دیود گرمایی

اصطلاح «**دیود گرمایی**»  می‌تواند به موارد زیر اشاره داشته باشد:
* وسیله‌ای (احتمالاً غیرالکتریکی) که اجازه می‌دهد گرما ترجیحاً در یک جهت جریان یابد؛
* یک دیود الکتریکی (نیم‌رسانا) در اشاره به یک اثر یا عملکرد گرمایی؛
* یا ممکن است هر دو موقعیت را توصیف کند، که در آن از یک دیود الکتریکی به عنوان پمپ گرمایی یا خنک‌کننده ترموالکتریک استفاده می‌شود.

## جریان گرمایی یک‌طرفه
یک دیود گرمایی از این نظر، قطعه‌ای است که مقاومت حرارتی آن برای جریان گرما در یک جهت با جریان گرما در جهت دیگر متفاوت است؛ یعنی، وقتی پایانه اول دیود گرمایی داغ‌تر از پایانه دوم باشد، گرما به راحتی از پایانه اول به پایانه دوم جریان می‌یابد، اما وقتی پایانه دوم داغ‌تر از پایانه اول باشد، گرمای کمی از پایانه دوم به پایانه اول جریان می‌یابد.

چنین اثری برای اولین بار در دهه ۱۹۳۰ توسط چانسی استار در فصل مشترک مس-اکسید مس مشاهده شد. از سال ۲۰۰۲، مدل‌های نظری برای توضیح این اثر پیشنهاد شدند. در سال ۲۰۰۶ اولین دیودهای گرمایی حالت‌جامد میکروسکوپی ساخته شدند. در آوریل ۲۰۱۵، محققان ایتالیایی در سی‌اِن‌آر از توسعه یک دیود گرمایی کارآمد خبر دادند، نتایج آن را در نیچر نانوتکنولوژی منتشر کردند.

سیفون‌های گرمایی می‌توانند به عنوان یک جریان گرمایی یک‌طرفه عمل کنند. لوله‌های گرمایی که در حالت گرانشی کار می‌کنند نیز ممکن است این اثر را داشته باشند.

## اثر یا عملکرد گرمایی دیود الکتریکی
یک افزاره حسگر تعبیه شده روی ریزپردازنده‌ها که برای نظارت بر دمای قالب پردازنده استفاده می‌شود، به عنوان «دیود گرمایی» نیز شناخته می‌شود.

این کاربرد دیود گرمایی بر اساس خاصیت دیودهای الکتریکی است که ولتاژ دو سر آن را به صورت خطی با توجه به دما تغییر می‌دهند. با افزایش دما، ولتاژ مستقیم دیودها کاهش می‌یابد. ریزپردازنده‌هایی که سرعت کلاک بالایی دارند، با بارهای گرمایی بالایی مواجه می‌شوند. برای نظارت بر محدودیت‌های دما، از دیودهای گرمایی استفاده می‌شود. آن‌ها معمولاً در بخشی از هسته پردازنده قرار می‌گیرند که بالاترین دما را دارد. ولتاژ ایجاد شده در آن با دمای دیود تغییر می‌کند. تمام سی‌پی‌یوهای مدرن ای‌ام‌دی و اینتل و همچنین جی‌پی‌یوهای ای‌ام‌دی و اِنویدیا دارای دیودهای گرمایی روی تراشه هستند. از آنجایی که این حسگر مستقیماً روی تراشه پردازنده قرار دارد، بیشترین خوانش دمای سی‌پی‌یو و جی‌پی‌یو محلی و مرتبط را ارائه می‌دهد. دیودهای سیلیکونی وابستگی دمایی ۲- میلی‌ولت بر درجه سانتیگراد دارند؛ بنابراین، دمای پیوند را می‌توان با عبور جریان تنظیم شده از دیود و سپس اندازه‌گیری ولتاژ ایجاد شده در آن تعیین کرد. علاوه بر پردازنده‌ها، همین فناوری به‌طور گسترده در آی‌سی‌های حسگر دمای اختصاصی استفاده می‌شود.

## پمپ‌گرمایی یا خنک‌کننده ترموالکتریک
دو نوع وجود دارد. یکی از نیم‌رساناها یا فلزات کم‌بازده‌تر، یعنی ترموکوپل‌ها، استفاده می‌کند که بر اساس اصول اثر پلتی-سیبک کار می‌کنند. دیگری بر اساس لامپ‌های خلاء و اصول انتشار ترمیونی است.

### دستگاه‌های پلتیر
* یک موتور گرمایی که به صورت معکوس مانند یخچال کار می‌کند، مانند افزاره پلتیر (دیود)

## پیشرفت‌ها
از سال ۲۰۰۹، تیمی در اِم‌آی‌تی در حال کار بر روی ساخت دیودهای گرمایی است که گرما را در دماهای پایین‌تر از قبل به برق تبدیل می‌کنند. این می‌تواند در ساخت موتورها یا تولید برق مورد استفاده قرار گیرد. بازدهی دیودهای گرمایی جریان در محدوده دمایی ۲۰۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد حدود ۱۸٪ است.

## جستارهای وابسته
* پرنده آبنوش
* لوله گرمایی حلقوی
* ترموسیفون

## منابع

## پیوند به بیرون
* مقاله خبری در مورد افزایش بازدهی دیود گرمایی نیم‌رسانا
* تولید برق ترموالکتریک: تبدیل گرمای کم‌درجه به برق (معادلات مربوط به دیودهای گرمایی نیم‌رسانا)
رده:ترمودینامیک
رده:دیودها