半導(dǎo)體制冷片的應(yīng)用有哪些

　　半導(dǎo)體制冷片，也叫熱電制冷片，是一種熱泵。它的優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有滑動(dòng)部件，應(yīng)用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無(wú)制冷劑污染的場(chǎng)合。利用半導(dǎo)體材料的Peltier效應(yīng)，當(dāng)直流電通過(guò)兩種不同半導(dǎo)體材料串聯(lián)成的電偶時(shí)，在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量，可以實(shí)現(xiàn)制冷的目的。它是一種產(chǎn)生負(fù)熱阻的制冷技術(shù)，其特點(diǎn)是無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，可靠性也比較高。

　　一、半導(dǎo)體制冷片優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)

　　1、不需要任何制冷劑，可連續(xù)工作，沒(méi)有污染源沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，不會(huì)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)效應(yīng)，沒(méi)有滑動(dòng)部件是一種固體片件，工作時(shí)沒(méi)有震動(dòng)、噪音、壽命長(zhǎng)，安裝容易。

　　2、半導(dǎo)體制冷片具有兩種功能，既能制冷，又能加熱，制冷效率一般不高，但制熱效率很高，永遠(yuǎn)大于1。因此使用一個(gè)片件就可以代替分立的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。

　　3、半導(dǎo)體制冷片是電流換能型片件，通過(guò)輸入電流的控制，可實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制，再加上溫度檢測(cè)和控制手段，很容易實(shí)現(xiàn)遙控、程控、計(jì)算機(jī)控制，便于組成自動(dòng)控制系統(tǒng)。

　　4、半導(dǎo)體制冷片熱慣性非常小，制冷制熱時(shí)間很快，在熱端散熱良好冷端空載的情況下，通電不到一分鐘，制冷片就能達(dá)到最大溫差。

　　5、半導(dǎo)體制冷片的反向使用就是溫差發(fā)電，半導(dǎo)體制冷片一般適用于中低溫區(qū)發(fā)電。

　　6、半導(dǎo)體制冷片的單個(gè)制冷元件對(duì)的功率很小，但組合成電堆，用同類型的電堆串、并聯(lián)的方法組合成制冷系統(tǒng)的話，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到幾毫瓦到上萬(wàn)瓦的范圍。

　　7、半導(dǎo)體制冷片的溫差范圍，從正溫90℃到負(fù)溫度130℃都可以實(shí)現(xiàn)。

　　二、半導(dǎo)體制冷片原理

　　在原理上，半導(dǎo)體制冷片是一個(gè)熱傳遞的工具。當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對(duì)中有電流通過(guò)時(shí)，兩端之間就會(huì)產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移，熱量就會(huì)從一端轉(zhuǎn)移到另一端，從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端。但是半導(dǎo)體自身存在電阻當(dāng)電流經(jīng)過(guò)半導(dǎo)體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱量，從而會(huì)影響熱傳遞。而且兩個(gè)極板之間的熱量也會(huì)通過(guò)空氣和半導(dǎo)體材料自身進(jìn)行逆向熱傳遞。當(dāng)冷熱端達(dá)到一定溫差，這兩種熱傳遞的量相等時(shí)，就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn)，正逆向熱傳遞相互抵消。此時(shí)冷熱端的溫度就不會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化。為了達(dá)到更低的溫度，可以采取散熱等方式降低熱端的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　三、半導(dǎo)體制冷片使用說(shuō)明

　　正確的安裝、組裝方法：

　　1、制冷片一面安裝散熱片，一面安裝導(dǎo)冷系統(tǒng)，安裝表面平面度不大于0.03mm，要除去毛刺、污物。

　　2、制冷片與散熱片和導(dǎo)冷塊接觸良好，接觸面須涂有一薄層導(dǎo)熱硅脂。

　　3、固定制冷片時(shí)既要使制冷片受力均勻，又要注意切勿過(guò)度，以防止瓷片壓裂。半導(dǎo)體制冷片

　　正確的使用條件：

　　1、使用直流電源電壓不得超過(guò)額定電壓，電源紋波系數(shù)小于10%。

　　2、電流不得超過(guò)組件的額定電流。

　　3、制冷片正在工作時(shí)不得瞬間通反向電壓（須在5分鐘之后）。

　　4、制冷片內(nèi)部不得進(jìn)水。

　　5、制冷片周圍濕度不得超過(guò)80%。

　　四、半導(dǎo)體制冷片的散熱方式

　　半導(dǎo)體制冷片件的散熱是一門專業(yè)技術(shù)，也是半導(dǎo)體制冷片件能否長(zhǎng)期運(yùn)行的基礎(chǔ)。良好的散熱才能獲得最低冷端溫度的先決條件。

　　1）白然散熱。

　　采用導(dǎo)熱較好的材料，紫銅鋁材料做成各種散熱片，在靜止的空氣中自由的散發(fā)熱量，使用方便。缺點(diǎn)是體積太大。

　　2）用較好的散熱材料做成水箱，用通液體或通水的方法降溫。缺點(diǎn)是用水不方便，浪廢太大，優(yōu)點(diǎn)是體積小，散熱效果最好。

　　3）強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱。

　　工作氣氛為流動(dòng)空氣，散熱片所用的材料和自然散熱片相同，使用方便，體積比自然冷卻的小，缺點(diǎn)是增加一個(gè)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)噪音。

　　4）真空潛熱散熱。

　　最常用的就是“熱管”散熱片，它是利用蒸發(fā)潛熱快速傳遞熱容量。

　　五、制冷片的技術(shù)應(yīng)用

　　1）軍事方面： 導(dǎo)彈、雷達(dá)、潛艇等方面的紅外線探測(cè)、導(dǎo)行系統(tǒng)。

　　2）醫(yī)療方面; 冷力、冷合、白內(nèi)障摘除片、血液分析儀等。

　　3）實(shí)驗(yàn)室裝置方面： 冷阱、冷箱、冷槽、電子低溫測(cè)試裝置、各種恒溫、高低溫實(shí)驗(yàn)儀片。

　　4）專用裝置方面： 石油產(chǎn)品低溫測(cè)試儀、生化產(chǎn)品低溫測(cè)試儀、細(xì)菌培養(yǎng)箱、恒溫顯影槽、電腦等