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半导体制冷原理是什么 基于帕尔贴效应
发布时间:2022-10-07 05:26:42 来源:华体会体育app在线下载 作者:华体会体育娱乐

  许多人乍一听半导体制冷我们好像并未接触过,其实这种技术很常见,比如一些电脑的散热系统,还有航天和军事上用于涂在火箭尖端降温等,那么我们一起了解一下它的原理是什么。

  半导体制冷又称电子制冷,或者温差电制冷,是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科,它利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生珀尔帖效应,即通过直流电制冷的一种新型制冷方法,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。

  半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子,有负温差电势。P型材料电子不足,有正温差电势;当电子从P型穿过结点至N型时,结点的温度降低,其能量必然增加,而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反,当电子从N型流至P型材料时,结点的温度就会升高此时就需要进行降温处理。由于金属材料的帕尔帖效应比较微弱,而半导体材料则要强得多,因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。

  半导体制冷片的工作原理是基于帕尔帖原理即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时,在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量,而另一个接头处则吸收热量,且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的,改变电流方向时,放热和吸热的接头也随之改变。

  值得一提的是除了半导体的帕尔贴效应比其他材料强之外,还有很多优点,比如导体制冷器在制冷时并不需要氟利昂之类的制冷剂,就可以连续工作,因此是一种非常环保的制冷技术;内部没有旋转器件,避免了噪音、震动,使用方便,安装便捷,维修方便;半导体制冷片的制冷控制方式是电流控制,可以实现高精度的温度控制,加个适当的温度测量单元和控制芯片,便可以很容易实现高精度温度测量和控制系统。

  随着技术的进步,半导体已经是人类生活中不可或缺的一部分,而半导体制冷器各方面性能也在不断改进和提升。