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电子制冷中的半导体制冷工作原理

点击次数:300次  发布时间:2019-11-09
电子制冷技术另外还被用于由于体积问题而无法使用压缩机的地方。模块虽然体积超小,但制冷功率惊人。相比较传统压缩冷却机的主要优势是,可以避免使用易燃或有害环境的制冷剂。凭借其特殊的性能,电子制冷技术可大范围地应用于特殊应用领域。
 
电子制冷器中常用的半导体制冷器。这种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。
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。

电子制冷中的半导体制冷工作原理:
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。
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,操作简便,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。
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