制冷片#散热器#半导体制冷器# 半导体制冷器件有很多用途 ,可用于便携冷藏/保温箱、制冷式饮水机等。也可应用于电子装置的散热。目前制冷器所采用的半导体材料主要为碲化铋,渗入非纯物质经特殊处理而成 n 型或 p 型半导体温差元件。以常见的12605为例,其 额定电压为:12v, 额定电流为5a,最大温差可达60摄氏度,外型尺寸为4 *4 * 0.4Cm,重约24-26克。它接通直流电工作时:特点是一面冷而一面发热。
通直流电后,电子从负极(-)出发,先经过 p型半导体,在此吸收热,到 n 型半导体,又将热放出, 每经过一个np 模组,就有热从一面被送到另外一面,造成温差,而形成冷热温差。
下图是致冷器的基本结构,由许多 n 型和 p 型半导体颗粒互错排列而成, 而 np 之间以一般的导体连接而成完整线路,通常是铜、铝等金属导体,最后用两片陶瓷片夹起来封装成厚约0.4mm的片状器件。
在cpu散热上的应用
在安装前,用一节干电池,接在制冷器引线上,感到一端发冷另一端发热,记住引线的极性和确定好制冷器的冷、热端并做出记号。若要更大的制泠能力,可采用两片叠起来的制冷方式,上面一块的冷面吸收下一块的发热面,二片叠用制冷比单片制冷能力好,如果有条件可以选三片叠的,当然要有相应的大功率电源支持!
安装时,在制冷器两端涂上导热硅脂,在cpu与散热器之间插入制冷器,请注意作好记号的冷热面方向,冷面贴着CPU,热面与大型散热器接触。然后想法固定好三者(这一点比较难,需要有一定的动手能力)。
固定好后,就可以给制冷片和风扇接上电源了(一定要注意极性),若你的电脑电源功率小于230w,有可能因电源功率不足,造成电脑无法正常工作。推荐使用外接的 12V左右电压、电流5A左右的电源。在此电压下制冷片的制冷量和冷热面温差都比较合适。
电脑电源接线示意图
需注意几点:
半导体制冷的热面温度不应超过60℃。若在额定的工作电压(12V)下,一般的散热风扇根本无法为制冷片提供足够的散热能力,容易造成制冷片过热损坏。不要在无散热器的情况下为致冷器长时间通电,否则会造成致冷器内部过热而烧毁。
当半导体制冷片陶瓷表面的温度降至一定程度时,可能会产生结露现象,是否会“结露”与温度和湿度有关。电脑机箱中结露的情况是不允许发生的。比较保险的方法是让半导体制冷器的冷面工作在20℃左右;可通过调整制冷片电压或散热片风扇转速来调节。还有一个保护措施就是加装一个防结露保温隔离环。这样就可以跟空气隔开避免了结露现象!
电源功率问题
制冷片的功耗可能高达70W,这样大的负载无疑有可能会让质量不好的计算机电源发生问题。使用时确认一下机箱电源是否够用,如果不能达到制冷器的电流会影响制冷效果,所以电源也是制冷效果的关键。 本工厂有专用电源出售,开关电源5A和变压器电源3A两种
半导体制冷片原理:
由直流电源提供电子流所需的能量,通上电源后,电子负极(-)出发,首先经过P型半导体,于此吸热量,到了N型半导体,又将热量放出,每经过一个NP模块,就有热量由一边被送到另外一边造成温差而形成冷热端。
冷热端分别由两片陶瓷片所构成,冷端要接热源,也就是欲冷却之。在以往致冷器是运用在CPU的,是利用冷端面来冷却CPU,而热端面散出的热量则必需靠风扇来排出。制冷器也应用于做成车用冷/热保温箱,冷的方面可以冷饮机,热的方面可以保温热的东西。
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。
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