На правах рукописи

ШТЕРН МАКСИМ ЮРЬЕВИЧ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА И ОБОРУДОВАНИЕ

ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ РЕЖИМОВ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Специальность 05.27.06 – технология и оборудование для производства

полупроводников, материалов и приборов электронной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2011

Работа выполнена на кафедре «Материаловедение и физическая химия»

в Национальном исследовательском университете "МИЭТ"

Научный руководитель: - доктор технических наук, профессор Шерченков Алексей Анатольевич

Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, член-корр.

РАЕН, профессор Освенский Владимир Борисович - доктор технических наук, профессор Раскин Александр Александрович

Ведущая организация:

Федеральное космическое агентство. Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-производственный центр автоматики и приборостроения имени академика Н.А. Пилюгина» (ФГУП «НПЦАП»)

Защита диссертации состоится «_» _ 2011 г.

в _ часов _ мин на заседании диссертационного совета Д.212.134. в Национальном исследовательском университете "МИЭТ" по адресу:

124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИЭТ Автореферат разослан «» _ 2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета:

доктор физико-математических наук, профессор Яковлев В.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы Значительный прогресс в области конструирования вычислительных систем с высокой производительностью обусловил необходимость создания эффективного теплообмена для электронных компонентов, в том числе процессоров с повышенной степенью интеграции и все более высокой тактовой частотой. Увеличение интеграции полупроводниковых элементов в микросхеме приводит к увеличению плотности тепловых потоков на единицу поверхности, а уменьшение размеров кристаллов интегральных схем снижает возможность эффективного отвода тепла.

Так как производительность компьютеров в значительной мере зависит от температуры электронных компонентов, устройства охлаждения становятся необходимой и важной частью современных компьютеров.

Работы в направлении совершенствования систем обеспечения оптимальных тепловых режимов вычислительной техники ведутся многими исследовательскими лабораториями. Существует большое количество решений охлаждения процессоров, предлагаемых, в том числе, фирмами производителями этих процессоров. В последнее время в вычислительной технике активно применяются системы охлаждения, которые могут использовать в качестве теплоносителя воду или газ, а также применять термоэлектрические охлаждающие устройства (ТОУ).

Анализируя известные конструктивные решения для охлаждения компьютеров, с учетом тенденций развития высокопроизводительной вычислительной техники, можно сделать вывод о том, что термоэлектрические системы (ТЭС) охлаждения являются наиболее перспективными для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники, это определяется несколькими причинами. Во-первых, ТЭС обладают рядом достоинств по сравнению с другими системами охлаждения и термостатирования, например: высокой надежностью, отсутствием движущихся частей, практически неограниченным ресурсом работы, небольшими габаритами и весом, возможностью локального охлаждения, малой инерционностью, бесшумностью, независимостью от ориентации в пространстве, возможностью плавного и точного регулирования температуры. Во-вторых, интенсификация исследований в области термоэлектричества и достигнутые успехи в технологии ТОУ позволили создавать термоэлектрические модули (ТЭМ) с максимальной разностью температур до 74 К. В-третьих, высокая экологичность и безопасность, несомненно, увеличивают конкурентоспособность ТЭС по сравнению с другими системами охлаждения. С помощью ТОУ возможно получение низких температур, что позволяет значительно увеличить производительность процессоров. Используя ТЭМ различных типоразмеров можно проектировать термоэлектрические блоки (ТБ) с различной конфигурацией и повышенной холодопроизводительностью, что особенно актуально для высокопроизводительных вычислительных систем.

Однако создание эффективных ТЭС для вычислительной техники требует решения ряда сложных научно-технических проблем, рассмотрим основные их них. Известные конструктивно-технологические решения ТОУ по ряду причин не удовлетворяют современным требованиям эффективного отвода тепла. В частности, для создания эффективных ТЭС необходимы оригинальные конструкторские решения ТБ, обоснованные методиками расчета элементов конструкции, учитывающими, в том числе, работу ТБ в режиме термоциклирования. Кроме того, отсутствует термоэлектрическое оборудование с высокой холодопроизводительностью, необходимое для обеспечения тепловых режимов высокопроизводительной вычислительной техники.

В подавляющем большинстве случаев модули функционируют при таких температурах, когда неизбежно образование влаги на элементах конструкции ТЭМ, что в значительной степени снижает надежность и, соответственно, ресурс работы ТЭМ. Таким образом, крайне важным является вопрос защиты термоэлектрических модулей.

Эффективность ТОУ в значительной мере зависит от качества и режимов электропитания. Известно негативное влияние пульсаций питающего тока на параметры ТОУ. Однако анализ научно-технической литературы показал, что исследований влияния параметров питания на эффективность термоэлектрических устройств, чрезвычайно мало, к тому же большинство из них ограничиваются приближенными расчетами.

В термическом оборудовании, как правило, используются микропроцессорные системы (МС) автоматического управления. Однако сопряжению этих систем с объектами управления, а также моделированию МС управления термическими объектами не уделено достаточно внимания. Слабо представлены разработки программного обеспечения, реализующие сервисные установки МС и информационное взаимодействие термического оборудования с персональным компьютером.

Наконец, для проведения комплексных исследований ТЭС необходимо разработать высокоточные методики и современные измерительные комплексы, позволяющие, в том числе, проводить исследования дистанционно и в автоматическом режиме.

Таким образом, разработка конструкционно-технологических решений ТОУ и оборудования, предназначенных для обеспечения тепловых режимов вычислительных систем, разработка технологии герметизации ТЭМ, исследование влияния параметров питания на эффективность ТОУ, разработка аппаратно-программных средств для управления тепловыми процессами, разработка высокоточных методик и современных измерительных комплексов для исследования ТЭС является актуальной научно-технической задачей, решение которой обеспечит оптимальные температурные режимы электронных компонентов, и позволит повысить надежность и производительность вычислительной техники.

Цель диссертационной работы – разработка и исследование эффективных термоэлектрических устройств и оборудования для обеспечения оптимальных тепловых режимов электронных компонентов компьютеров и вычислительных систем, что позволит повысить надежность и производительность вычислительной техники.

Термоэлектрическое оборудование рассматривается, как термоэлектрическая система, представляющая собой целостное образование, состоящее из конструктивных элементов, теснейшим образом взаимосвязанных между собой. Поэтому реализация поставленной цели требует системного подхода к процессу исследований.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать ряд эффективных конструкционно-технологических решений термоэлектрических устройств и оборудования, предназначенных для обеспечения оптимальных тепловых режимов, как тепловыделяющих компонентов компьютеров, так и высокопроизводительных вычислительных систем;

- провести оптимизацию конструкции ТБ, разработать методику расчета размеров теплопровода и определить способ его установки;

- разработать методику расчета, конструкцию и изготовить ТБ для ТЭС с высокой холодопроизводительностью;

- провести моделирование функциональных характеристик термоэлектрического оборудования, с целью оптимизации математических моделей управления этим оборудованием, разработать алгоритмы и аппаратно - программные средства для реализации полученных математических моделей в МС управления термическим оборудованием;

- разработать методики и математические модели для расчета влияния герметизации на основные параметры ТЭМ;

- разработать технологию герметизации ТЭМ, изготовить и провести комплексные исследования герметичных термоэлектрических модулей;

- провести комплексные теоретические и экспериментальные исследования влияния режимов и параметров питания на эффективность ТОУ;

- используя результаты диссертационных исследований разработать и изготовить ТЭС для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники различной производительности;

- разработать методики и измерительные комплексы и провести исследования функциональных и эксплуатационных характеристик ТЭМ и ТЭС, созданных в рамках диссертационной работы, провести сравнительный анализ расчетных и экспериментальных данных.

Научная новизна Научная новизна диссертационной работы заключается в использовании системного, научно-обоснованного подхода к созданию и исследованию термоэлектрических устройств и оборудования, предназначенных для обеспечения оптимальных тепловых режимов, как тепловыделяющих компонентов компьютеров, так и высокопроизводительных вычислительных систем.

1. Предложены и обоснованы новые конструкционнотехнологические решения ТЭС для обеспечения тепловых режимов, включающие локальные и автономные ТОУ для тепловыделяющих электронных компонентов и компьютеров в целом, а также термоэлектрическое оборудование с повышенной холодопроизводительностью для высокопроизводительных вычислительных систем.

2. Предложены методика и математические модели для расчета влияния различных стадий герметизации на основные параметры ТЭМ.

Проведенные исследования показали хорошую корреляцию расчетных и экспериментальных данных.

3. Впервые предложена технология двойной герметизации термоэлектрических модулей, значительно повышающая надежность и механическую прочность ТЭМ. Определены материалы и обоснованы технологические способы и режимы герметизации ТЭМ.

4. Впервые предложено использование нового конструктивного элемента (теплопровода) в составе ТОУ. Обоснованы целесообразность и технология его установки в ТОУ. Разработана методика для расчета параметров теплопровода. С использованием предложенных математических моделей установлено влияние теплопровода на основные характеристики (разность температур и холодопроизводительность) ТОУ.

5. Разработаны методики и математические модели расчета влияния режимов и параметров питания на основные характеристики ТОУ. Проведенные комплексные теоретические и экспериментальные исследования влияния режимов и параметров электрического питания на эффективность ТОУ показали хорошую корреляцию расчетных и экспериментальных данных.

6. Усовершенствована математическая модель пропорциональноинтегрально-дифференциального закона регулирования введением адаптивных коэффициентов, предназначенных для корректировки вкладов интегральной и дифференциальной составляющих управляющего воздействия. Для оптимизации процесса стабилизации заданной температуры в математическую модель управления введена также дополнительная составляющая, значение которой определяется воздействием внешних факторов. Экспериментально подтверждена эффективность использования предложенной математической модели в микропроцессорных системах управления термическим оборудованием.

Новизна научно-технических решений, предложенных в диссертационной работе, защищена 2 патентами на изобретения.

Практическая значимость диссертационной работы заключается в разработке и внедрении следующих результатов:

1. Для метрологического обеспечения контроля параметров ТЭС при их исследовании и производстве разработаны следующие методики и измерительные комплексы:

- методика и измерительный комплекс для исследования тепло- и электрофизических параметров термоэлектрических устройств;

- методики и измерительный комплекс для исследования влияния режимов и параметров электропитания на характеристики ТОУ;

- методика исследования ТЭМ на надежность;

- методика испытания ТЭМ на механическую прочность;

- методика климатических испытаний термоэлектрических модулей;

- методика испытаний ТЭМ при избыточном давлении;

- методика и стенд для исследования теплообменников ТЭС;

- программно-реконфигурируемый измерительный комплекс для исследования средств измерения температуры и ТЭС.

2. Предложенные в диссертационной работе конструкторские и технологические решения ТОУ и оборудования для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники значительно улучшают характеристики вычислительной техники, делают их работу надежной и стабильной, повышают быстродействие.

3. Разработана технологическая документация для серийного производства герметичных ТЭМ. Подготовлена производственная инфраструктура и осуществляется выпуск герметичных ТЭМ, предназначенных для обеспечения тепловых режимов вычислительных блоков. Герметизация модулей позволяет значительно повысить их эксплуатационные характеристики, как для гражданского, так и военного применения.

4. Разработана новая конструкция ТБ, позволяющая увеличить эффективность ТОУ, а именно максимальный градиент температур, холодопроизводительность и снизить потребляемую мощность.

5. Определены критерии конструирования источников питания постоянного тока, учитывающие взаимосвязь между пульсациями напряжения питания и потерями в основных параметрах ТОУ.

6. Показано, что разработанные математические модели и аппаратно-программные средства регулирования тепловыми процессами, позволяют повысить эффективность микропроцессорных систем управления термоэлектрическим оборудованием.

7. Разработаны конструкции и изготовлены образцы ТОУ для локального охлаждения, которые устанавливаются непосредственно на тепловыделяющие электронные компоненты компьютера, например, процессор.

8. Разработаны конструкции и изготовлены образцы автономных ТЭС, предназначенных для обеспечения тепловых режимов, как электронных компонентов, так и компьютера и вычислительной системы в целом.

9. Разработана конструкция и изготовлена установка с высокой холодопроизводительностью, предназначенная для обеспечения тепловых режимов высокопроизводительных вычислительных систем.

10. Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе в Национальном исследовательском университете "МИЭТ" при подготовке лекций и лабораторного практикума по дисциплинам:

«Полупроводниковые преобразователи энергии», «Материалы электронной техники», «Термометрия», «Физика и химия полупроводников», «Конструирование и технология ТЭС».

11. Предложенные и разработанные в диссертации технологии, методики и измерительные комплексы, ТЭМ и ТЭС, МС управления и аппаратно-программные средства внедрены в промышленность. Акты внедрения прилагаются.

Новизна и практическая значимость технических, технологических и аппаратно-программных решений, используемых в диссертационной работе, подтверждена 8 патентами и свидетельствами о государственной регистрации программного продукта.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Системный, научно обоснованный подход к разработке конструктивно-технологических решений ТОУ и оборудования для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники.

2. Метрологическое обеспечение исследований и производства термоэлектрических устройств и оборудования, включающее ряд разработанных методик и измерительных комплексов, предназначенных для исследования теплофизических параметров ТЭМ, функциональных и эксплуатационных характеристик ТЭС.

3. Результаты исследований разработанных термоэлектрических устройств и оборудования, которые доказывают эффективность применения ТОУ для обеспечения оптимальных температурных режимов вычислительной техники.

4. Результаты комплексных исследований и испытаний герметизированных ТЭМ, определяющие значительное повышение эксплуатационных характеристик ТЭМ. Математические модели для расчета влияния герметизации на основные характеристики ТЭМ.

5. Результаты комплексных теоретических и экспериментальных исследований влияния режимов и параметров питания на основные характеристики ТЭМ, определяющие критерии проектирования источников питания для ТОУ.

6. Эффективные ТОУ и термоэлектрическое оборудование для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники различной производительности, аппаратно-программные средства для: систем мониторинга и управления температурными процессами и реконфигурируемых измерительных комплексов.

Результаты диссертационной работы использованы в следующих НИР, проводимых по заданию Минобрнауки РФ: № 924-ГБ-061-РНП;

№ 929-ГБ-081-РНП; № 931-ГБ-081-РНП; № Ц-2009-1.1.000-078-16;

№16.516.11.6041; № 16.516.11.6067.

Апробация работы Основные результаты, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на 6 Международных и 5 Всероссийских НТ конференциях: 12-14,17,18 Всеросс. межвуз. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика».М, 2005-2007, 2010,2011гг; Междун. НТ конф. «Микроэлектроника и наноинженерия-2008».- М., 2008; Х-XII Междун. НТ конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века». Воронеж, 2009, 2010, 2011гг; Междун. НТ конф. М., 2006 г., МИРЭА Публикации Основное содержание диссертации изложено в 27 научных работах, в том числе: в 3 статьях в журналах, рекомендованных ВАК, в 2 патентах на изобретения и 6 свидетельствах о регистрации программного обеспечения.

Личный вклад Личный вклад автора являлся основополагающим на всех стадиях проведения исследований и состоял в определении целей и постановке задач исследований, обосновании способов их осуществления, непосредственном выполнении значительной части экспериментов, отработке технологических операций, проектировании устройств и оборудования, систематизации и анализе полученных результатов и внедрении результатов диссертации, в том числе, в серийное производство.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников и приложения. Общий объем диссертации составляет 208 страниц машинописного текста, включая 6 таблиц, 42 рисунка, список использованных источников составляет 175 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и основные задачи, определена научная новизна и практическая значимость диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены тенденции развития вычислительной техники, способы и устройства обеспечения тепловых режимов компьютеров. Отмечено, что решение задач диссертационного исследования требует системного подхода в конструировании ТОУ. Термоэлектрическое оборудование рассматривается, как термоэлектрическая система, представляющая собой целостное образование, состоящее из конструктивных элементов, теснейшим образом взаимосвязанных между собой.

Важнейшей задачей эффективного применения изделий электронной техники является обеспечение тепловых режимов электронных компонентов. Особенно это актуально для вычислительной техники, где производительность компьютеров в значительной мере зависит от температуры электронных компонентов. Увеличение интеграции полупроводниковых элементов в микросхеме приводит к увеличению плотности тепловых потоков на единицу поверхности, а уменьшение размеров кристаллов ИС снижает возможность эффективного отвода тепла. Анализируя известные устройства охлаждения компьютеров, с учетом тенденций развития высокопроизводительной вычислительной техники, можно сделать вывод о том, что ТЭС охлаждения являются наиболее перспективными для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники, это определяется рядом причин, рассмотренных во введении.

Анализ современного состояния термоэлектрического материаловедения позволяет сделать вывод, что твердые растворы на основе Bi2Te являются наиболее эффективными материалами для ТОУ и имеют величину Z = (3,2 3,5) 10-3 К-1. В данной работе использовались ТЭМ, в которых термоэлементы изготовлены из оптимальных, с нашей точки зрения материалов, имеющих следующий состав: Bi2Te2,88Se0,12, легированных CdCl2 (0,11 вес. %) - n-типа и Bi0,52Sb1,48Те3, легированных Te ( вес. %) и TeI4 (0,14 вес. %) - р-типа и полученных зонной плавкой и экструзией соответственно.

В 1 главе показано, что известные конструктивно-технологические решения ТОУ по ряду причин, не удовлетворяют современным требованиям эффективного отвода тепла. В том числе отсутствуют ТЭС с высокой холодопроизводительностью, необходимые для обеспечения тепловых режимов высокопроизводительной вычислительной техники.

Проведенный системно-структурный анализ современных проблем создания эффективных ТОУ позволил определить основные задачи диссертационного исследования, представленные во введении.

Во второй главе представлено несколько вариантов построения ТОУ для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники, в которых реализованы новые конструкторские, аппаратно-программные и технологические решения. В работе решен вопрос не только с охлаждением электронных компонентов, но и высокопроизводительных вычислительных систем.

Локальные ТОУ, устанавливаются непосредственно на тепловыделяющий компонент компьютера, например, процессор. На рис. 1 представлена структурная схема локального ТОУ. На схеме на процессоре (1) устанавливается ТЭМ (3) через теплопровод (2). Горячие спаи ТЭМ охлаждаются теплообменником (4) со встроенным вентилятором (5).

Для определения температуры процессора и холодного спая ТЭМ используются датчики (6), подключенные к блоку измерения температуры и управления ТЭМ (7). Питание ТЭМ осуществляется от источника постоянного тока (8). Рассмотренная конструкция ТОУ эффективно отводит тепло от активных электронных компонентов компьютера. Недостатком данных устройств является то, что тепло, отводимое от процессора, рассеивается внутри системного блока.

Увеличить эффективность локальных ТОУ возможно используя конструкцию, представленную на рис. 2. Охлаждение горячих спаев ТЭМ осуществляется жидкостным теплообменником (4), в котором с помощью помпы (9) циркулирует теплоноситель, подготовленный в жидкостно - воздушном теплообменнике (10).

Рисунок 1 – Структурная схема Рисунок 2 – Структурная схема ТОУ для охлаждения процессоров ТОУ с жидкостно-воздушным Этот теплообменник вместе с вентиляторами (5) устанавливается на корпусе системного блока таким образом, что горячий воздух выбрасывается через вентиляционные отверстия в окружающую среду. Преимуществами локальных ТОУ является малая инерционность.

Для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники с высокой производительностью и, соответственно, с повышенными тепловыделениями требуется увеличение холодопроизводительности ТОУ. В этом случае целесообразно охлаждение тепловыделяющих компонентов или рабочего объема вычислительной системы в целом осуществлять с помощью жидкостного теплоносителя, подготовленного ТОУ. Для этих целей нами разработаны автономные ТЭС. В данной работе предложено несколько вариантов конструкций автономных ТЭС, макеты которых были изготовлены и проведено их исследование. На рис. 3 представлена схема однокаскадной автономной ТЭС, которая может быть использованы для охлаждения нескольких электронных компонентов компьютера, например, процессоров.

Для снижения инерционности и увеличения эффективности охлаждения электронных компонентов компьютера разработана двухкаскадная конструкция ТЭС, структурная схема которой представлена на рис.

4. Здесь ТЭМ устанавливаются непосредственно на процессор.

Рисунок 3 – Структурная схема однокаскадной автономной ТЭС Рисунок 4 – Структурная схема двухкаскадной автономной ТЭС Разработан также ряд конструкторских решений ТБ с высокой холодопроизводительностью с жидкостно - воздушным охлаждением горячих спаев. Общую концепцию построения таких систем можно рассмотреть на примере конструктивного решения ТЭС, представленной на рис. 5. В составе ТЭС предусмотрены два контура подготовки теплоносителя. В первом контуре с помощью помпы (9) циркулирует теплоноситель, охлаждаемый в теплообменнике (11), и обеспечивающий посредством теплообменников (10) теплоотвод от активных электронных блоков или поддержание заданного температурного режима в рабочем объеме, где расположены электронные приборы.

Рисунок 5 – Структурная схема автономной ТЭС с высокой холодопроизводительностью Во втором контуре с помощью помпы (12), через теплообменники (4) и (13), циркулирует теплоноситель, предназначенный для охлаждения горячих спаев ТЭМ. Такая ТЭС реализована нами при создании автоматизированной установки обеспечения тепловых режимов высокопроизводительных вычислительных систем (рис. 6). Термоэлектрическая установка, имеет четыре контура. Первый контур - «холодного теплоносителя» предназначен для подготовки теплоносителя с заданной температурой. Второй контур - «горячего теплоносителя» предназначен для охлаждения горячих спаев ТЭМ. Третий контур «избыточного давления» для регулирования давления теплоносителя от нормального до 3 атмосфер. Четвертый контур предназначен для удаления теплоносителя.

Термоэлектрическая установка функционирует в автоматическом режиме. Предложена и реализована методика для расчета ТБ с высокой холодопроизводительностью, учитывающая номинальный и экономичный режимы работы установки.

С целью повышения эффективности ТОУ, обосновано использование в конструкции ТБ нового элемента – теплопровода. С учетом распределения тепловых потоков в ТБ предложен способ установки теплопровода. Разработана методика расчета оптимальной высоты теплопровода, позволяющая получить максимальный эффект от его использования. Применение теплопровода позволяет увеличить разность температур и холодопроизводительность ТОУ, и уменьшить потребляемую электрическую мощность.

Рисунок 6 – Структурная схема термоэлектрической установки Для МС управления термическим оборудованием, в том числе, ТЭС, предложена усовершенствованная математическая модель ПИД закона регулирования. Современные автоматические системы управления построены на основе микропроцессорной техники и реализуют цифровые, а значит дискретные методы измерения и управления. Тогда, с учётом того, что функция P() имеет дискретные значения, математическая модель регулирования будет иметь следующий вид:

где P(n) - электрическая мощность; T0 - заданная температура; T текущая температура; e T0 - T - отклонение температуры от заданной в текущий момент времени; kp - коэффициент пропорциональности, определяющий уровень электрической мощности для текущего значения e(); i - постоянная времени интегрирования, определяющая уровень электрической мощности, с учётом интеграла по e() на текущий момент времени; D - постоянная времени дифференцирования, определяющая уровень электрической мощности с учётом скорости изменения e(); S - отрезок времени, включающий время измерения регулируемого параметра и время расчёта управляющего воздействия, а n s n - текущее время расчёта управляющего воздействия (n = 1, 2 … ).

В математической модели (1) коэффициенты KI и KD предназначены для корректировки вкладов интегральной и дифференциальной составляющих управляющего воздействия. Процесс выхода на режим при использовании математической модели (1) представлен на рис. 7а. Так как в этом случае параметры регулятора имеют постоянные значения для всех стабилизируемых в рабочем диапазоне температур, то, определяя значение этих параметров, например, для температуры Т 03, будем иметь значительное перерегулирование для других стабилизируемых температур (рис. 7а: Т01 и Т02). Для оптимизации выхода на режим термического оборудования, нами предлагается в математической модели (1) определять параметры регулятора для каждого значения задаваемой температуры (T0j), используя уравнения (2–4), то есть адаптировать параметры регулятора к значениям T0j во всем рабочем диапазоне. Коэффициенты a, b, c в уравнениях (24) определяются методом наименьших квадратов. Расчет этих коэффициентов производится с помощью разработанного программного обеспечения и в автоматическом режиме по интерфейсу RS-232 или USB происходит их загрузка в МС ТЭС.

Таким образом, удается оптимизировать выход термического оборудования на заданную температуру (T0j), во всем диапазоне рабочих температур при соблюдении высокой точности стабилизации заданной температуры (рис.7б).

Термическое оборудование регулирует температуру относительно окружающей среды. В связи с этим, для оптимизации процесса стабилизации температуры, в математическую модель управления (1) введена дополнительная составляющая, значение которой не зависит от текущей регулируемой температуры, а определяется внешними факторами: температурой окружающей среды и температурой теплообменников.

Предлагаемая математическая модель управления, оперативно учитывающая изменение окружающей среды, будет иметь следующий вид:

где Tокр - температура окружающей среды в момент времени n.

На рис. 8 представлено изменение стабилизируемой температуры при воздействии внешних факторов – изменения температуры окружающей среды. Математическая модель (5) позволяет оперативно реагировать на внешние воздействия и снижает величину разбаланса термического оборудования (кривая 3). В этом случае значение стабилизируемой температуры не превышает абсолютную погрешность поддержания заданной температуры (Т).

Рисунок 7 – Диаграмма выхода на режим термического оборудования Рисунок 8 – Диаграмма изменения стабилизируемой температуры при воздействии внешних факторов: 1 – модель (1) с постоянными параметрами ПИД - регулятора, 2 - математическая модель (1) с адаптивными параметрами ПИД - регулятора, 3 – математическая модель (5) Для реализации предложенных математических моделей в МС управления разработаны соответствующие алгоритмы и аппаратно - программные средства.

В третьей главе предложена технология двойной герметизации ТЭМ, значительно повышающая их надежность и механическую прочность. По результатам анализа и проведенных исследований выбраны два герметика: алкидно-эпоксидно-уретановый лак УР - 231 для нанесения на внутренние поверхности модуля и кремнеорганический герметик ВГО – 1 для герметизации ТЭМ по периметру. Технологический процесс включает две стадии (рис. 9):

1. Герметизация внутренних поверхностей ТЭМ заключается в нанесении защитного покрытия из лака УР-231 на ветви термоэлементов и внутренние поверхности коммутационных матриц.

2. Внешняя защита производится по периметру ТЭМ с помощью герметика ВГО-1.

Для расчета влияния различных стадий герметизации на основные параметры ТЭМ предложены методика и математические модели, полученные из уравнений теплового баланса термоэлемента. Для определения суммарного влияния двух стадий герметизации на максимальную разность температур (Тmax ) получена следующая математическая модель:

Рисунок 9 – Термоэлектрический модуль с двойной герметизацией где n, p, Л, и Г – коэффициенты теплопроводности материалов ветвей термоэлемента, лака и герметика; S, SЛ SГ - площадь поперечного сечения ветви термоэлемента; лака и герметика, в пересчете на 1 термоэлемент; l - длина ветви термоэлемента; Т ''max- максимальная разность температур ТЭМ с двойной герметизацией.

Для определения потерь холодопроизводительности ТЭМ после герметизации предложена следующая математическая модель:

По результатам математического моделирования установлено, что после первой стадии герметизации, лаком УР - 231, максимальная разность температур (Тmax) снижается на 0,96%, а после второй стадии герметизации, суммарные потери по Тmax составляют 3,66% В процессе отработки технологии проводились измерения Тmax ТЭМ 1.0-1.3/71 до герметизации, и после каждой стадии герметизации (рис. 10.): Т 'max - после покрытия УР – 231 ветвей термоэлементов и Т ''max – после герметизации модулей по периметру ВГО – 1. Полученные значения составили: Тmax = 68,97С при напряжении - 9В и токе А. Максимальная Т модуля, покрытого УР-231, Т 'max = 68,28С, т.е. потери по Т составляют 0,69С. После двойной герметизации ТЭМ, Т ''max = 66,27 С, т.е. суммарные потери по Т max составляют 2,70С, или 3,90%.

Рисунок 10 – Зависимость температуры холодного спая и Т Полученные результаты показали хорошую корреляцию расчетных и экспериментальных данных.

ТЭМ с двойной герметизацией успешно прошли комплексные испытания: тепло - и электрофизических параметров, механической прочности, климатические и на стойкость к воздействию спецфакторов, а также на надежность. Разработана технологическая документация и осуществляется серийный выпуск герметичных ТЭМ. Герметизация модулей позволяет значительно повысить их эксплуатационные характеристики, как для гражданского, так и военного применения.

В четвертой главе проведено математическое моделирование влияния пульсаций, содержащихся в постоянном токе, на основные параметры термоэлемента для различных режимов питания. В результате получены математические модели для расчета потерь по холодопроизводительности и Т при питании постоянным током, содержащим периодические синусоидальные пульсации. При питании термоэлемента от источника напряжения потери по холодопроизводительности будут определяться следующим образом:

где П – коэффициент Пельтье; Аm - уровень пульсаций; Uпост, Iпост – постоянные составляющие напряжения и тока; f() = sin() – функция.

описывающая синусоидальные пульсации в постоянном токе; Rтэ и Етэ электрическое сопротивление и термоЭДС ветвей термоэлемента.

Уменьшение Q0 соответствует увеличению теплового потока, выделяемого горячим спаем термоэлемента и равного дополнительной составляющей тепла Джоуля, определяемой пульсациями.

При питании термоэлемента от источника тока потери по Т будут определяться:

Таким образом, показано, что уменьшение Т и холодопроизводительности пропорционально квадрату амплитуды переменной составляющей тока или напряжения. Снижение эффективности термоэлемента связано с дополнительной составляющей тепла Джоуля, определяемой пульсациями, и не компенсируемой теплом Пельтье.

Для комплексного исследования влияния режимов и параметров электропитания на теплофизические характеристики ТОУ разработана оригинальная методика и программно – реконфигурируемый измерительный комплекс. Результаты исследования зависимости потерь по Т для ТЭМ 1,4 – 1,6/127 при различных значениях постоянной и переменной составляющих напряжения питания представлены на рисунках 11 и 12. Исследования проводились при напряжениях от 6 до 15 В, и при уровнях пульсаций, изменяемых от 0,3 до 40 %. На рис. 11 сплошные линии – результаты экспериментальных исследований, пунктирные линии – данные моделирования. Как видно из рис. 11, расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышает 15 %.

Полученные результаты позволяет оптимизировать параметры источников питания ТЭМ. Установлено, что при создании ТОУ, предназначенных для регулирования температуры на уровне 0,1 °С, должны использоваться источники с пульсациями не превышающими (1–2) %.

Рисунок 11 – Зависимость измене- Рисунок 12 – Зависимость измения Т от уровня пульсаций нения Т при пульсациях до 10% В пятой главе отмечено, что для метрологического обеспечения диссертационных исследований разработаны следующие методики и измерительные комплексы:

- методика и измерительный комплекс для исследования тепло- и электрофизических параметров термоэлектрических устройств;

- методики и измерительный комплекс для исследования влияния режимов и параметров электропитания на характеристики ТОУ;

- методика исследования ТЭМ на надежность;

- методика для испытания ТЭМ на механическую прочность;

- методика климатических испытаний термоэлектрических модулей;

- методика испытаний ТЭМ при избыточном давлении;

- методика и стенд для исследования теплообменников ТОУ;

- программно-реконфигурируемый измерительный комплекс для исследования средств измерения температуры и ТЭС.

В процессе реализации метрологического обеспечения диссертационных исследований предложена концепция построения реконфигурируемых измерительных комплексов. Концепция базируется на системной интеграции технических и программных средств.

Разработанные методики и измерительные комплексы использованы для комплексных исследований созданных в диссертационной работе ТЭМ, ТОУ и аппаратно-программных средств ТЭС.

На рис. 13, 14 представлены нагрузочные характеристики ТЭМ, которые использовались нами при конструировании ТЭС для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники.

Рисунок 13 - Нагрузочные характеристики ТЭМ 1,0-1,3/ Рисунок 14 - Нагрузочные характеристики ТЭМ 1,4-1,6/ Результаты исследования холодопроизводительности до герметизации – сплошная линия и после герметизации – пунктирная линия.

Штрих - пунктирной линией показаны расчетные значения холодопроизводительности, полученные с использованием математической модели, предложенной в главе 3. Экспериментальные исследования показали, что снижение холодопроизводительности после герметизации колеблется в пределах 2 - 3 % в зависимости от конструктивных особенностей ТЭМ. Сравнивая результаты экспериментальных исследований и расчетные значения, можно отметить их хорошую корреляцию.

Разработаны конструкции, изготовлены образцы и исследованы локальные ТОУ для охлаждения процессоров. Результаты исследований ТОУ, для процессоров в корпусе FC-PGA и Slot 1, представлены на рис.

15. Там же приводятся результаты испытаний процессора, на котором установлен штатный воздушный кулер компьютера (кривая 1). Результаты исследований локальных ТОУ представлены кривыми 2 и 3 - ТОУ для FC-PGA процессоров и кривыми 4 и 5 - ТОУ для Slot1 процессоров, для напряжений 5 и 12В, соответственно. Из результатов исследований видно, что локальные ТОУ обеспечивают значительно более эффективное охлаждение, чем традиционно используемые кулеры.

Рисунок 15 – Зависимости раз- Рисунок 16 – Диаграмма выхода ности температур процессора и на режим автономной термоэлектрической системы окружающей среды (Т) от выделяемой мощности Разработаны конструкции, изготовлены образцы и проведено исследование автономных ТЭС, которые могут быть использованы для вычислительной техники с повышенной производительностью. Результаты исследований ТЭС, конструкция которой соответствует структурной схеме рис.3, представлены на рис. 16. Исследования проводились при различной мощности имитатора процессора: от 60 до 100 Вт.

Результаты исследований показали, что при тепловой нагрузке 60 Вт (кривая 1) температура процессора минус 15 С. При нагрузке 83 Вт (кривая 2), минимальная температура 13 С. При 100 Вт, температура процессора не превышает температуры окружающей среды (кривая 1).

Разработана конструкция, изготовлена и проведены исследования установки с высокой холодопроизводительностью, предназначенной для обеспечения тепловых режимов в высокопроизводительных вычислительных системах. На рис. 17 представлена диаграмма выхода на заданный режим термоэлектрической установки при различных мощностях тепловой нагрузки, имитирующей тепловыделения электронных блоков.

Рисунок 17– Диаграмма выхода термоэлектрической установки на На диаграмме указаны значения температуры: теплоносителей в "горячем" и "холодном" контурах и температуры в рабочем объеме (см.

рис.6). Проведенные исследования показали, что максимальная холодопроизводительность ТОУ при минимальных температурах теплоносителя от 4 до 7С превышает 700Вт. Температура в рабочем объеме, где размещаются электронные вычислительные блоки, стабилизировалась на заданном значении, равном 20С, при тепловой нагрузке до 700Вт.

Таким образом, предложенные в данной работе и реализованные на практике различные конструкторские решения термоэлектрических устройств и термоэлектрического оборудования, подтвержденные расчетами по предложенным в диссертации методикам, и использующие новые элементы конструкции и технологию ТЭМ, показали высокую эффективность их применения для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники. Кроме того, созданы ТЭС с высокой холодопроизводительностью, позволяющие осуществлять эффективный теплообмен в высокопроизводительных вычислительных системах.

Основные результаты и выводы 1. Предложены и обоснованы конструкционно-технологические решения и изготовлены ТЭС для обеспечения тепловых режимов, включающие локальные и автономные термоэлектрические устройства для тепловыделяющих электронных компонентов и компьютеров в целом, а также термоэлектрическое оборудование с повышенной холодопроизводительностью для высокопроизводительных вычислительных систем.

2. Результаты исследований ТЭС, разработанных в диссертации и реализованных на практике, показали эффективность их использования для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники. Применение ТЭС существенно улучшает характеристики вычислительной техники, делает их работу надежной и стабильной.

3. Разработана конструкция и методики расчетов термоэлектрических блоков с высокой холодопроизводительностью, подтвержденные результатами исследований изготовленных ТОУ.

4. С целью повышения эффективности ТОУ, обосновано использование в конструкции ТБ нового элемента – теплопровода. С учетом распределения тепловых потоков предложен способ установки теплопровода. Разработана методика расчета параметров теплопровода. Использование теплопровода позволяет увеличить холодопроизводительность и разность температур, и уменьшить потребляемую ТОУ электрическую мощность. Конструкция ТОУ защищена патентом на изобретение.

5. Разработана методика и получены математические модели для расчета потерь основных параметров ТЭМ после проведения операций герметизации ТЭМ. Результаты исследований показали хорошую корреляцию расчетных и экспериментальных данных.

6. Разработана технология двойной герметизации ТЭМ, значительно увеличившей надежность, механическую прочность и ресурс работы модулей. Герметичные ТЭМ успешно прошли комплексные исследования и испытания тепло - и электрофизических параметров, механической прочности, климатические и на стойкость к воздействию спецфакторов, а также на надежность. Результаты исследований показали, что потери по Т после герметизации не превышают 4 % от Т max ТЭМ. Это является вполне допустимым, с учетом положительных результатов герметизации. Герметичные ТЭМ выпускаются серийно и используются в ТЭС, предназначенных для обеспечения тепловых режимов электронных приборов и устройств. На способ герметизации ТЭМ получен патент на изобретение.

7. Предложена усовершенствованная математическая модель ПИД закона регулирования, предназначенная для МС управления термическим оборудованием, в том числе, ТЭС. Параметры ПИД - регулятора определяются для каждого значения задаваемой температуры, то есть адаптируются для каждой стабилизируемой температуры. Для оптимизации процесса стабилизации заданной температуры, в математическую модель управления введена дополнительная составляющая, значение которой определяется внешними факторами. Для реализации предложенных математических моделей в МС управления разработаны соответствующие алгоритмы и аппаратно - программные средства. Результаты исследований разработанных ТЭС позволяют сделать вывод о том, что использование предлагаемых МС обеспечивает высокие технические и эксплуатационные параметры ТЭС.

8. Проведено комплексное теоретическое и экспериментальное исследование влияния режимов и параметров электрического питания на эффективность ТОУ. Разработаны методики и математические модели расчета влияния режимов и параметров питания на основные характеристики ТОУ. Доказано, что снижение эффективности ТОУ связано с дополнительной составляющей тепла Джоуля, определяемой пульсациями, и не компенсируемой теплом Пельтье. С помощью математического моделирования установлена и экспериментально подтверждена зависимость влияния уровня пульсаций на основные характеристики ТЭМ, что позволяет оптимизировать параметры питания ТОУ. Согласно полученным результатам установлено, что для регулирования температуры на уровне 0,1 °С, должны использоваться источники питания с пульсациями не превышающими (1–2) %. Проведенные исследования ТОУ показали хорошую корреляцию данных математического моделирования с полученными экспериментальными результатами.

9. Для метрологического обеспечения контроля параметров ТЭС при их исследовании и производстве разработаны следующие методики и измерительные комплексы:

- методика и измерительный комплекс для исследования тепло- и электрофизических параметров термоэлектрических устройств;

- методики и измерительный комплекс для исследования влияния режимов и параметров питания на характеристики ТОУ;

- методика исследования ТЭМ на надежность;

- методика для испытания ТЭМ на механическую прочность;

- методика климатических испытаний термоэлектрических модулей;

- методика испытаний ТЭМ при избыточном давлении;

- методика и стенд для исследования теплообменников ТОУ;.

- программно-реконфигурируемый комплекс для исследования средств измерения температуры и термического оборудования.

10. Предложенные и разработанные в диссертации технологии, методики и измерительные комплексы, ТЭМ и устройства, МС управления, термоэлектрическое оборудование и аппаратно-программные средства внедрены в промышленность. Акты внедрения прилагаются.

Новизна и практическая значимость технических, технологических и аппаратно-программных решений, используемых в диссертационной работе, подтверждена 8 патентами и свидетельствами о государственной регистрации программного продукта.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах 1. Штерн Ю.И., Барабанов Д.Ю., Штерн М.Ю. Автономные термоэлектрические системы охлаждения и стабилизации температуры вычислительной техники // Тез. докл.12-й Всеросс. межвуз. НТ конф.

«Микроэлектроника и информатика – 2005», МИЭТ, 2005. – С. 169-170.

2. Тарасов Р.Ю., Штерн М.Ю. Построение автоматизированных измерительных систем с использованием современных информационных технологий // Тез. докл. 12-й Всеросс. межвуз. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика – 2005», МИЭТ, 2005.- С. 122.

3. Штерн М.Ю. Проблемы теплообмена современных процессоров // Тез. докл. 13-й Всеросс. межвуз. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика – 2006.», МИЭТ, 2006. – С. 4. Назаров С.Д., Штерн М.Ю., Смирнов А.В. Разработка и исследование прецизионных термоэлектрических термостатов // Тез. докл. 13-й Всеросс. межвуз. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика -2006», МИЭТ, 2006.- С. 5. Штерн М.Ю., Силибин М.В. Термоэлектрические системы для охлаждения и стабилизации температуры вычислительной техники. // Тез.

докл. 13-й Всеросс. межвуз. научно-техническая конф. «Микроэлектроника и информатика -2006»,.МИЭТ, 2006. - С. 6. Тарасов Р.Ю., Штерн М.Ю. Использование современных информационных технологий при построении автоматизированных измерительных систем – Оборонный комплекс – научно-техническому прогрессу России, 2005, № 3. - С. 66- 7. Штерн М.Ю. Термоэлектрическое оборудование для температурных исследований // Тез. докл. 14-й Всеросс. межвуз. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика-2007», МИЭТ, 2007. - С. 8. Силибин М.В., Рощин В.М., Яковлев В.Б., Штерн М.Ю., Кузнецов М.В., Ловягина М.С. Исследование характеристик сверхтонких пленок титанатов-цирконатов свинца// Материалы Междун. НТ школыконференции. Часть 2, МИРЭА, 2006г. – С. 235- 9. Ю.И. Штерн, Я.С. Кожевников, М.Ю. Штерн, Е.В. Барсуков «Автоматизированные термоэлектрические системы для обеспечения тепловых режимов электронной техники»// Х Междун. Конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века», Сб. докл. т. 1, Воронеж, 2009г.- С.

29- 10. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Штерн М.Ю., Шерченков А.А.

Методика и измерительный комплекс для исследования тепло- и электрофизических параметров термоэлектрических преобразователей энергии// Межвуз. НТ Сб. под ред. В.И. Каракеяна, МИЭТ, 2009, С.169-180.

11. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Рыков В.М., Миронов Р.Е., Штерн М.Ю. Разработка математических моделей для интеллектуальных систем управления прецизионным термическим оборудованием// Изв. вузов. Электроника. – 2010. – № 2 (82) – С. 52 - 59.

12. Штерн Ю.И. Высокоточные электронный средства измерения температуры / Ю.И.Штерн, Я.С. Кожевников, В.М. Рыков, Р.Е. Миронов, М.Ю. Штерн // «Кибернетика и высокие технологии XXI века», XI Междун. НТ конф. Сб. докл., Воронеж, 2010. – Т. 1. – С. 420 – 432.

13. Штерн Ю.И. Системы управления термическим оборудованием / Ю.И.Штерн, Я.С. Кожевников, В.М. Рыков, М.Ю. Штерн, Р.Е. Миронов // «Кибернетика и высокие технологии XXI века», XI Междун. НТ конф.

Сб. докл. Воронеж, 2010. – Т. 1. – С. 433 – 444.

14. Штерн М.Ю., Андронов Д.И., Нуштаев А.В. Разработка и исследование термоэлектрических систем с высокой холодопроизводительностью //Тез. докл. 17-й Всеросс. межвуз. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика» 2010. МИЭТ, 2010. – С. 58.

15. Свидетельство 2010610839, 27.01.2010, РФ. Программа для аналого-цифрового преобразования и передачи данных в беспроводных измерителях температуры// Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Рыков В.М., Штерн М.Ю, Миронов Р.Е.

16. Свидетельство № 2011610849 от 19.01.2011, РФ. Универсальная программа для многоканальных средств измерения температуры»// Штерн Ю.И., Кожевников Я.С, Рыков В.М., Штерн М.Ю., Миронов Р.Е.

17. Свидетельство № 2011610850 от 19.01.2011, РФ. Универсальная программа для высокоточных средств измерения температуры//Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Рыков В. М., Миронов Р. Е., Штерн М. Ю.

18. Патент № 2358357. РФ, МПК H 01 L 35/28. Термоэлектрическое устройство// Ю.И. Штерн, Я.С. Кожевников, Д.А. Боженарь, М.Ю.

Штерн – Приор. 18.09.07. ; опубл. 10.06.09, Бюл. №16.

19. Патент № 2364803. РФ, МПК F 25 B 21/02. Термоэлектрический модуль// Ю.И. Штерн, Я.С. Кожевников, М.Д. Никаноров, Е.А. Крикун, М.Ю. Штерн – Приор. 18.09.07; опубл. 20.08.09г, Бюл. № 23.

20. Андронов Д.И., Штерн М.Ю. Исследование влияния герметизации на эффективность термоэлектрических модулей // Тез. докл.18-й Всеросс. межвуз. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика – 2011»

МИЭТ, 2011. – C. 26.

21. Штерн М.Ю., Нуштаев А.В. Исследование влияния режимов и параметров электропитания на эффективность термоэлектрических систем // Тез. докл. 18-й Всеросс. межвуз. НТ конф. «Микроэлектроника и информатика – 2011».МИЭТ, 2011. – C. 57.

22. Штерн Ю.И., Штерн М.Ю., Шерченков А.А., Миронов Р.Е. Моделирование влияния режимов параметров питания на основные характеристики термоэлектрических модулей // 12-я Международная научнотехническая конф. «Кибернетика и высокие технологии XXI века».Сб.

докл., Воронеж, 2011. – Т. 2. – С. 755 – 764.

23. Штерн М.Ю., Штерн Ю.И., Шерченков А.А. Конструирование и исследование термоэлектрических систем для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники // Изв. вузов. Электроника. – 2011. – № 4 (90) – С. 30 - 38.

24. Свидетельство № 2011618256 от 19.10.2011, РФ. Программа для тестирования беспроводных устройств индивидуального учета тепловой энергии // Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Доронин С. Ю., Рыков В.

М., Миронов Р. Е., Штерн М. Ю.

25. Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Штерн М.Ю. Термоэлектрические модули специального назначения // Тез. докл. Междун. НТ конф.

«Микроэлектроника и наноинженерия-2008». МИЭТ, 2008.– С. 180–181.

26. Свидетельство № 2011610220 от 11.01.2011, РФ. Программа для тестирования беспроводных измерителей температуры// Штерн Ю. И., Кожевников Я. С., Доронин С. Ю., Рыков В. М., Миронов Р. Е., Штерн М. Ю.

27. Свидетельство № 2011610218 от 11.01.2011, РФ. Программа для многоканальных мультиметров// Штерн Ю.И., Кожевников Я.С., Рыгалин Д.Б., Рыков В.М., Штерн М.Ю., Миронов Р.Е.

Автореферат Штерн Максим Юрьевич тема: Термоэлектрические устройства и оборудование для обеспечения тепловых режимов вычислительной техники подписано в печать заказ № Формат 60х84 1/16. Уч.-изд.л Тираж 80 экз.

Отпечатано в типографии ИПК МИЭТ 124498, Москва, Зеленоград, проезд 4806, д.5, МИЭТ.