半導(dǎo)體制冷器基本應(yīng)用

　　半導(dǎo)體制冷器基本應(yīng)用

　　1、半導(dǎo)體制冷器基本介紹

　　半導(dǎo)體制冷片，也叫熱電制冷片，它是利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷或者制熱的產(chǎn)品。由帕爾貼效應(yīng)可知，通過(guò)在半導(dǎo)體致冷器的兩端加載一個(gè)適當(dāng)?shù)闹绷麟妷海瑹崃烤蜁?huì)從元件的一端流到另一端。此時(shí)，制冷器的一端溫度就會(huì)下降，而另一端的溫度就會(huì)同時(shí)上升。值得注意的是，只要改變電流方向，就可以改變熱流的方向，將熱量輸送到另一端。所以，在一個(gè)熱電制冷器上就可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)制冷和加熱兩種功能。

　　2、半導(dǎo)體制冷器的主要特色

　　半導(dǎo)體制冷器是一個(gè)小電壓，電流的特性，在一些中小功率熱量傳輸，但是需要復(fù)雜控溫的熱控過(guò)程當(dāng)中，可以提供很大的幫助。半導(dǎo)體致冷器并不可應(yīng)用在所有的領(lǐng)域，但在一些特定的情況下它是一個(gè)的挑選。與其他制冷設(shè)備相比，熱電制冷器具有很多優(yōu)勢(shì)

　　3、半導(dǎo)體制冷器件主要的規(guī)格參數(shù)

　　(1)半導(dǎo)體制冷器外形尺寸：通常規(guī)格的器件為方形，也有長(zhǎng)方形和圓形，多級(jí)器件的寶塔形等。民用單層器件厚度約3-5mm，雙層或多層近乎3mm的倍數(shù)。

　　(2)較大制冷量：保持器件熱面溫度27℃(或50℃，軍品還有按照25℃)時(shí)可從冷面抽運(yùn)熱量的較大值。實(shí)際運(yùn)行時(shí)的制冷量通常遠(yuǎn)小于該數(shù)值，較大制冷量一般用來(lái)比較不同規(guī)格器件的制冷能力。

　　(3)半導(dǎo)體制冷器較大溫差電壓：器件維持兩端溫差大小的能力與加在器件上的直流電壓成正比，達(dá)到大溫差時(shí)的電壓稱為大溫差電壓，施加的電壓高于該電壓后溫差將會(huì)減小。

　　(5)較大溫差電流：是確定器件功率的重要指標(biāo)，有時(shí)用電阻值替代表示，是冷熱面溫度27℃時(shí)(溫差為0)在大溫差電壓下的電流值，器件工作時(shí)的電流一般小于該值，實(shí)際工作電流還會(huì)隨著溫差增加、熱面溫度升高而減小。

　　4、半導(dǎo)體制冷器件選型方法

　　各個(gè)廠家根據(jù)本身的制冷器效率會(huì)有不同的建議值，以下僅為選型建議。

　　1.為了挑選制冷器件規(guī)格要先確定需要的制冷量，如果不可確切的測(cè)量或計(jì)算也可以通過(guò)溫升等外部狀況推算和估計(jì)，將估算值標(biāo)記為Qc。

　　2.對(duì)于制冷溫差30℃-60℃的非常規(guī)制冷應(yīng)用，需要選用2.5*Qc甚至更高制冷量的規(guī)格，因?yàn)槠骷奶匦允请S著溫差增加抽運(yùn)熱的能力呈線性下降?；蛘咦稍儚S家在工作工況下的制冷量。

　　3.挑選半導(dǎo)體制冷器件時(shí)還應(yīng)充分地考慮到散熱條件的制約，散熱條件直接影響器件熱面的溫度，制冷器總的散熱量等于制冷量+制冷器的輸入功率，如果散熱不充分制冷器的冷熱端之間會(huì)產(chǎn)生漏熱現(xiàn)象，引起制冷器的效率下降。

　　4.作為挑選時(shí)的一種方案是建議較多數(shù)量的小功率器件代替較少數(shù)量的大功率器件，獲得相同的制冷量，目的在于增加熱源面積下降散熱功率密度。

　　5.在制冷器設(shè)計(jì)的過(guò)程種，當(dāng)PN結(jié)的長(zhǎng)寬高確定之后，一旦電壓確定，制冷器PN結(jié)的對(duì)數(shù)基本上已經(jīng)確定。