半导体制冷片--帕尔贴
帕尔贴效应
半导体车载冰箱工作原理半导体车载冰箱采用半导体电子制冷和制热，其工作原理是利用直流电流通过半导体制冷芯片，使热量从芯片的冷端向热端传递（帕尔贴效应）通过散热风扇提高其效应。
在制冷的功能上，电子芯片的温度能够达到5度，芯片的温度传导到冰箱的内壁上由于耗损温度达到5度。
这个温度是目前电子制冷所能达到的低温临界点。
这项技术起源于俄罗斯在航天飞行上对飞行器的冷热需求所做的发明上。
半导体致冷法原理篇看了前面两种散热方法，大家有没有发现什么不足之处？对了，那就是上面这两种散热方法并不能把CPU表面温度降至室温以下(水冷法可以通过在水中加冰块实现，但是太麻烦了)，对于我们这些超频的爱好者来说，更低的温度就代表着CPU可以在更高的频率上稳定工作，所以本文的主角——半导体致冷法，隆重登场了。
先来看一下半导体致冷法比起前两种方法的好处。
1、最大的好处：可以把温度降至室温以下。
2、精确温控：使用闭环温控电路，精度可达+-0.1°C。
3、高可靠性：致冷组件为固体器件，无运动部件，因此失效率低。
寿命大于二十万小时。
4、工作时无声：与机械制冷系统不一样，工作时不产生噪音。
再来看一下半导体致冷法的原理以及结构：半导体致冷器是由半导体所组成的一种冷却装置，於1960左右才出现，然而其理论基础Peltier effect可追溯到19世纪。
如图是由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路。
通上电源之後，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高，这就是著名的Peltier effect。
这现象最早是在1821年，由一位德国科学家Thomas Seeback首先发现，不过他当时做了错误的推论，并没有领悟到背後真正的科学原理。
到了1834年，一位法国表匠，同时也是兼职研究这现象的物理学家Jean Peltier，才发现背後真正的原因，这个现象直到近代随著半导体的发展才有了实际的应用，也就是[致冷器]的发明(注意，这种叫致冷器，还不叫半导体致冷器)。
帕尔贴
帕尔贴珀耳帖冷却板的工作原理当一片n型半导体材料和一片p型半导体材料连接成电耦合对时，电路中直流接通后会产生能量传递，电流从n型元件流向p型元件的接点吸热而成为冷端，从p型元件到n型元件的接点放热而成为热端吸热和放热的大小由电流的大小和半导体材料元素的对数决定这就是半导体冰箱的工作原理。
氧化铝陶瓷高压，加热均匀，散热迅速；结构简单紧凑，体积小，加热元件耐酸碱腐蚀，耐用。
符合欧盟ROHS环保标准。
2.一般适用于:高密度开关电源、高频率通信设备、特种加热设备等电子产品。
在设备方面，我们现在将介绍高导热陶瓷垫片:导热系数:制冷技术和半导体技术之间在XXXX发展起来的一门学科。
它利用特殊半导体材料制成的pn结形成热电偶对，产生珀耳帖效应，即一种新的直流制冷方法。
它与压缩制冷和吸收制冷一起被称为世界三大制冷模式。
珀耳帖效应的物理原理是电荷载体在导体中移动形成电流。
因为电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级移动到低能级时，它将释放多余的热量。
相反，有必要从外部吸收热量(即制冷)半导体冷却板(te)，也叫热电冷却板，是一种热泵。
其优点是无滑动部件，可用于空间有限、可靠性要求高、无制冷剂污染的场合。
半导体冷却板的操作使用DC电流，可用于冷却和加热。
改变DC 电流的极性来决定是在同一冷却板上实现冷却还是加热。
这种效应是通过热电原理产生的。
上图为单片冷却板，由两块陶瓷板组成，中间夹有N型和P型半导体材料(碲化铋)。
这个半导体元件串联在电路上。
半导体冷却板的工作原理是:当一片N型半导体材料和一片P型半导体材料连接成一对电耦合时，在该电路中接通直流电后，就会产生能量转移。
电流从N型元件流向P型元件的接点吸热，冷端从P型元件的接点流向N型元件的接点放热，成为热端。
吸热和放热的大小由电流的大小和半导体材料元素的对数决定冷却板的内部是由数百对热电偶组成的热电堆(如右图所示)，以达到增强冷却(加热)的效果以下三点是热电制冷的热电效应半导体热电芯片型号:TEc1-031100品牌:珀耳帖产地:中国类别:电子、电气/其他电力、电子关键词:发电机芯片、热电单价:CNY 150美元/件发布时间:XXXX柏林科学院当选院士丹麦物理学家奥斯特的实验促使他进行了一系列电学研究。
帕尔贴半导体产冷量
致冷片的性能在应用致冷片前，要进一步的了解它的性能，实际上致冷片的冷端从周围吸收的热Qπ外，还有两个，一个是焦耳热QJ；另一个是传导热QK。
电流从元件内部通过就产生焦耳热，焦耳热的一半传到冷端，另一半传到热端，传导热从热端传到冷端。
产冷量QC=Qπ-QJ-QK=(2P-2n).Tc.I-1/2j2R-K(Th-Tc)式中，R表示一对电偶的总电阻，K是总热导。
热端散掉的热Qh=Qπ+Qj-Qk=(2p-2n).Th.I+1/2I2R-K(Th-Tc)从上面两公式中可以看出，输入的电功率恰好就是热端散掉的热与冷端吸收的热之差，这就是“热泵”的一种：Qh-Qc=I2R=P由上式得出一个电偶在热端放出的热量Qh等于输入电功率与冷端产冷量之和，相反得出冷端产冷量Qc等于热端放出的热量与输入电功率之差。
Qh=P+Qc Qc=Qh-P最大致冷功率的计算方法A.1 在热端温度Th为27℃±1℃，温差为△T=0，I=Imax 时，最大致冷功率Qcmax(W)按公式（1）计算：Qcmax=0.07NI (1)式中：N--器件的对数；I--器件的最大温差电流(A)。
A.2 若热面温度为3～40℃时，最大致冷功率Qcmax（W）应按公式（2）加以修正。
Qcmax|Th= Qcmax[1+0.0042(Th-27)] (2)式中：Qcmax--热面温度Th=27℃±1℃的最大致冷功率(W)；Qcmax|Th--热面温度Th=3～40℃时的实测温度下的最大致冷功率(W)。
致冷片的选择过程半导体致冷应用产品的心脏部分是半导体致冷片，根据半导体温差电堆的特点，弱点及应用范围，选用电堆时首先应确定以下几个问题：1、确定电堆的工作状态。
根据工作电流的方向和大小，就可以决定电堆的致冷，加热和恒温性能，尽管最常用的是致冷方式，但也不应忽视它的致热和恒温性能。
2、确定致冷时热端实际温度。
因为电堆是温差片件，要达到最佳的致冷效果，电堆必须安装在一个良好的散热片上，根据散热条件的好坏，决定致冷时电堆热端的实际温度，要注意，由于温度梯度的影响，电堆热端实际温度总是要比散热片表面温度高，通常少则零点几度，多则高几度、十几度。
半导体制冷片--帕尔贴ppt课件
peltier制冷片制冷特点及应用
• • • • • • • • 半导体致冷器作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点： 1、 不需要任何致冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会 产生回转效应，没有滑动部件，是一种固体器件，工作时没有震动、噪音、 寿命长、安装容易。 2、 半导体致冷器具有两种功能，既能致冷，又能加热，致冷效率一般 不高，但致热效率很高，永远大于1。因此使用一个器件就可以代替分立的加 热系统和致冷系统。 3、 半导体致冷器是电流换能型器件，通过输入电流的控制，可实现高 精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计 算机控制，便于组成自动控制系统。 4、 半导体致冷器热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好 冷端空载的情况下，通电不到一分钟，致冷器就能达到最大温差。 5、 半导体致冷器的反向使用就是温差发电，半导体致冷器一般适用于 中低温区发电。 6、 半导体致冷器的单个致冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同 类型的电堆串、并联的方法组合成致冷系统的话，功率就可以做的很大，因 此致冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。 7、半导体致冷器的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。
peltier制冷片选用原则
• 半导体致冷应用产品的心脏部分是半导体致冷器，根据半导体温差致 冷器的特点，弱点及应用范围，选用致冷器时首先应确定以下几个问 题： • 1、 确定致冷器的工作状态。根据工作电流的方向和大小，就可 以决定致冷器的致冷，加热和恒温性能，尽管最常用的是致冷方式， 但也不应忽视它的致热和恒温性能。 • 2、 确定致冷时热端实际温度。因为致冷器是温差器件，要达到 最佳的致冷效果，致冷器须安装在一个良好的散热器上，根据散热条 件的好坏，决定致冷时致冷器热端的实际温度，要注意，由于温度梯 度的影响，致冷器热端实际温度总是要比散热器表面温度高，通常少 则零点几度，多则高几度、十几度。同样，除了热端存在散热梯度以 外，被冷却的空间与致冷器冷端之间也存在温度梯度。 • 3、确定致冷器的工作环境和气氛。这包括是工作在真空状况还 是在普通大气，干燥氮气，静止或流动空气及周围的环境温度，由此 来考虑保温（绝热）措施，并决定漏热的影响。 • 4、确定致冷器工作对象及热负载的大小。除了受热端温 度影响 以外，致冷器所能达到的最低温度或最大温差是在空载和绝热两个条 件下确定的，实际上工作的，致冷器既不可能真正绝热，也必须有热 负载，否则无意义。
帕尔贴效应半导体制冷
帕尔贴效应半导体制冷
半导体制冷是一种基于帕尔贴效应的制冷技术，通过半导体材料在电场作用下产生温度变化来实现制冷。
帕尔贴效应是指当电流通过两种不同导电能力的材料接触处时，会产生热量的现象，这种热释放或吸收导致该接触处的温度发生变化。
利用这一原理，可以实现制冷效果。
原理
半导体制冷的基本原理是利用半导体材料在电场作用下的帕尔贴效应来实现制冷。
在半导体材料中，当电流通过时，由于载流子在材料中的移动，会产生热量。
然而，由于半导体材料的热导率较低，导致这部分热量不能有效地传导出去，最终导致材料表面温度降低。
结构
半导体制冷器通常由四大部分组成：P型半导体材料、N型半导体材料、电子流、热端散热装置。
P型和N型半导体材料组合在一起形成PN结，施加电压时，电子和空穴在这个结中进行复合释放热量。
热端散热装置用于散发产生的热量，维持制冷器的温度。
应用
半导体制冷技术在许多领域都有应用，例如激光器、光电传感器、光通信器件等。
由于半导体制冷技术具有体积小、制冷速度快、调控方便等优点，被广泛应用于需要精密温控的场合。
同时，由于半导体材料的环境友好性和高效率，半导体制冷技术也被认为是未来制冷领域的发展方向。
总结
帕尔贴效应半导体制冷技术是一种基于电热转换原理的制冷技术，利用半导体材料的特性实现制冷效果。
随着制冷技术的不断发展，半导体制冷技术在高效率、低噪音、小体积等方面具有优势，有望成为未来制冷领域的主流技术之一。
帕尔贴效应半导体制冷
帕尔贴效应半导体制冷一、帕尔贴效应的基本原理帕尔贴效应，也被称为热电效应，是一种由于电荷载体在不同材料之间的转移而产生的热能与电能相互转换的现象。
这一现象是由法国物理学家皮尔兹在1834年发现的。
帕尔贴效应是热电转换的三种基本效应之一，另外两种分别是塞贝克效应和皮尔兹效应。
帕尔贴效应主要表现在两种不同金属的连接处，当这个连接处受到温度梯度（即温度在不同方向上改变）的影响时，会产生电动势。
这个电动势的大小与连接处的温度梯度成正比。
简单来说，就是当两种不同的金属之间存在温度差时，帕尔贴效应会使其中一种金属产生电子流，从而使另一种金属产生相反的电流。
二、半导体制冷的工作原理半导体制冷，也被称为热电制冷或温差电制冷，是利用帕尔贴效应实现制冷的一种技术。
半导体制冷系统主要包括一个P型半导体和一个N型半导体，当直流电通过这两个半导体时，会在其连接处产生帕尔贴效应，从而实现热能的转移。
具体来说，当直流电通过P型半导体和N型半导体时，P型半导体中的空穴和N型半导体中的电子会向连接处移动，并在那里释放热量。
由于帕尔贴效应的作用，热量会从P型半导体的一侧流向N型半导体的一侧。
这样，通过控制电流的大小和方向，就可以实现对温度的精确控制。
三、半导体制冷技术的优缺点1、优点：(1)无制冷剂、无机械运动部件，因此可靠性高、寿命长；(2)精确的温度控制：由于半导体制冷依赖于帕尔贴效应，因此温度控制精度高；(3)结构简单、体积小、重量轻；(4)维护方便：由于没有制冷剂和机械运动部件，因此只需要定期检查和清洁连接处即可。
2、缺点：(1)效率较低：相比于传统的制冷技术，半导体制冷的效率较低；(2)需要较高的电源：为了实现较高的制冷效果，需要较高的直流电源；(3)制冷的范围受到限制：由于半导体制冷的制冷范围较小，因此只适用于小型应用场景；(4)制冷的均匀性较差：由于半导体制冷依赖于帕尔贴效应，因此制冷的均匀性较差。
四、帕尔贴效应半导体制冷的实际应用尽管半导体制冷存在一些缺点，但由于其无制冷剂、无机械运动部件、结构简单、体积小、重量轻等优点，因此在一些特定领域得到了广泛应用。
半导体制冷的制冷原理拆解后的ZENO96半导体制冷片及其外接电源
半导体制冷的制冷原理拆解后的ZENO 96半导体制冷片及其外接电源接口我们可以清晰地看到完整的带有外接电源的半导体制冷片。
那么，它究竟是怎样实现强大的制冷效果呢？这里的外接电源有什么意义呢？我们知道，传统的风冷散热系统是不可能把显示芯片的温度降到环境温度以下的，因为当两者的温度几乎相等的时候会很快达到热平衡，此时便根本无法继续降温，顶多也只能接近环境温度。
而半导体制冷却可以打破常规，能够强行将显示芯片的温度降到比环境温度还低。
而它实现的原理，就是强行打破热平衡，实现温差效果。
那么，这种温差效果又是如何实现的呢？首先我们需要明确一些基本概念。
1.帕尔贴效应：1834年，法国科学家帕尔贴发现了热电致冷和致热现象，即金属温差电逆效应。
由两种不同金属组成一对热电偶，当热电偶输入直流电流后，因直流电通入的方向不同，将在电偶结点处产生吸热和放热现象，称这种现象为帕尔贴效应。
帕尔贴效应早在20O年之前发现，但是用到致冷还是近几十年的事。
2.N型半导体：任何物质都是由原子组成，原子是由原子核和电子组成。
电子以高速度绕原子核转动，受到原子核吸引，因为受到一定的限制，所以电子只能在有限的轨道上运转，不能任意离开，而各层轨道上的电子具有不同的能量(电子势能)。
离原子核最远轨道上的电子，经常可以脱离原子核吸引，而在原子之间运动，叫导体。
如果电子不能脱离轨道形成自由电子，故不能参加导电，叫绝缘体。
半导体导电能力介于导体与绝缘体之间，叫半导体。
半导体重要的特性是在一定数量的某种杂质渗入半导体之后，不但能大大加大导电能力，而且可以根据掺入杂质的种类和数量制造出不同性质、不同用途的半导体。
将一种杂质掺入半导体后，会放出自由电子，这种半导体称为N型半导体。
3.P型半导体：是靠“空穴”来导电。
在外电场作用下“空穴”流动方向和电子流动方向相反，即“空穴”由正板流向负极，这是P型半导体原理。
4.载流子现象：N型半导体中的自由电子，P型半导体中的“空穴”，他们都是参与导电，统称为“载流子”，它是半导体所特有，是由于掺入杂质的结果。
半导体电子制冷与帕尔帖效应
半导体电子制冷与帕尔帖效应半导体电子制冷又称热电制冷，或者温差电制冷，它是利用"帕尔帖效应"的一种制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。
半导体制冷器的尺寸小，可以制成体积不到1cm小的制冷器；重量轻，微型制冷器往往能够小到只有几克或几十克。
无机械传动部分，工作中无噪音，无液、气工作介质，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响，在大的机械过载条件下，能够正常地工作;通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率；通过切换电流方向，可使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态；作用速度快，使用寿命长，且易于控制。
帕尔帖原理，该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖首先发现的。
即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关，即：Qab=Iπabπab称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数，单位为[V], πab为正值时，表示吸热，反之为放热，由于吸放热是可逆的，所以πab=－πab帕尔帖系数的大小取决于构成闭合回路的材料的性质和接点温度，其数值可以由赛贝克系数αab[V.K-1]和接头处的绝对温度T[K]得出πab=αabT与塞贝克效应相，帕尔帖系也具有加和性，即：Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I因此绝对帕尔帖系数有πab=πa－πb金属材料的帕尔帖效应比较微弱，而半导体材料则要强得多，因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。
帕尔帖(Peltire)效应的物理原理为：电荷载体在导体中运动形成电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当它从高能级想低能级运动时，就会释放出多余的热量。
反之，就需要从外界吸收热量（即表现为制冷）。
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• 我在网上找到的一些产品信息都是以下的：最大电流 A ， 最大温差 T ，最大电压 V ，最大致冷 W ，尺寸 mm
• 性能计算
• 在应用致冷器前，要进一步的了解它的性能，实际上致冷器的冷端从周围吸 收的热Qл外，还有两个：一个是焦耳热Qj；另一个是传导热Qk。电流从元件 内部通过就产生焦耳热，焦耳热的一半传到冷端，另一半传到热端，传导热 从热端传到冷端。 产冷量Qc =Qπ-Qj-Qk 热端散掉的热Qh =Qπ+Qj-Qk =（2p-2n）.Tc.I-1/2j² R-K（Th-Tc） =（2p-2n）.Th.I+1/2I² R-K（Th-Tc） 式中，R表示一对电偶的总电阻，K是总热导。 从上面两公式中可以看出，输入的电功率恰好就是热端散掉的热与冷端吸收 的热之差，这就是“热泵”的一种： Qh-Qc=I² R=P 由上式得出一个电偶在热端放出的热量Qh等于输入电功率与冷端产冷量之和， 相反得出冷端产冷量Qc等于热端放出的热量与输入电功率之差。 Qh=P+Qc → Qc=Qh-P 最大致冷功率的计算方法： A.1 在热端温度Th为27℃±1℃, 温差为△T=0 , I=Imax 时， 最大致冷功率Qcmax(W)按公式（1）计算：Qcmax=0.07NI (1)式中：N ---器件对数, I ---器件的最大温差电流（A）。 A.2 若热面温度为3~40℃时，最大致冷功率Qcmax（W）应按公式（2）加以 修正， Qcmax∣Th= Qcmax×[1+0.0042(Th--27)] (2)式中：Qcmax ---热面温度Th=27℃±1℃的最大致冷功率（W）， Qcmax∣Th --热面温度Th --3~40℃时的实测温度下的最大致冷功率（W）
• 上述七个方面是选用电堆时考虑的一般原则，根据上述原用户首先应 根据需要提出要求来选择制冷器件。一般的要求： • ①、给定使用的环境温度Th ℃ • ②、被冷却的空间或物体达到的低温度Tc ℃ ③、已知热负载Q （热功率Qp 、漏热Qt）W 已知Th、Tc和Q，再根据温差制冷器 的特性曲线就可估算所需的电堆及电堆数量。 • 1、确定Peltier的型号规格 • 2、选定型号后，查阅该型号的温差电制冷特性曲线图。 • 3、由使用环境温度和散热方式确定制冷器的热端温度Th，得出相近 的Tc。 • 4、在相应的特性曲线图中查出冷端Qc的产冷量。 • 5、由所需的产冷量Q除以每个电堆的产冷量Qc就得到所需的电堆数 量N=Q/Qc
• 通过以上分析，半导体温差电器件应用范围有：致冷、加热、发电， 致冷和加热应用比较普遍，有以下几个方面： • 应用领域 应用范围 • 1.军事方面 导弹、雷达、潜艇等方面的红外线探测、导行系统 • 2.医疗方面 冷力、冷合、白内障摘除器、血液分析仪等 • 3.实验室装置方面 冷阱、冷箱、冷槽、电子低温测试装置、各种 恒温、高低温实验仪器 • 4.专用装置方面 石油、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温 显影槽、电脑等 • 5.日常生活方面 空调、冷热两用箱、饮水机、电子信箱等。此外， 还有其它方面的应用
光机电综合设计
—帕尔贴制冷 091270032 王利东
什么是帕尔贴？
• 帕尔贴是从英文“Peltier”一词翻译过来的，国内有多种 名称，如制冷片，半导体制冷片，热电半导体致冷组件等。 国内目前以 帕尔贴半导体（中国）有限公司 生产的以 “Peltier"为品牌的帕尔贴热电半导体致冷器件，品质优良， 价格低廉，成为半导体制冷的航母。
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• 片散热方式
• • • • • • • • • • 半导体致冷器件的散热是一门专业技术，也是半导体致冷器件能否长期运行 的基础。良好的散热才能获得最低冷端温度的先决条件。以下就是半导体致 冷器的几种散热方式： 1、 自然散热。 采用导热较好的材料，紫铜铝材料做成各种散热器，在静止的空气中自 由的散发热量，使用方便，缺点是体积太大。 2、 充液散热。 用较好的散热材料做成水箱，用通液体或通水的方法降温。缺点是用水 不方便，浪废太大，优点是体积小，散热效果最好。 3、 强迫风冷散热。 工作气氛为流动空气，散热器所用的材料和自然散热器相同，使用方便， 体积比自然冷却的小，缺点是增加一个风机出现噪音。 4、 真空潜热散热。 最常用的就是“热管”散热器，它是利用蒸发潜热快速传递热容量。 ⑴在真空状态下，液体的沸点降低； ⑵同种物质的汽化潜热比显热 高的多； ⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。
工作原理
• "帕尔帖效应"的物理原理为：电荷载体在导体中运动形成 电流，由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级，当 它从高能级向低能级运动时，就会释放出多余的热量。反 之，就需要从外界吸收热量（即表现为制冷）。
不仅需要N型和P型半导体特性，还要根据掺入的微 量原素改变半导体的温差电动势率，导电率和导热 率使这种特殊半导体能满足制冷的材料。目前国内 常用材料是以碲化铋为基体的三元固溶体合金，其 中P型是Bi2Te3—Sb2Te3，N型是Bi2Te3—Bi2Se3， 采用垂直区熔法提取晶体材料。
• 5、确定Peltier的级数。电堆级数的选定必须满足实际温差的要求， 即电堆标称的温差必须高于实际要求的温差，否则达不到要求，但是 级数也不能太多，因电堆的价格随着级数的增加而大大提高。 • 6、电堆的规格。选定电堆的级数以后，就可以选定电堆的规格，特 别是电堆的工作电流。因为同时能满足温差及产冷的电堆有好几种， 但是由于工作条件不同，通常选用工作电流最小的电堆，因为这时配 套电源费用较小，然而电堆的总功率是决定因素，同样的输入电功率 减少工作电流就得增加电压（每对元件0.1v），因而元件对数就得增 加。 • 7、确定电堆的数量。这是根据能满足温差要求的电堆产冷总功率来 决定的，它必须保证在工作温度时电堆产冷量的总和大于工作对象热 负载的总功率，否则无法达到要求。电堆的热惯性非常小，空载下不 大于一分钟，但是由于负载的惯性（主要是由于负载的热容量造成 的），因此实际要达到设定温度时的工作速度要远远大于一分钟，多 时达几小时。如工作速度要求愈大，电堆的数量也就愈多，热负载的 总功率是由总热容量加上漏热量（温度愈低、漏热量愈大）。
peltier制冷片选用原则
• 半导体致冷应用产品的心脏部分是半导体致冷器，根据半导体温差致 冷器的特点，弱点及应用范围，选用致冷器时首先应确定以下几个问 题： • 1、 确定致冷器的工作状态。根据工作电流的方向和大小，就可 以决定致冷器的致冷，加热和恒温性能，尽管最常用的是致冷方式， 但也不应忽视它的致热和恒温性能。 • 2、 确定致冷时热端实际温度。因为致冷器是温差器件，要达到 最佳的致冷效果，致冷器须安装在一个良好的散热器上，根据散热条 件的好坏，决定致冷时致冷器热端的实际温度，要注意，由于温度梯 度的影响，致冷器热端实际温度总是要比散热器表面温度高，通常少 则零点几度，多则高几度、十几度。同样，除了热端存在散热梯度以 外，被冷却的空间与致冷器冷端之间也存在温度梯度。 • 3、确定致冷器的工作环境和气氛。这包括是工作在真空状况还 是在普通大气，干燥氮气，静止或流动空气及周围的环境温度，由此 来考虑保温（绝热）措施，并决定漏热的影响。 • 4、确定致冷器工作对象及热负载的大小。除了受热端温 度影响 以外，致冷器所能达到的最低温度或最大温差是在空载和绝热两个条 件下确定的，实际上工作的，致冷器既不可能真正绝热，也必须有热 负载，否则无意义。
peltier制冷片安装方法
• 致冷器的安装方法一般有三种：焊接、粘合、 螺栓压缩固定。在生产上具体用哪一种方法 安装，要根据产品的要求来定，总的来说对 于这三种的安装时，首先都要用无水酒精棉 将致冷器件的两端面擦洗干净，储冷板和散 热板的安装表面应加工，表面平面度不大于 0.03mm，并清洗干净，以下就是三种安装的 操作过程。 1、焊接。 焊接的安装方法要求致冷器件 外表面必须是金属化，储冷板和散热板也必 须能够上焊料（如：铜材的储冷板或散热板） 安装时先将储冷板、散热板、致冷器进行加 温，（温度和焊料的熔点差不多）在各安装 表面都熔上约70℃——110℃之间的低温焊 料0.1mm。然后将致冷器件的热面和散热板 的安装面，致冷器件的冷面和储冷板的安装 面平行接触并且旋转挤压，确保工作面的接 触良好后冷却。该安装方法较复杂，不易维 修，一般应用在较特殊的场合。 2、粘合。 粘合的安装方法是用一种具有 导热性能较好的粘合剂，均匀的涂在致冷器 件、储冷板、散热板的安装面上。粘合剂的 厚度在0.03mm，将致冷器的冷热面和储冷板、 散热板的安装面平行的挤压
peltier制冷片制冷特点及应用
• • • • • • • • 半导体致冷器作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点： 1、 不需要任何致冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会 产生回转效应，没有滑动部件，是一种固体器件，工作时没有震动、噪音、 寿命长、安装容易。 2、 半导体致冷器具有两种功能，既能致冷，又能加热，致冷效率一般 不高，但致热效率很高，永远大于1。因此使用一个器件就可以代替分立的加 热系统和致冷系统。 3、 半导体致冷器是电流换能型器件，通过输入电流的控制，可实现高 精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计 算机控制，便于组成自动控制系统。 4、 半导体致冷器热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好 冷端空载的情况下，通电不到一分钟，致冷器就能达到最大温差。 5、 半导体致冷器的反向使用就是温差发电，半导体致冷器一般适用于 中低温区发电。 6、 半导体致冷器的单个致冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同 类型的电堆串、并联的方法组合成致冷系统的话，功率就可以做的很大，因 此致冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。 7、半导体致冷器的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。