温差发电晶片40的充电口接入一个直流电源，该温差发电晶片40通电后就变成了一个制冷晶片，可以对CPU等热源进行降温。本实用新型使一个温差发电晶片40既在高温差时实现了发电散热，又在需要对CPU降温时实现制冷。

以目前手机为例，用户在玩《王者荣耀》或《刺激战场》时，CPU表面的温度可以达到60多度将近70度，一般室温环境温度是25度，暂且认为有45的温差，该温差下温差发电晶片40的开路电压一般可以达到1.4-1.5V，内阻在3-4.5Ω之间。

具体的，所述温差发电晶片40的型号为9502\/065\/018MP，所述温差发电晶片40内部集成有65对电偶臂42，65对所述电偶臂42之间串联连接。

具体的，所述PCB电路板20背向所述CPU芯片10的表面设有铜皮层21，所述电偶臂42贴装在所述铜皮层21表面。直接把温差发电晶片40放置在PCB电路板20上，在PCB电路板20的表面设置铜皮层21作为导电体，把P\/N电偶臂42直接SMT在PCB电路板20上实现固定，既可以将热量更多的传递到温差发电晶片40上，又能更好的将温差发电晶片40固定。

具体的，所述温差发电晶片40与所述CPU芯片10相互对称设置。

具体的，所述CPU芯片10背向所述PCB电路板20的一侧设有层叠连接的金属中框60和屏幕70，所述金属中框60背向所述屏幕70的表面设有屏蔽罩80，所述屏蔽罩80朝向所述PCB电路板20的一端为开口端，所述CPU芯片10安装在所述屏蔽罩80内。CPU芯片10安装在所述屏蔽罩80内，可以屏蔽外界的电磁波对CPU芯片10的影响，防止电磁干扰。

具体的，所述直流电源的电压为3~5V。

当温差不稳定时，不能利用温差发电晶片40热转电散热，此时给温差发电晶片40的充电口接入直流电源，提供一个直流电压3~5V，让该温差发电晶片40通电后对CPU芯片10进行降温。使一个温差发电晶片40既在高温差时实现了发电，又在需要对CPU降温时实现制冷。

综上所述，本实用新型提供一种手机，有益效果在于：本实用新型设置温差发电晶片40在PCB电路板20的背面，PCB电路板20的正面安装CPU芯片10，温差发电晶片40朝向CPU芯片10的一面作为热端面，温差发电晶片40距离CPU芯片10发热源很近，能最大程度的将CPU芯片10的热量传递到温差发电晶片40，温差发电晶片40设置绝缘层41的一面作为冷端面和后壳30的石墨片31接触，石墨片31利于将热量均匀的分散到后壳30的表面，使绝缘层41这面的温度保持较低的水平，进而增大了热端面和冷端面的温度梯度，利用温差发电晶片40的热转电特性，从而增大了电势差，再将电能储存在电池中或者进入到电路系统中使用，解决了手机的散热问题，且将热量转化为电能，提升设备热量的利用率，节能环保，当温差不稳定，温差发电晶片40无法进行热转电散热时，此时给温差发电晶片40的充电口接入一个直流电源，该温差发电晶片40通电后就变成了一个制冷晶片，可以对CPU等热源进行降温。本实用新型使一个温差发电晶片40既在高温差时实现了发电散热，又在需要对CPU降温时实现制冷。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

设计图

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