半導(dǎo)體制冷

又稱電子制冷，或者溫差電制冷，是從50年代發(fā)展起來的一門介于制冷技術(shù)和半導(dǎo)體技術(shù)邊緣的學(xué)科，它利用特種半導(dǎo)體材料構(gòu)成的P-N結(jié)，形成熱電偶對，產(chǎn)生珀爾帖效應(yīng)，即通過直流電制冷的一種新型制冷方法，與壓縮式制冷和吸收式制冷并稱為三大制冷方式。

珀爾帖效應(yīng)(PELTIEREFFECT) 

1834年法國人珀爾帖發(fā)現(xiàn)了與塞貝克效應(yīng)的相反效應(yīng)，即當(dāng)電流流經(jīng)兩個不同導(dǎo)體形成的接點時，接點處會產(chǎn)生放熱和吸熱現(xiàn)象，放熱或吸熱大小由電流的大小來決定。

半導(dǎo)體制冷片制冷原理

半導(dǎo)體制冷片（TE）也叫熱電制冷片，是一種熱泵，它的優(yōu)點是沒有滑動部件，應(yīng)用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無制冷劑污染的場合。

半導(dǎo)體制冷片的工作運轉(zhuǎn)是用直流電流，它既可制冷又可加熱，通過改變直流電流的極性來決定在同一制冷片上實現(xiàn)制冷或加熱，這個效果的產(chǎn)生就是通過熱電的原理，半導(dǎo)體制冷片的工作原理是：當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料連結(jié)成電偶對時，在這個電路中接通直流電流后，就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N、P的元件對數(shù)來決定。制冷片內(nèi)部是由上百對電偶聯(lián)成的熱電堆，以達到增強制冷的效果。

半導(dǎo)體制冷技術(shù)的優(yōu)勢

半導(dǎo)體制冷只要采用半導(dǎo)體制冷片作為特種冷源，在技術(shù)應(yīng)用上具有明顯的優(yōu)勢和特點：

不需要任何制冷劑，沒有污染源；可連續(xù)工作，沒有旋轉(zhuǎn)部件，不會產(chǎn)生回轉(zhuǎn)效應(yīng)，沒有滑動部件，是一種固體片件；

與傳統(tǒng)的機械式制冷器件不同，熱電制冷器在工作過程中基本上不會產(chǎn)生任何電子干擾信號，它可以與敏感的電子感應(yīng)器相連接，并不會干擾其工作。另外，它在運行過程中也不會產(chǎn)生任何噪音；

半導(dǎo)體制冷片具有兩種功能，既能制冷，又能加熱，且制冷和制熱可以快速切換，因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)。

半導(dǎo)體制冷片是電流換能型片件，通過輸入電流的控制，可實現(xiàn)在0.1 ℃范圍內(nèi)精確地控制溫度。再加上溫度檢測和控制手段，很容易實現(xiàn)遙控、程控、計算機控制，便于組成自動控制系統(tǒng)。

由于全部為固態(tài)基構(gòu)造，熱電制冷器具有很高的可靠性。盡管某種程度上與應(yīng)用條件有關(guān)，但是典型熱電制冷器的壽命一般可以達到200,000小時以上。

傳統(tǒng)的散熱器需要將溫度升高到環(huán)境溫度以上才可以使用，與其不同的是熱電制冷器具有將物體溫度降低到環(huán)境溫度以下的能力。

既然半導(dǎo)體制冷技術(shù)有這么好的效果，這么多的優(yōu)點，那么半導(dǎo)體制冷技術(shù)都會應(yīng)用到哪些領(lǐng)域呢？

01 *事

雷達、潛艇等方面的紅外線探測、導(dǎo)航系統(tǒng)。

冷力、冷合、白內(nèi)障摘除片、血液分析儀、冷敷機等。

冷阱、冷箱、冷槽、電子低溫測試裝置、各種恒溫、高低溫實驗儀片。

石油產(chǎn)品低溫測試儀、生化產(chǎn)品低溫測試儀、細菌培養(yǎng)箱、恒溫顯影槽、電腦等。

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