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        制冷器分類的不同作用

        來源:鞍山核心電子技術有限公司 作者:核心電子

          目前,面向市場提供的有各種功率型號的半導體制冷器、溫差熱電致冷片、導熱硅片、溫度控制器、半導體空調機、導熱界面材料、鉆孔水溶性鋁蓋板,以及相關的配件如散熱片,風扇等等。

          制冷器中最常用的半導體制冷器。這種制冷器用導體連接兩塊不同的金屬,接通直流電,則一個接點處溫度降低,另一個接點處溫度升高。若將電源反接,則接點處的溫度相反變化。這一現象稱為珀耳帖效應,又稱熱-電效應。純金屬的熱-電效應很小,若用一個N型半導體和一個P型半導體代替金屬,效應就大得多。圖為半導體制冷的工作原理。接通電源后,上接點附近產生電子-空穴對,內能減小,溫度降低,向外界吸熱,稱為冷端。另一端因電子-空穴對復合,內能增加,溫度升高,并向環境放熱,稱為熱端。

          一對半導體熱電元件所產生的溫差和冷量都很小,實用的半導體制冷器是由很多對熱電元件經并聯、串聯組合而成,也稱熱電堆。單級熱電堆可得到大約60℃的溫差,即冷端溫度可達-10~-20℃。增加熱電堆級數即可使兩端的溫差加大。但級數不宜過多,一般為2~3級。半導體制冷器具有無噪聲、無振動、不需制冷劑、體積小、重量輕等特點,且工作可靠,操作簡便,易于進行冷量調節。但它的制冷系數較小,電耗量相對較大,故它主要用于耗冷量小和占地空間小的場合,如電子設備和無線電通信設備中某些元件的冷卻;有的也用于家用冰箱,但不經濟。半導體制冷器還可做成零點儀,用來保證熱電偶測溫中的零點溫度。

          引言半導體制冷,又稱為溫差電制冷,它是利用珀爾帖效應來實現迅速制冷的。和一般的壓縮式和吸收式制冷機相比,它具有無運動部件、設備體積小、操作簡便、溫度易于控制、穩定性好等優點。國內外許多學者從不同的角度對半導體單級制冷進行了研究,得到了許多有意義的結論。

          一個標準的單級熱電制冷器可以達到的最大溫差大約是72℃。通過機械的將多個制冷器層疊的堆放在一起,從而使一個制冷器的冷端面安裝在其上一級的另一個制冷器的熱端面上,可以將最大溫差提高到130℃。這種堆疊方式叫做級聯或者多級制冷器布局。一般情況下(并不是大多數情況),多級制冷器具有金字塔的形狀,這樣高一級制冷器的體積比低一級制冷器小。然而不論形狀大小,與高一級制冷器相比,低一級的制冷器總是需要有更大的制冷量。盡管目前已經有能力制造超過六級或七級的多級式布局,但是一般情況下都是使用2-4級的布局。

          限制多級制冷器性能的關鍵因素與熱電半導體材料隨溫度變化的性能有關、在大多數器件中使用的碲化鉍合金的性能最優值出現在70℃,并且低溫下性能會降低。所以,一般來的說,多級制冷器隨著級數的增加,其DT的增加值會越來越小。

          多級制冷器模型的建立:建立多級熱電制冷器的模型比單級制冷器要相對復雜一些。在多級制冷器中,兩個相鄰級別之間的溫度非常重要,并且如果不知道相鄰級別制冷器之間的溫度,就無法建立制冷器性能模型。對于雙級制冷器的一個級間溫度,但是,隨著級數的增加,熱分析過程會變得越來越復雜。人工計算多級制冷器的性能是非常浪費人力的,而使用計算機便可以輕松的進行所需要的計算。

          總之,針對上述制冷器分類的不同作用闡述了很多,在應用方面是否能給你帶來一些方便,如果有不妥需要探討的地方,請與我們聯系,我們將以熱情的態度,周到的服務迎接你們的光臨!

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