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半导体制冷器系列 热电制冷片
半导体制冷器系列

半导体制冷器系列 热电制冷片

从产品特点来分析,半导体制冷片在制冷和加热领域应用比较普遍:
军事航天方面:雷达、潜艇、火箭、卫星等方面的红外线探测、导行、温差发电系统
医疗方面:冷力、冷合、白内障摘除仪、血液分析仪等
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
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
日常生活方面:空调、冷热两用箱、饮水机、电子通讯、温差发电、半导体冷热风扇、冷热敷护眼仪、激光冰点脱毛器等
产品详情

应用范围

从产品特点来分析,半导体制冷片在制冷和加热领域应用比较普遍:

  • 军事航天方面:雷达、潜艇、火箭、卫星等方面的红外线探测、导行、温差发电系统

  • 医疗方面:冷力、冷合、白内障摘除仪、血液分析仪等

  • 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

  • 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

  • 日常生活方面:空调、冷热两用箱、饮水机、电子通讯、温差发电、半导体冷热风扇、冷热敷护眼仪、激光冰点脱毛器等

产品综述

半导体制冷片,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,它既可致冷又可加热,通过改变直流电流的极性来决定在同一致冷器上实现致冷或加热,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致冷器,它由两片陶瓷片组成,其中间有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。

热电制冷片原理
运行原理

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,以下三点是热电致冷的温差电效应。

1、塞贝克效应(SEEBECK EFFECT)

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,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(PELTIER EFFECT)

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.I л=aTc

式中:Qπ 为放热或吸热功率 I为工作电流 a为温差电动势 Tc为冷接点温度

3、汤姆逊效应 (THOMSON EFFECT)

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

产品特点

1、没有滑动部件,是一种固体片件,工作时没有震动、噪音、寿命长,安装容易;

2、不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源没有旋转部件,不会产生回转易;

3、半导体制冷片具有两种功能,既能制冷,又能加热,制冷效率一般不高,但制热效率很高,因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统;

4、半导体制冷片是电流换能型片件,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;

5、半导体制冷片热惯性非常小,制冷制热时间很快,在热端散热良好冷端空载的情况下,通电不到一分钟,制冷片就能达到额定温差;

6、半导体制冷片的反向使用就是温差发电,半导体制冷片一般适用于中低温区发电;

7、半导体制冷片的单个制冷元件的功率很小,但组合成电堆,用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话,功率就可以做的很大,因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围;

8、半导体制冷片的温差范围,从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

编号命名参考

图片5.png

使用说明

1、半导体制冷片的散热是一门专业技术,也是半导体制冷片能否长期运行的基础。良好的散热才能获得最低冷端温度的先决条件。散热方式有:自然散热、充液散热、强迫风冷散热、真空潜热散热;

2、半导体制冷片是输入直流电源工作的,必须配备专用电源:直流电源,交流电流,半导体致冷器的工作电压及电流必须符合所工作器件的需要,致冷器冷热交换时的通电必须待两端面恢复到室温时(一般需要5分钟以上方可进行);

3、制冷片使用时应与储冷板、铝散热器表面平整放置、充分接触,否则会影响制冷效果。

4、避免超温区范围外工作,避免频繁骤热(≥70℃)骤冷(≤10℃)快速切换,以免会导致晶体内部裂开,失效,或缩短使用寿命。

5、制冷片封胶严密,具有良好的防水性能,在使用过程中不得破坏密封胶至有水侵入,否则会引起内部短路,失效。

6、制冷片属易碎产品,强烈的撞击与高处跌落可能会损坏制冷片,请小心安装。

7、制冷片通常应保存在-10~+40℃,相对湿度小于80%的干燥、通风,而且无腐蚀性气体的环境内。

外形尺寸

热电制冷片外形尺寸

尺寸可根据客户要求定制

特性曲线

近似值仅用于选择样品进行认证试验

热电制冷片特性曲线

技术参数
热电制冷片技术参数
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