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半导体制冷原理

来源:学路网 责编:小OO 时间:2022-06-16 11:12:29
导读半导体制冷的原理:半导体制冷器是利用半导体的热电效应制取冷量的器件。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。

半导体制冷原理是什么呢?不知道的小伙伴来看看小编今天的分享吧!

半导体制冷的原理:半导体制冷器是利用半导体的热电效应制取冷量的器件。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。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。

在半导体散热片中,使用珀尔帖效应,当电流流过由不同导体构成的电路时,除了产生不可逆的焦耳热之外,还会在不同导体的接缝处根据电流的方向分别产生吸热、散热现象。

半导体散热片也称为热电散热片,是热泵。优点是没有折动零件,部分空间受到限制,要求可靠性,适用于没有制冷剂污染的情况。利用半导体材料的珀耳帖效应,通过串联连接两种不同半导体材料的电偶电,可以在电偶电的两端分别吸收热量,释放热量,从而达到制冷的目的。

以上就是小编今天的分享了,希望可以帮助到大家。

标签: 原理 半导体 制冷

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