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标题: [转帖]半导体致冷 [打印本页]

作者: 乏味 时间: 2003-7-19 04:20
标题: [转帖]半导体致冷
半导体致冷基本名词

1.半导体致冷－－温差电致冷－－热电致冷－－电子致冷。

2.同压缩式、吸收式在制冷原理和设备方面均无相同之点。

3.半导体致冷因为用特种半导体材料，做成致冷器件．不用制冷剂．通电后直接致冷而得名。

4.拍尔帕效应－－－1834年法国科学家拍尔帕发现了热电致冷和致热现象－－－即金属温差电逆效应。由二种不同金属组成一对热电偶，当热电偶迈入直流电流后因直流电通入的方向
不同，将在电偶结点处产生吸热和放热现象，称这种现象为拍尔帖效应。

5.拍尔帕效应早在20O年之前发现，但是用到致冷还是近几十年的事。我国于 1956年开始研究半导体致冷器，它是半导体技术领域中一个特殊的分支。

6.N、P型半导体：半导体致冷器是由特殊的N型和P型半导体组成。

7.N型半导体，任何物质都是由原子组成，原子是由原子核和电子组成。电子以高速度绕原子核转动，受到原子核吸引，因为受到一定的限制，所以电子只能在有限的轨道上运转，不能任意离开，而各层轨道上的电子具有不同的能量（电子势能）。离原子核最远轨道上的电子，经常可以脱离原子核吸引而在原子之间运动，叫导体。如果电子不能脱离轨道形成自由电子，故不能参加导电，叫绝缘体。半导体导电能力介于导体与绝缘体之间，叫半导体。半导体重要的特性是在一定数量的某种杂质掺入半导体之后，不但能大大加大号电能力，而且可以根据掺入杂质的种类和数量制造出不同性质、不同用途的半导体。将一种杂质掺入半
导体后，会放出自由电子，这种半导体称为N型半导体。

8.P型半导体，是靠“空穴”来导电。在创。电场作用下”空穴”流动方向和电子流动方向相反，即“空穴由正板流向负极，这是P型半导体原理。

9.载流子现象：N型半导体中的自由电子，P型半导体中的‘空穴”，他们都是参与导电统称为“截流子”，它是半导体所特有是由于掺入杂质的结果。

10.半导体致冷材料：不仅需要N型和P型半导体特性，还要根据掺入的杂质改变半导体的温差电动势率导电率和导热率使这种特殊半导体能满足致冷的材料。目前国内常用材料是以碳化轨为基体的三元固溶体合金，其中P型是因2丁e3－SbZ丁e3，N型是mZTe3-BiZSe3采用垂直区熔法提取晶体材料。

作者: 乏味 时间: 2003-7-19 04:22
标题: [转帖]半导体致冷
半导体致冷原理：

1.半导体致冷原理：把一个N型和P型半导体的粒子用金属连接片焊接而成一个电偶对。当直流电流从N极流向P极时，2.3端上产生吸热现象，此端称冷端而下面1.4端产生放热现象，此端称热端如果电流方向反过来，则冷热端相互转换。由于一个电偶产生热效应较小（一般约 IKcal／h）所以实际上将几十。上百对电偶联成的热电堆。所以半导体的致冷-一吸热示日放热是由载流子（电子和空穴）流过结点，由势能的变化而引起的能量传递这是半导体致冷的本质。

2.半导体致冷过程：电子由负极出发经过金属片--流向P点4--到P型-再流向P点3--结点金属片--从结点2--到达N型--再返过结点1--到达金属片回到电源正极。由于左半部是P型，导电方式是空穴，空穴流动方向与电子流动方向相反，所以空穴是结点3金属片--P型--结点4金属片--到电源负极。结点4金属中的空穴具有的能量低于P型中空穴能量，当空穴在电场作用下要从3到达P型，必须要增加能量，并把这部分势能转蛮为空穴的垫能．因而在结点3处的1金属被冷却下来，当空穴流向4时，金属片曲于P型中空穴能量太子金属中空穴的能量，因而要释放多余的势能，要将热放出来这4处的金属片是被加热。右半部是N型，与金属片联接是靠自由电子导电的，而在结点2金属中势能低于N型电子势能，当自由电子在电场作用1电子通过结点2到达N型时必然要增加垫能，这部分势能只能从金属片势能取得，同时必然使结点2金属片冷下来。当电子由N型流向结点1金属片时，由于电子从势能较高的地方流向势能低处，故要释放多余的垫能．并变成热能，在结点1处使金属片加热，是热端。

作者: 乏味 时间: 2003-7-19 04:23
标题: [转帖]半导体致冷
半导体致冷特点

1.无噪音、无磨损、运行可靠、维护方便。
2.冷却速度快，其冷却速度可通过调节工作电流来控制，便于手动和自动控制。
3.体积小、重量轻，可大大节约建筑面积。
4.可通过改电流的方向达冷却和加热的两种目的。
5.不使用制冷剂，不污染环境。

作者: xxq0601 时间: 2003-7-21 17:53
标题: [转帖]半导体致冷
哦，前几天公司里的人买了一个半导体小冰柜，我还一直纳闷半导体致冷的工作原理，现在一看终于明白了。thanks……

作者: shenjian 时间: 2003-7-21 17:58
标题: [转帖]半导体致冷
呵呵，制冷效率很低的说

作者: masmin 时间: 2003-7-21 22:19
标题: [转帖]半导体致冷
现在是：有科研价值，没有使用价值。

作者: loveme 时间: 2003-7-21 22:57
标题: [转帖]半导体致冷
制冷效率很低？可以说具体一点吗？

作者: zzcloud 时间: 2003-7-23 01:37
标题: [转帖]半导体致冷
可以抄下来去哄客户

作者: alanick 时间: 2003-7-23 05:04
标题: [转帖]半导体致冷
上次用了几个，发热量比制冷量大多了

作者: 土豆 时间: 2003-8-3 19:52
标题: [转帖]半导体致冷
我以前还自己做过一些呢，市场确实是个问题，
电流要的也比较大，制冷效率是不太高，

关键是焊接要一次性全点焊牢，电热块的温度很重要，
再加上一些耐心，把那一颗颗的小玩意插入模具，

还可以把制冷片重叠起来，搞成多级制冷，
有些情况下只要求把一个很小面积上的温度降低，
这就可以把制冷片叠成宝塔状，效果还不错，

不过其制冷原理可能还是很值得进一步推敲？
因为我觉得连金属的导电原理恐怕都还没有完全搞清楚，
比如金属中离子对电子的近距离加速力作用是否也该考虑呢？
那么所谓的“空穴”只在半导体中才有吗？

作者: 土豆 时间: 2003-8-12 02:02
标题: [转帖]半导体致冷
最近看到不少瓶装饮水器上都有了电制冷功能，
估计是用的半导体制冷器了，我试了一下，还不错，
出来的水还真是有点凉意，夏天用还挺方便的？

作者: 萧秋水 时间: 2003-10-18 08:27
标题: [转帖]半导体致冷
这里怎么没有电路图的

作者: risky 时间: 2003-10-18 14:27
标题: [转帖]半导体致冷
原理大致明白了~好东西~HOHO，不过就我的理解，散热应该比吸热大的~

散热过程和二极管的导电原理几乎一样的，个人理解啊~

作者: risky 时间: 2003-10-18 15:00
标题: [转帖]半导体致冷
我看这么说就比较简单了，我们平常接触的电阻是正电阻，所以一般工作的时候是放热，如果能找到一个理论上的负导体，那么它工作的时候就是吸热的了~~至于实现的方法请仔细看乏味的贴图~

作者: risky 时间: 2003-10-18 15:06
标题: [转帖]半导体致冷

下面引用由土豆在 2003/08/03 11:52am 发表的内容：
我以前还自己做过一些呢，市场确实是个问题，
电流要的也比较大，制冷效率是不太高，
关键是焊接要一次性全点焊牢，电热块的温度很重要，
再加上一些耐心，把那一颗颗的小玩意插入模具，
...

电流大的原因是需要高电压才能在半导体两端产生高的电势差，这样才能在电子（空穴）在移动一定的距离内发出（吸收）更大的能量。大电流正好说明单位时间内通过某个截面的电子（空穴）数大，所说的空穴的确只能在半导体中存在。

作者: mamh 时间: 2003-10-21 16:25
标题: [转帖]半导体致冷
有待进一步的开发.不一定要用在家用电器上.

作者: falconor 时间: 2003-10-22 21:02
标题: [转帖]半导体致冷
效率不高是事实，一般可以达到70%（制冷）

用法不对也是导致失败的原因呢。目前国内生产的

都出口，说明国外的用量很大，不过十国内还没有

广泛应用拔了。

作者: liujj 时间: 2003-11-2 23:31
标题: [转帖]半导体致冷
效率大概只有40%

作者: 萧秋水 时间: 2003-11-3 02:50
标题: [转帖]半导体致冷
觉得很好+

作者: 土豆 时间: 2003-11-3 18:48
标题: [转帖]半导体致冷

下面引用由risky在 2003/10/18 07:06am 发表的内容：
电流大的原因是需要高电压才能在半导体两端产生高的电势差，这样才能在电子（空穴）在移动一定的距离内发出（吸收）更大的能量。大电流正好说明单位时间内通过某个截面的电子（空穴）数大，所说的空穴的确只能在 ...

从外省刚回到昆明，未能及时回帖，请见量，
问题是实际上只要是不同的金属紧密结合，通电后都会出现温差效应，
只是效率高低一些而已？
比如最常用的热电偶就是利用的这种效应，只是其利用的是温差产生电流，
而热电偶的种类就多了，不只是半导体类型的吧？有各种金属组合的，

其实半导体不管是空穴型P还是电子型N都是一种正、负离子效应？
不过这种离子效应不是一般的电子得失产生的，
而是一种原子结构（共价键）产生的分数离子效应，
现在也的确存在分数电荷的情况，但是以前没有这种概念？
不同种的一般金属的电温差特性强弱据说与其电离能相关，
这里面应该有一些规律可寻？

另外，一般的半导体制冷器单片电流在5-10A左右，

作者: 土豆 时间: 2003-11-3 18:58
标题: [转帖]半导体致冷
[这个贴子最后由土豆在 2003/11/03 11:02am 第 1 次编辑]

国外可能主要是用在高级轿车的小冰箱里，这个量也不小，
连一些卡车里都要有，因为货车司机较辛苦，
而且这些外国司机是少不了流行音乐和饮料的，
可是对于国人来说就奢侈一点了？
还有家庭外出郊游也都是开车去的，也要有冰箱的车才好，
外国人喝饮料比国人喝茶的瘾还大，至少也得是矿泉水，

还有一些需要移动的医疗低温装置，比如血浆、试样什么的，
一般的引水器也是一个不小的市场，国内也开始搞了，

作者: 云南小弟 时间: 2004-2-29 22:40
标题: [转帖]半导体致冷
各位大哥哥大姐姐~~~~~：）
我大学快毕业，毕设做的是半导体控温箱，可我一点都不会，所以想请大哥哥大姐姐们帮帮忙，能不能帮小弟找一些相关的电路图和单片机驱动控制资料，发到我的信箱里eleven4@163.com 谢谢大哥哥大姐姐了：）！~~~~~~

作者: rebecca 时间: 2004-3-4 09:02
标题: [转帖]半导体致冷
大家好，

我目前在做毕设，是PCR的温度控制，我想用半导体致冷器，可是在控制方面不大懂，我也想要一些相关的电路图和单片机控制资料，那位好心人帮帮忙！谢谢了。
我的信箱是：rebecca_qing@sina.com.cn

作者: 世壁 时间: 2004-3-8 23:54
标题: [转帖]半导体致冷
我最近也在使用半导体制冷器，用来给无致冷的激光器散热。正在进行中....，患不知道结果好坏呢？

作者: 世壁 时间: 2004-3-10 01:31
标题: [转帖]半导体致冷
转换效率的确很低。

作者: huazaiid 时间: 2004-3-11 18:52
标题: [转帖]半导体致冷
我是学制冷的毕业生，现在也在搞毕业设计，缺少相关的电路图和单片机驱动控制资料。哪位能帮助我的将感激不尽！！！急需！！

作者: huazaiid 时间: 2004-3-11 18:55
标题: [转帖]半导体致冷
我的邮箱huazaiid@eyou.com

作者: 再也不能这样 时间: 2008-12-31 08:42
请问现在通常使用的半导体制冷片，几个厘米见方的，通常能达到多大的制冷功率？效率多高？国内有什么较好的半导体制冷片制造商吗？谢谢!

作者: lee3240 时间: 2009-1-1 19:58
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作者: 再也不能这样 时间: 2009-1-1 20:33
many thanks to lee3240 ......

作者: 扬帆起航 时间: 2009-1-5 09:58

2009年元旦大放送，附檔為本人設計應用於PC Cooler產品的散熱器控制電路。
此一PC Cooler可解150W以上的熱源。
歡迎有興趣者切磋技術。
34106
lee3240 发表于 2009-1-1 19:58

温控精度怎么样啊？？？

作者: wdly 时间: 2009-1-5 10:39
电路不错。精练。
温控精度看你单片机里面的PID温控程序了。可以到+-0.1度。

作者: lee3240 时间: 2009-1-6 16:50
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 沉默的猪 时间: 2009-1-16 10:55
这里高手如云呀。。我看我还是继续努力了

作者: chenchenchen 时间: 2009-1-19 08:34
最好有这方面的计算器程序之类的

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