半导体制冷器由两根不同半导体圆柱构成,用一块金属导电板将两根圆柱连起来,圆柱空着的两端分别接通直流电源的正负极。这样,半导体制冷器就可以工作了。图中“P型柱”是P型半导体材料,也叫空穴型半导体;“N型柱”是N型半导体材料,也叫电子型半导体。以碲化铋(Bi2Te3)合金为基础,在其中掺上不同的杂质,就可以制成P型和N型制冷元件。
半导体制冷器(Thermoelectric cooler)是指利用半导体的热-电效应制取冷量的器件,又称热电制冷器。用导体连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低,另一个接点处温度升高。一分钟了解半导体制冷3.3万 49"半导体制冷器 科普中国 | 本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目审核半导体制冷器(Thermoelectric cooler)是指利用半导体的热-电效应制取冷量的器件,又称热电制冷器。用导体连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低,另一个接点处温度升高。中文名半导体制冷器外文名Thermoelectric cooler原理半导体的热-电效应别称热电制冷器快速导航工作原理 主要特点简介半导体制冷器(Thermoelectric cooler)是指利用半导体的热电效应制取冷量的器件,又称热电制冷器。用导体连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低,另一个接点处温度升高[1] 。工作原理若将电源反接,则接点处的温度相反变化。这一现象称为珀耳帖效应,又称热-电效应。纯金属的热电效应很小,若用一个N型半导体和一个P型半导体代替金属,效应就大得多。接通电源后,上接点附近产生电子空穴对,内能减小,温度降低,向外界吸热,称为冷端。另一端因电子空穴对复合,内能增加,温度升高,并向环境放热,称为热端。一对半导体热电元件所产生的温差和冷量都很小,实用的半导体制冷器是由很多对热电元件经并联、串联组合而成,也称热电堆。单级热电堆可得到大约60℃的温差,即冷端温度可达-10~-20℃。增加热电堆级数即可使两端的温差加大。但级数不宜过多,一般为2~3级[1] 。主要特点半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点,且工作可靠, *** 作简便,易于进行冷量调节。但它的制冷系数较小,电耗量相对较大,故它主要用于耗冷量小和占地空间小的场合,如电子设备和无线电通信设备中某些元件的冷却;有的也用于家用冰箱,但不经济。半导体制冷器还可做成零点仪,用来保证热电偶测温中的零点温度 。半导体制冷系统好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。
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