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制冷片工作原理

.制冷片工作状态是一面制冷一面发热,在制冷片工作时必须给热面良好散热,严禁在无散热条件下给制冷片通电超过2秒,造成过热烧坏!测试制冷片好坏可用一节电池试验..操作方法是:一只手捏住制冷片的两面,另一只手把制冷片的导线按在电池的两极上,若能感觉到一面微冷一面微热就说明制冷片是好的,能够正常工作。

制冷片按尺寸分:10*1015*1520*2023*2330*3040*4050*5062*62双层长方形制冷片按电流分:2A 3A 4A5A 6A 7A 8A 9A 10A12A14A15A18A半导体制冷器给我们带来散热新概念半导体制冷器在通电的情况下,两端极板会产生一定的温差,人们正是利用它的冷凝面为物体提供一个低温环境、发热面提供热源能量。

倒是效果非常明显,使用极其方便。

这里谈到的半导体制冷器是根据热电效应技术的特点,采用特殊半导体材料热电堆来制冷,能够将电能直接转换为热能,效率较高。

半导体制冷器的用途很多,可用于制作便携冷藏/保温箱、冷热饮水机等。

也用于电子器件的散热。

目前制冷器所采用的半导体材料最主要为碲化铋,加入不纯物经过特殊处理而成N型或P型半导体温差元件。

它的工作特点是一面制冷而一面发热。

接通直流电源后,电子由负极(-)出发,首先经过P型半导体,在此吸收热量,到了N型半导体,又将热量放出,每经过一个NP模组,就有热量由一边被送到另外一边,造成温差,从而形成冷热端。

..安装使用制冷片的安装及使用很简单。

在安装前,最好准备一点导热硅脂,然后,找一节干电池,接在制冷器两根引线上,就可感觉到一端明显发凉而另一端发热,记住引线的极性并确定好制冷器的冷、热端。

正式安装时,在制冷器两端均匀涂上导热硅脂,在物体与散热器之间插入制冷片,请注意先试好的冷热面方向,冷面贴着物体,热面与强力的(功率越高越好)散热片接触。

然后想法固定好三者。

固定好后,就可以给制冷片和风扇接上电源了(一定要注意极性)。

使用12V左右的电压,在此电压下制冷片的制冷量和冷热面温差都比较合适。

热电致冷芯片(ThermoelectricCoolingModule)及温差发电芯片(ThermoelectricPowergeneratingModule)的理论基础早在19世纪初即被科学家发现。

公元1821年(约180年前)德国科学家ThomasJohannSeebeck(1770-1831)发布塞贝克效应(SeebackEffect)此效应为日后研发温差发电芯片的基础。

随后不久(1834),法国表匠JeanCharlesAthanasePeltier 也发布了珀尔帖效应(PeltierEffect) 此效应为日后研发致冷芯片的基础。

但是当时并无今日发展神速的半导体工业,科学家无法利用以上两个效应..来研发创造新的产品。

直到1960年(约40年前),靠着半导体工业的配合,致冷芯片与发电芯片才问世。

致冷芯片的名称热电致冷芯片的名称很多。

如热电致冷模块(ThermoelectricCoolingModule),热电致冷芯片(ThermoelectricCoolingChip),制冷芯片,热电致冷器(ThermoelectricCooler),珀尔帖致冷器(PeltierCooler),珀尔帖单体(PeltierCell),也有人称它为热泵(HeatPump)。

在中国大陆,最普遍的名称为半导体致冷器。

浅见,若改称固态式致冷器(solidstatecooler) 会更加贴切。

致冷芯片的优点热电致冷芯片与传统冷冻压缩机互相比较,有优点,但也有缺点。

它的体积小,无噪音,不使用冷煤,因此无环保公害。

寿命长。

可倒立或侧立使用,无方向的限制。

特别适用于航空器或太空舱。

造价较高,但日后几乎不需维护。

致冷芯片的缺点它最大的缺点是能源转换效率低。

一般约在40%至50%之间。

而传统式冷冻压缩机的效率,一般约在95%之上。

因此致冷芯片无法用在大型空调或大型冰箱的场合。

但愿科学家的研究能有所突破。

提高效率。

届时冷冻工业将有一番新的面目出现。

.致冷芯片的用途致冷芯片有如以上的优缺点。

它的用途,依随它的特性,存在日常生活的各种角落中。

在日常生活用品,航天工业,医学生物化验,军事民生工业等,处处可见。

最常见的用途如计算机CPU的冷却(MicroprocessorCooler),除湿箱,雷射发光头的冷却(LaserDiodeCooler),车用行动冷藏箱(PortablePicnicCooler),冰水机(WaterCooler),冷热敷疗器(TherapyWaterPad),小型冰箱(MiniRefrigerator),血液分析仪(BloodAnalyzer)等等。

也可以用来发电珀尔帖效应(PeltierEffect) 与塞贝克效应(SeebackEffect)是从不同的角度来解释同一种物理现象。

珀尔帖效应解释电流可以产生温差。

塞贝克效应解释温差可以产生电流。

所以有致冷芯片,当然也有发电芯片。

发电芯片的英文名称也多样化。

常用的简称有T.E,G.(ThermoelectricGenerator) 或是T.G.M.(ThermoelectricGeneratingModule) 。

其它常见的名称有"TEPowerGeneratingModule","TE moduleforElectricGeneration", 及"Power ModuleforConverting HeatSourceToElectricity" 。

.1.致冷芯片被用来致冷的作用,它可以用来当加热用吗?当然可以。

你只要把电源的极性反转就可以达到加热的目的。

实际上致冷芯片是一个非常优良的加热器。

它的能源转换效率甚至超过100%。

因为热面所排放的热量,是电源所提供的能量外,再加上从冷面所抽取的热能。

因此它的效率绝对比电阻式加热器要好的很。

但是它的造价高,如果只单纯用来当加热器,那就不划算了。

2.致冷芯片可以泡在水里吗?它可以放在水中清洗。

但是使用之前一定要把它吹干。

3.一定要使用散热器吗?致冷芯片的热面一定要装有散热器。

不拘散热器的型式。

如果热面不装散热器,通电之后,热面温度上升很快。

当它的温度超过焊锡的溶点时,致冷芯片就.损坏了。

制作致冷芯片所使用焊锡溶点很低。

至于冷面温度很低的话,是不会造成损害的。

4.省掉致冷芯片,仅使用散热器与风散,不也是可以达到冷却的功能?不用致冷芯片,不管你如何加大散热器与风扇,温度只能降到与室温一样。

如配合适当的致冷芯片,温度便可降到室温之下。

5.如果两片致冷芯片叠在一起使用,是否会有更强的冷冻力?理论上是如此。

实际上却是行不通。

因为第一片热面所排出的热量,无法被第二片冷面完全吸收。

热量又倒流回到冷面,致冷效果反而降低。

所以在多层级致冷芯片的结构,是成金字塔排列。

即第一片很小,第二片较大,第三片更大。

6.致冷芯片最冷可以到几度?..许多因素都会影响冷度,例如室温高低,冷面负载,电流大小,散热器优劣等等。

理论上来说,如果把热面温度设法维持在27℃,冷面与热面的温差,最高可达到最大温差值(DTmax)。

一般市面上产品的最大温差值为62℃。

本公司提供的产品,最大温差值为65℃。

最大温差值的预设条件是冷面负载为零的条件。

在实际的应用中,冷面负载是不可能为零。

在一般的应用中,冷热面的温差值约为最大温差值的一半。

7.如果需要非常冷的温度,可有其它好办法?可以采用多层级致冷芯片。

也可使用传统式冷冻压缩机,先把致冷芯片热面温度降低,那么冷面温度自然跟着降低。

8.致冷芯片最热可到几度?这完全取决于芯片内焊锡的溶点。

一般制造致冷芯片所采用的是低溶点焊锡。

如果致冷芯片的温度超过..焊锡溶点,芯片内部结构就会损坏。

一般致冷芯片分为三级,普通级(-150℃~+125℃),高温级(-150℃~+150℃),特高温级(-150℃~+200℃)。

9.致冷芯片最大的尺寸有多大?因为冷缩热涨的物理现象,如果尺寸太大,热面膨胀,冷面收缩,晶粒容易破烈。

目前最大的尺寸约在50mm平方,4mm厚。

如果需要很大的致冷量,刻意去制造尺寸很大的芯片,那是不切实际,也不经济。

如果在应用中,多加几组芯片,也可同样达到增加致冷量的目的。

10.致冷芯片最小的尺寸有多小?芯片尺寸太小,无法采用机械自动化生产作业。

势必在显微镜下用人工装配,因此成本高,价格昂贵。

本公司提供的产品,最小的尺寸为5mm平方,2.4mm厚。

11.如何分辩致冷芯片的冷面与热面?.有的芯片,两面看起来一模一样。

真教人难以分辩这是冷面还是热面。

现在教你分辩冷面与热面的方法。

当直流电源依红黑引线的极性施加到致冷芯片,电源引线着附的这一面会发热,称为热面。

另外一面会致冷,称为冷面。

如此冷面热面分辩的方法,是帮助你在组装过程中,不会搞错方向。

在设计上最好是冷面当致冷用,热面当散热来使用。

想想看,如果热面当致冷用,着附在热面的电线会造成冷气的流失。

如果电线是发烫的话,冷气的流失更快。

特别是微小型芯片,更是承受不了如此的损失。

12.规范表上所列最大电流值(Imax),其意为何?一般人都会认为电流超过最大电流值,芯片就会烧坏。

其实不然,它所代表的意义是出乎一般人意料之外。

请参考“天南地北”篇中的题项「致冷力"Q"与电流"I"的关系」。

13.如何量测最大电流值(Imax)?.首先要有一个万能散热器,它可随时保持热面温度在27°C。

也要一个完美无缺的集冷器,它不让冷面的冷气有任何的流失。

此时慢慢升高致冷芯片的电压,电流也跟着增加,致冷芯片的温差也随着上升。

当温差从上升转为下降的那一点,此时的电流就是最大电流(Imax)。

此时的电压就是最大电压(Vmax)。

此时的温差就是最大温差(Tmax)。

以上所述的量测条件,是理想理论条件。

要进行如此量测,非常困难。

芯片制造厂所提供的数值,是根据一般常态所测的数字,再用计算机推算出来的数值。

14.规范表上所列最大致冷力(Qmax),其意为何?如何量测?首先要有一个万能散热器,它可随时保持热面温度在27°C。

也要一个万能的集冷器,它可以把冷面的冷气迅速移走,以保持冷热面温差(T)为零。

慢慢升高致冷芯片的电流到最大电流(Imax),此时致冷芯片就在最大致冷力(Qmax)的状态。

.以上所述的量测条件,是理想理论条件。

要进行如此量测,非常困难。

芯片制造厂所提供的数值,是根据一般常态所测的数字,再用计算机推算出来的数值。

15.在电气上,致冷芯片可以串联,并联或是串并联合并使用?可以。

设计者要确认每片芯片都有适当的电压与电流分布。

16.串联比较好?还是并联比较好?致冷芯片的致冷能力,不会因串联或并联而有所改变。

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