陶瓷基板應(yīng)用于半導(dǎo)體制冷器詳解

1、陶瓷基板應(yīng)用于半導(dǎo)體制冷器詳解1、半導(dǎo)體制冷片基本介紹半導(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?，熱量就?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)降低，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。直流電源如圖所示的是一個(gè)最簡(jiǎn)單、最基木的溫差電器件，由n、p兩種類型的半導(dǎo) 體溫差電材料經(jīng)電導(dǎo)率較高的導(dǎo)流片串聯(lián)構(gòu)成。當(dāng)電流流過(guò)回路時(shí)，將在接頭a 處發(fā)

2、牛吸熱，而在接頭b處放熱，使得t2>t1,因而在a、b兩端建立溫差 at=t2-t1 o根據(jù)帕爾貼效應(yīng)建立在冷端a處的熱平衡方程，可獲得該接頭處單位時(shí)間從外 界進(jìn)入的熱量(制冷量)qc為：qc=anp ti i- 0.5l2r-k (t2-t1)其中r為n、p電偶臂的電阻，anp為n、p電偶臂的溫差電動(dòng)勢(shì)總和，與制 冷器的電偶臂對(duì)數(shù)有關(guān)；i為通過(guò)回路的電流，；k為電偶臂的熱阻總和。其中最重要的是陶瓷慕板的應(yīng)用，只有陶瓷慕板能夠耐高溫并且能夠快速散 發(fā)熱量。2、半導(dǎo)體致冷器的主要特點(diǎn)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)程中，可以提供很大的

3、幫助。半導(dǎo)體致冷器并不能應(yīng)用在 所有的領(lǐng)域，但在一些特定的情況下它是唯一的選擇。與其他制冷設(shè)備相比，熱 電制冷器具有很多優(yōu)勢(shì)。其中包括：可以降溫到環(huán)境溫度以下：傳統(tǒng)的散熱器需要將溫度升高到環(huán)境溫度以上 才可以使用，與其不同的是熱電制冷器具有將物體溫度降低到環(huán)境溫度以下的能 力。同一器件可以滿足升溫和降溫的要求：熱電制冷器可以通過(guò)調(diào)整加載的直 流電流的方向，調(diào)整制冷或者加熱模式。應(yīng)用這一特點(diǎn)就不必在給定體系內(nèi)加入 另外獨(dú)立的加熱或者制冷功能元件。精確的溫度控制：由于熱電制冷器具有一個(gè)閉路溫度控制循環(huán)，它可以在 ±0.1 °c范圍內(nèi)精確地控制溫度。高可靠性：由于全部為固態(tài)基構(gòu)造，熱電制冷器具有很高的可靠性。盡管 某種程度上與應(yīng)用條件有關(guān)，但是典型熱電制冷器的壽命一般可以達(dá)到200,000 小時(shí)以上。電子靜音：與傳統(tǒng)的機(jī)械式制冷器件不同，熱電制冷器在工作過(guò)程中基本 上不會(huì)產(chǎn)生任何電子干擾信號(hào)，它可以與敏感的電子感應(yīng)器相連接，并不會(huì)干擾 其工作。另外，它在運(yùn)行過(guò)程屮也不會(huì)產(chǎn)生任何噪音?？梢栽谌我饨嵌认鹿ぷ鳎簾犭娭评淦骺梢栽谌我饨嵌群土阒亓顟B(tài)下工作。簡(jiǎn)單方便的能源供給：熱電