半导f或体制尾冷器的原理与使用

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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方半导体制冷器的原理与使用     1半导体致冷器作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：1不需要任何致冷剂，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器件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。     2半导体致冷器具有两种功能，既能致冷，又能加热，致冷效率一般不高，但致热效率很高，永远大于1。因此使用一个器件就可以代替分立的加热系统和致冷系统。     3半导体致冷器是电流换能型器件

2、，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半导体致冷器热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，致冷器就能达到最大温差。     5半导体致冷器的反向使用就是温差发电，半导体致冷器一般适用于中低温区发电。     6半导体致冷器的单个致冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成致冷系统的话，功率就可以做的很大，因此致冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。     7半导体致冷器的温

3、差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。通过以上分析，半导体温差电器件应用范围有：致冷、加热、发电，致冷和加热应用比较普遍，有以下几个方面：     8军事方面：导弹、雷达、潜艇等方面的红外线探测、导行系统。     9医疗方面：冷力、冷合、白内障摘除器、血液分析仪等。     10实验室装置方面：冷阱、冷箱、冷槽、电子低温测试装置、各种恒温、高低温实验仪器。    11专用装置方面：石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温显影槽、电脑等。    12日常生活方面：空调、冷热两用箱、饮水机、电子信箱等。------

4、----专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方半导体制冷片（TE）也叫热电制冷片，是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。　　半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生就是通过热电的原理，以下的图就是一个单片的制冷片，它由两片陶瓷片组成，其中

5、间有N型和P型的半导体材料（碲化铋），这个半导体元件在电路上是用串联形式连结组成　　半导体制冷片的工作原理是：当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定，以下三点是热电制冷的温差电效应。　　1、塞贝克效应（SEEBECKEFFECT）　　一八二二年德国人塞贝克发现当两种不同的导体相连接时，如两个连接点保持不同的温差

6、，则在导体中产生一个温差电动势：ES=S.△T　　式中：ES为温差电动势　　S（?）为温差电动势率（塞贝克系数）　　△T为接点之间的温差　　2、珀尔帖效应（PELTIEREFFECT）　　一八三四年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的效应，即当电流流经两个不同导体形成的接点时，接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热大小由电流的大小来决定。　　Qл=л.Iл=aTc　　式中：Qπ为放热或吸热功率　　π为比例系数，称为珀尔帖系数　　I为工作电流　　a为温差电动势率　　Tc为冷接点温度----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所

7、需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方　　3、汤姆逊效应（THOMSONEFFECT）　　当电流流经存在温度梯度的导体时，除了由导体电阻产生的焦耳热之外，导体还要放出或吸收热量，在温差为△T的导体两点之间，其放热量或吸热量为：　　Qτ=τ.I.△T　　Qτ为放热或吸热功率　　τ为汤姆逊系数　　I为工作电流　　△T为温度梯度　　以上的理论直到本世纪五十年代，苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究，于一九五四年发

8、表了研究成果，表明碲化铋化合物固溶体有良好的制冷效果，这是最早的也是最重要的热电半导体材料，至今还是温差制冷中半导体材料的一种主要成份。　　约飞的理论得到实践应用后，有众多的学者进行研究到六十