电磁泵的驱动方式

由于液态金属的高导电性和良好的流动性，在实际的液态金属散热器之中，一般可采用无运动部件的电磁泵进行驱动。图7-2为笔者实验室研发的一款典型的电磁泵结构及电磁泵驱动的芯片散热器［12］。由于电磁泵仅仅利用了导电流体在磁场下的安培力，电磁泵并不含有任何的运动部件，可靠性高、无噪声、驱动压头稳定。由于采用高磁场强度的磁铁，一般需要导磁环进行磁屏蔽。

电磁泵是一种驱动导电流体的泵，具有结构紧凑，输出压力高，无泄漏，体积小，价格相对低廉，适合小的输出流量应用场合。图7-3为直流传导式电磁泵工作原理示意，其利用安培力F=BIL sinθ使液态金属流动，其中，B、I、L、θ分别为磁场强度、电流强度、液态金属有效宽度、电场与磁场的夹角。为取得最大安培力，应使电场和磁场保持垂直。

图7-2　典型的电磁泵结构及电磁泵驱动的芯片散热器［12］

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图7-3　直流传导式电磁泵工作原理示意

在芯片散热技术中，使用电磁泵驱动液态金属的优点包括：①无运动部件，性能可靠，使用寿命长；②噪声低，流动过程没有运动部件产生的噪声；③功耗低，某些情况下使用芯片运行产生的废热发电甚至可以驱动金属流体的运行［13，14］，如图7-4所示。

图7-4　芯片自身产热发电驱动的液态金属芯片散热器原型［13］

1.肋片散热器；2.半导体温差发电器电极；3.磁力泵；4.液态金属；5.永磁体；6.半导体温差发电器；7.流道基底；8.模拟芯片。