陶瓷制冷片的知识祥解
半导体制冷片是什么原理

半导体制冷片是什么原理
半导体制冷片是一种用于制冷的技术,其原理基于半导体材料的特性和Peltier
效应。
Peltier效应是指在两种不同材料的接触面上,当通过这两种材料的电流时,会在接触面上产生冷热差异的现象。
这种现象可以用于制冷器中,将热量从一个一侧传输到另一侧,从而实现制冷效果。
半导体制冷片的核心是由一系列P型和N型半导体材料交替排列而成的热电
偶阵列。
当通过这个阵列施加电流时,P型和N型半导体之间将出现热电偶效应,即在一个端口吸收热量,另一个端口则释放热量。
通过反复循环这个过程,可以实现制冷目的。
半导体制冷片具有结构简单、体积小、无振动、绿色环保等优点,因此在一些
需要小型制冷设备的场合广泛应用。
但是,半导体制冷片效率相对较低,制冷功率有限,通常用于小型电子设备的散热。
要实现更大功率的制冷,往往需要使用其他更传统的制冷技术。
总的来说,半导体制冷片通过Peltier效应实现制冷,其结构简单,体积小,
适用于小功率制冷场合,但在大功率制冷方面仍有一定局限性。
随着科学技术的不断进步,半导体制冷技术可能会得到进一步的改进和应用。
半导体制冷技术

半导体制冷技术实物图半导体制冷又称电子制冷,或者温差电制冷,是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科,它利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生珀尔帖效应,即通过直流电制冷的一种新型制冷方法,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。
1834年,法国物理学家帕尔帖在铜丝的两头各接一根铋丝,再将两根铋丝分别接到直流电源的正负极上,通电后,他惊奇的发现一个接头变热,另一个接头变冷;这个现象后来就被称为"帕尔帖效应"。
"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)。
所以,"半导体制冷"的效果就主要取决于电荷载体运动的两种材料的能级差,即热电势差。
纯金属的导电导热性能好,但制冷效率极低(不到1%)。
半导体材料具有极高的热电势,可以成功的用来做小型的热电制冷器。
但当时由于使用的金属材料的热电性能较差,能量转换的效率很低,热电效应没有得到实质应用。
直到本世纪五十年代,苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究,于1945年前发表了研究成果,表明碲化铋化合物固溶体有良好的致冷效果。
这是最早的也是最重要的热电半导体材料,至今还是温差致冷中半导体材料的一种主要成份。
约飞的理论得到实践应用后,有众多的学者进行研究到六十年代半导体致冷材料的优值系数,达到相当水平,才得到大规模的应用。
80年代以后,半导体的热电制冷的性能得到大幅度的提高,进一步开发热电制冷的应用领域。
二、半导体制冷片制冷原理原理图半导体制冷片(TE)也叫热电制冷片,是一种热泵,它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。
半导体制冷片的工作运转是用直流电流,它既可制冷又可加热,通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热,这个效果的产生就是通过热电的原理,上图就是一个单片的制冷片,它由两片陶瓷片组成,其中间有N型和P型的半导体材料(碲化铋),这个半导体元件在电路上是用串联形式连接组成. 半导体制冷片的工作原理是:当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时,在这个电路中接通直流电流后,就能产生能量的转移,电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量,成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量,成为热端。
半导体制冷片12715参数

半导体制冷片12715参数摘要:一、半导体制冷片的概念和原理二、半导体制冷片的参数及其识别方法三、半导体制冷片的应用和优缺点四、如何用半导体制冷片制作小冰箱正文:一、半导体制冷片的概念和原理半导体制冷片是一种利用半导体材料的Peltier 效应制作而成的电子元件。
Peltier 效应是指当直流电通过两种不同半导体材料时,一个节点会发热,而另一个节点则会吸热。
这种效应使得半导体制冷片可以在通电时实现冷热交换,从而起到制冷或制热的作用。
二、半导体制冷片的参数及其识别方法半导体制冷片的主要参数包括制冷量、功率、工作电压等。
制冷量表示制冷片在单位时间内能够搬运的热量,单位为瓦特(W)。
功率表示制冷片在运行时消耗的电能,单位为瓦特(W)。
工作电压表示制冷片正常工作所需的电压,单位为伏特(V)。
在选购半导体制冷片时,可以通过查看产品标签、询问销售商或查看官方网站等途径获取相关参数信息。
此外,还可以使用万用表等工具对制冷片进行测试,以确保其性能符合要求。
三、半导体制冷片的应用和优缺点半导体制冷片具有体积小、制冷快、寿命长、无噪声等优点,因此在军事、医疗、实验装置等领域得到了广泛应用。
然而,半导体制冷片的效率较低,电能消耗相对较大,且在长时间运行时可能会导致制冷效果下降。
四、如何用半导体制冷片制作小冰箱要制作一个小冰箱,需要准备半导体制冷片、大功率电源以及散热系统等组件。
首先,将半导体制冷片安装在散热器上,以保证其在工作时能够有效散热。
然后,连接大功率电源,为制冷片提供足够的电压和电流。
最后,通过调整电源输出电压和电流,控制制冷片的工作时间,从而实现对小冰箱内温度的调控。
总之,半导体制冷片是一种具有诸多优点的制冷元件,但在使用过程中也存在一些局限。
12706制冷片原理

12706制冷片原理 12706制冷片是一种常见的制冷设备,广泛应用于各种工业和家用场合。
理解其工作原理对于正确使用和维护这种制冷片至关重要。
本文将详细介绍12706制冷片的原理,并通过一步步的思考来解释。
1. 制冷原理基础 在介绍12706制冷片原理之前,我们需要理解一些制冷原理的基础知识。
制冷是通过从物体中提取热量并将其排放到周围环境中来实现的。
其实现的基本方式是通过压缩、冷凝、膨胀和蒸发这几个过程。
这些过程中,制冷剂在不同的压力和温度下发生相变,从而实现热量的吸收和释放。
2. 12706制冷片的组成 12706制冷片是由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀组成的。
压缩机负责将制冷剂压缩,使其温度升高;蒸发器通过制冷剂的蒸发来吸收热量;冷凝器将制冷剂的压力和温度降低,并释放热量;膨胀阀控制制冷剂的流量,并使其进入蒸发器。
3. 12706制冷片的工作原理 在12706制冷片中,制冷剂首先被压缩机吸入。
压缩机通过提高制冷剂的压力和温度,使其成为高压高温气体。
然后,高压高温的制冷剂进入冷凝器,通过与周围环境进行热交换,使制冷剂的温度降低并转化为高压液体。
接下来,高压液体制冷剂经过膨胀阀,其压力和温度均降低,转化为低压低温的液体。
这个时候,低压液体制冷剂进入蒸发器,通过蒸发过程吸收周围环境的热量,使蒸发器的温度降低。
最后,制冷剂再次被压缩机吸入,循环往复。
4. 举例说明 为了更好地理解12706制冷片的原理,我们可以通过一个房间制冷的例子来说明。
假设我们有一个温度较高的房间,我们希望通过12706制冷片使其变得凉爽。
首先,制冷剂被压缩机吸入,通过压缩过程制冷剂成为高压高温气体。
然后,高压高温的制冷剂经过冷凝器,与周围环境发生热交换,使房间的热量被吸收。
之后,高压液体制冷剂经过膨胀阀,压力和温度均降低,成为低压低温的液体。
低压液体制冷剂进入蒸发器,通过蒸发过程吸收房间的热量,使房间的温度降低。
最后,制冷剂再次被压缩机吸入,循环往复,使房间始终保持凉爽的温度。
半导体制冷片导冷块

半导体制冷片导冷块半导体制冷片导冷块是一种常见的散热器件,被广泛应用于电子设备和工业领域中。
它具有高导热性能和良好的制冷效果,在保持设备正常运行温度的同时,也能延长设备的使用寿命。
本文将从半导体制冷片导冷块的原理、结构和应用领域等方面进行阐述。
一、半导体制冷片导冷块的原理半导体制冷片导冷块利用半导体材料的热电效应来实现制冷。
热电效应是指在电流通过半导体材料时,会产生热量和电压差。
当电流通过半导体制冷片导冷块时,一侧吸收热量并降温,而另一侧则释放热量并升温,实现了制冷效果。
通过控制电流的方向和大小,可以调节制冷片导冷块的制冷效果。
半导体制冷片导冷块通常由两个不同类型的半导体材料组成,分别为N型半导体和P型半导体。
这两种材料通过热电效应的作用形成一个冷热交换的界面,使热能从电流的一侧转移到另一侧。
为了提高导热性能,导冷块通常还会添加散热片或散热管等辅助散热装置。
三、半导体制冷片导冷块的应用领域半导体制冷片导冷块广泛应用于电子设备和工业领域中,如计算机、手机、冰箱、空调等。
在电子设备中,半导体制冷片导冷块可以有效降低电子元器件的工作温度,提高设备的稳定性和可靠性。
而在工业领域中,半导体制冷片导冷块可以用于冷却工艺设备、光学仪器以及高温热处理等方面。
四、半导体制冷片导冷块的优势半导体制冷片导冷块相比传统的制冷方式具有以下优势:1. 尺寸小巧:半导体制冷片导冷块体积小,适用于空间有限的场合。
2. 高效节能:半导体制冷片导冷块具有高效的制冷效果,能够在短时间内降低温度。
3. 环保无污染:半导体制冷片导冷块无需使用制冷剂,不会产生污染物质。
4. 静音无振动:半导体制冷片导冷块工作时无噪音和振动,不会影响设备的正常运行。
五、半导体制冷片导冷块的发展趋势随着科技的不断进步,半导体制冷片导冷块正朝着更高效、更节能的方向发展。
目前,研究人员正在探索新的半导体材料,以提高制冷效果。
另外,将半导体制冷片导冷块与其他散热技术相结合,也是未来的发展方向之一。
半导体制冷片是什么

半导体制冷片是什么
半导体制冷片是一种用于降低温度的技术设备,常被应用在电子设备和光学仪
器中,用以控制元件的温度以维持其性能稳定。
半导体制冷片采用半导体材料(如硅)制成,并通过Peltier效应实现制冷效果。
原理
Peltier效应是指两种不同导体连接形成热电偶时,当通过该热电偶流过电流时,会在连接处产生冷热两侧的现象。
在半导体制冷片中,通过控制电流方向和大小,可以实现对半导体片的制冷或加热。
结构
半导体制冷片主要由两种导体材料(通常为硅)组成,中间夹有绝缘层隔开,
形成热电偶片。
在两端分别连接正负极,通过外部控制电流的方向和大小,使制冷片的一面吸热,另一面散热,从而实现制冷效果。
应用
半导体制冷片广泛应用于光电通信设备、半导体激光器、医疗设备等高精密度
设备中。
在这些设备中,稳定的温度对保证设备的性能至关重要,而半导体制冷片可以提供高效的温度控制和调节功能。
优势
与传统制冷技术相比,半导体制冷片具有体积小、响应速度快、无振动、无污
染等优势。
同时,半导体制冷片的制冷效果及能耗与工作温度相关,可以根据具体需求进行调节,具有灵活性。
局限性
尽管半导体制冷片具有诸多优势,但其制冷量相对较小,工作效率较低,适用
于小型设备和低温度的环境。
在高温度环境或大功率设备中,传统制冷技术仍然更为适用。
通过以上介绍,我们了解了半导体制冷片的工作原理、结构、应用、优势以及
局限性,它的发展将为高精密度设备的制冷提供一种革新的选择,并在未来的技术发展中发挥重要作用。
半导体制冷片结构

半导体制冷片结构半导体制冷片是一种常见的制冷技术,它利用半导体材料的特性实现制冷效果。
半导体制冷片结构的设计和构造对于制冷效果至关重要。
本文将介绍半导体制冷片的结构及其作用。
半导体制冷片通常由四个主要部分构成:P型半导体层、N型半导体层、P-N结和热电偶。
P型半导体层是半导体制冷片的一个重要组成部分。
它通常由硼掺杂的硅材料构成,具有正电荷。
P型半导体层的主要作用是提供正电荷,为电流的流动提供动力。
N型半导体层是半导体制冷片的另一个关键组成部分。
它通常由磷或氮掺杂的硅材料构成,具有负电荷。
N型半导体层的主要作用是提供负电荷,与P型半导体层形成电场。
P-N结是半导体制冷片的核心部分,由P型半导体层和N型半导体层之间的结合面组成。
P-N结的形成使得半导体制冷片具有特殊的电特性。
当外加正向电压时,电子从N型半导体层流向P型半导体层,空穴从P型半导体层流向N型半导体层,从而形成电流。
当外加反向电压时,电子和空穴不会流动,形成封锁态。
热电偶是半导体制冷片的另一个重要组成部分。
热电偶由两个不同金属材料组成,形成热电效应。
当两端温度不一致时,会产生电压差。
这个电压差可以用来驱动半导体制冷片的工作。
半导体制冷片的结构使得它具有一些独特的优点。
首先,半导体制冷片体积小巧,重量轻,便于携带和安装。
其次,半导体制冷片不需要使用制冷剂,无需制冷剂循环系统,减少了环境污染和机械故障的风险。
此外,半导体制冷片的制冷速度快,响应时间短,可以迅速达到所需的温度。
然而,半导体制冷片也存在一些限制。
首先,半导体制冷片的制冷能力有限,适用于小型制冷设备,难以应用于大规模制冷场景。
此外,半导体制冷片的制冷效率较低,能量消耗较大,不适用于长时间连续运行。
总结起来,半导体制冷片的结构由P型半导体层、N型半导体层、P-N结和热电偶组成。
它具有体积小巧、重量轻、制冷速度快等优点,但制冷能力有限、制冷效率较低等限制。
半导体制冷片结构的设计和构造对于制冷效果至关重要,未来的研究将致力于提高半导体制冷片的制冷能力和效率,以应对更广泛的制冷需求。
tec制冷片的工作原理解析

tec制冷片的工作原理解析tec制冷片,也被称为热电制冷片,是一种基于热电效应工作的冷却装置。
它利用半导体材料在电流通过时产生的热量和热量传输的特性,来实现冷却效果。
下面,我将深入探讨tec制冷片的工作原理,以便更全面地理解这一技术。
1. 热电效应我们需要了解热电效应的基本原理。
热电效应是指当两种不同的金属或半导体材料形成接触时,在温度梯度的作用下产生电压差或电流的现象。
这种现象可归结为两种主要效应:热电效应和塞贝克效应。
- 热电效应:当两种不同金属或半导体材料形成接触时,通过这两种材料形成的电路中,由于温度差异引起的电子迁移而产生电势差。
- 塞贝克效应:当将温度梯度施加到单个材料上时,该材料本身的电子迁移也会引起电势差。
2. tec制冷片的结构tec制冷片由N型和P型的半导体材料组成。
这两个材料被逆向连接,形成一个P-N结。
制冷片通常由多个这样的P-N结组成,并通过多个电极连接起来。
其中一面电极是用于供电的,而另一面电极则用于散热。
3. tec制冷片的工作原理tec制冷片能够实现冷却效果的关键是通过电流的通入和通出来产生热量和冷量传输。
当电流通过tec制冷片时,以下过程会同时发生:- 电子传输:当电流通过制冷片时,P型材料的电子会从N型材料迁移到P型材料中,而N型材料的电子会从P型材料迁移到N型材料中。
这个过程称为电子传输。
- 热量产生:由于电子传输中的碰撞和能级差异,tec制冷片会产生热量。
这种热量主要来自于电子的动能转化为热能。
当电流通过制冷片时,热量产生主要集中在制冷片上。
- 热量传输:tec制冷片的另一面电极通过散热装置与环境接触,将热量传输到环境中。
这样一来,制冷片所产生的热量就能够散发出去。
通过电子传输产生的热量和热量传输的特性,tec制冷片能够实现冷却效果。
具体来说,当电流通过制冷片时,一侧的制冷片表面会变得冷却,而另一侧则变得加热。
这种冷却效果可以应用于多个领域,包括电子设备的散热、温度控制和区域制冷等。
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陶瓷制冷片的知识祥解 制冷片的介绍 半导体制冷片(TE)也叫热电制冷片,是一种热泵,它的优点是没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无制冷剂污染的场合。 半导体制冷片的工作运转是用直流电流,它既可制冷又可加热,通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热,这个效果的产生就是通过热电的原理,以下的图就是一个单片的制冷片,它由两片陶瓷片组成,其中间有N型和P型的半导体材料(碲化铋),这个半导体元件在电路上是用串联形式连结组成
半导体制冷片的工作原理是:当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时,在这个电路中接通直流电流后,就能产生能量的转移,电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量,成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量,成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定,以下三点是热电制冷的温差电效应。 1、 塞贝克效应(SEEBECK EFFECT) 一八二二年德国人塞贝克发现当两种不同的导体相连接时,如两个连接点保持不同的温差,则在导体中产生一个温差电动势: ES="S".△T 式中:ES为温差电动势 S(?)为温差电动势率(塞贝克系数) △T为接点之间的温差 2、 珀尔帖效应(PELTIER EFFECT) 一八三四年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的效应,即当电流流经两个不同导体形成的接点时,接点处会产生放热和吸热现象,放热或吸热大小由电流的大小来决定。 Qл=л.I л=aTc 式中:Qπ 为放热或吸热功率 π为比例系数,称为珀尔帖系数 I为工作电流 a为温差电动势率 Tc为冷接点温度 3、 汤姆逊效应 (THOMSON EFFECT) 当电流流经存在温度梯度的导体时,除了由导体电阻产生的焦耳热之外,导体还要放出或吸收热量,在温差为△T的导体两点之间,其放热量或吸热量为: Qτ=τ.I.△T Qτ为放热或吸热功率 τ为汤姆逊系数 I为工作电流 △T为温度梯度 以上的理论直到本世纪五十年代,苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究,于一九五四年发表了研究成果,表明碲化铋化合物固溶体有良好的制冷效果,这是最早的也是最重要的热电半导体材料,至今还是温差制冷中半导体材料的一种主要成份。 约飞的理论得到实践应用后,有众多的学者进行研究到六十年代半导体制冷材料的优值系数,才达到相当水平,得到大规模的应用,也就是我们现在的半导体制冷片件。 中国在半导体制冷技术开始于50年代末60年代初,当时在国际上也是比较早的研究单位之一,60年代中期,半导体材料的性能达到了国际水平,60年代末至80年代初是我国半导体制冷片技术发展的一个台阶。在此期间,一方面半导体制冷材料的优值系数提高,另一方面拓宽其应用领域。中国科学院半导体研究所投入了大量的人力和物力,获得了半导体制冷片,因而才有了现在的半导体制冷片的生产及其两次产品的开发和应用。
制冷片的技术应用 半导体制冷片作为特种冷源,在技术应用上具有以下的优点和特点: 1、 不需要任何制冷剂,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片件,工作时没有震动、噪音、寿命长,安装容易。 2、 半导体制冷片具有两种功能,既能制冷,又能加热,制冷效率一般不高,但制热效率很高,永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。 3、 半导体制冷片是电流换能型片件,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、 半导体制冷片热惯性非常小,制冷制热时间很快,在热端散热良好冷端空载的情况下,通电不到一分钟,制冷片就能达到最大温差。 5、 半导体制冷片的反向使用就是温差发电,半导体制冷片一般适用于中低温区发电。 6、 半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小,但组合成电堆,用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话,功率就可以做的很大,因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。 7、 半导体制冷片的温差范围,从正温90℃到负温度130℃都可以实现。 通过以上分析,半导体温差电片件应用范围有:制冷、加热、发电,制冷和加热应用比较普遍,有以下几个方面: 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、白内障摘除片、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、高低温实验仪片。 4、 专用装置方面:石油产品低温测试仪、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,这里就不一一提了。
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"
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。同样,除了热端存在散热梯度以外,被冷却的空间与电堆冷端之间也存在温度梯度。 3、 确定电堆的工作环境和气氛。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、确定电堆工作对象及热负载的大小。除了受热端温 度影响以外,电堆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,电堆既不可能真正绝热,也必须有热负载,否则无意义。 5、确定致冷片的级数。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,因为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)。 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致冷片件。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,再根据温差致冷片的特性曲线就可估算所需的电堆及电堆数量。 1、确定致冷片的型号规格 2、选定型号后,查阅该型号的温差电致冷特性曲线图。 3、由使用环境温度和散热方式确定致冷片的热端温度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
半导体制冷片的散热方式 半导体制冷片件的散热是一门专业技术,也是半导体制冷片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。以下就是半导体制冷片的几种散热方式: 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片,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,散热片所用的材料和自然散热片相同,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”散热片,它是利用蒸发潜热快速传递热容量。
半导体制冷片的电源 半导体制冷片是输入直流电源工作的,必须配备专用电源。 1、 直流电源。直流电源的优点是可以直接使用,不需要转换,缺点是电压电流必须适用于半导体制冷片,有些可以通过半导体制冷片的串、并联的方式解决。 2、 交流电流。这是一个最普通的电源,使用时必须整流为直流才能供制冷片使用。由于制冷片件是低电压大电流片件,应用时先降压、整流、滤波,有些为了方便使用还要加上温度测量,温度控制,电流控制等。 3、 由于半导体制冷片是直流电源供应,电源的波纹系数必须小于10%,否则对制冷效果有较大的影响。 4、 半导体制冷片的工作电压及电流必须符合所工作片件的需要,例如:型号为TEC112706的片件,则127为制冷片件,PN的电偶对数,制冷片的工作极限电压V=电偶对数×0.11,06为允许通过最大的电流值。 5、 制冷片冷热交换时的通电必须待两端面恢复到室温时(一般需要5分钟以上方可进行),否则易造成制冷片的线路损坏和陶瓷片的破裂。 6、 半导体制冷片电源的电子线路都是常见通用的,在一般的电子技术参考书中都可以查到,如下图就是简单的两个变压整流、滤波、电源图。