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名爵娱乐:热电冷却的原理进行深度解读
作者:名爵娱乐    发布于:2019-01-08 15:50:36    文字:【】【】【
摘要:热电冷却使用用于冷却的帕尔贴效应,冷却效果取决于两种材料的电偶的热电势的。由于具有半导体材料的高热电势,并且因此,可以做得紧凑热电冷却器。由于热电冷却器介质不需要,也不是机械运动部件,可靠性高,并且可以逆转运行,电

热电冷却使用用于冷却的帕尔贴效应,冷却效果取决于两种材料的电偶的热电势的。由于具有半导体材料的高热电势,并且因此,可以做得紧凑热电冷却器。由于热电冷却器介质不需要,也不是机械运动部件,可靠性高,并且可以逆转运行,电子器件或电子器件的热控制已广泛应用。首先,热电冷却的基本原理,当任何两个不同的导体电偶,并且当直流电流通过各关节通过将电偶吸热和放热现象。然而,这种效果是在金属弱,而在半导体更显著。热电冷却是用一种特殊的电N型和P型半导体与焊接铜片连接。在图中所示的结构原理。如图1,图。图2是一个实际的结构图。当从P型N型,吸热现象在铜连接件2和3的端部(被称为冷端)的直流电流流过,对铜连接端部件4发生放热现象(称为热端)。如果电流流动的方向,反过来,冷和热交换侧。

图热电冷却原理图

热电冷却器的热电冷却原理可用载波(电子或空穴)流经节点的图2势能结构图通过变化来解释。由于在半导体与金属的不同,流经节点的载流子,不可避免地导致能量转移的载流子的电势大小; 当载体从低电位到高电位改变时,必须吸收外界的能量; 相反,必将释放能量。这是热电制冷的基本出发点的研究。由吸热和放热的载体热电冷却通过节点流动,引起能量传递过程的电位变化。的上金属片材被冷却至成为一个冷端连接板和下两个是放热的,成为热端。这是热电冷却的本质。由五个不同组合物的同时作用热电效应。其中塞贝克,珀尔帖和汤姆逊三种效应表明,电力和热能转换是直接可逆的,而焦耳和傅立叶效应是热不可逆的影响。(1)当两个不同的加热导体的节点塞贝克效应被连接在一起,并且另一个节点是在恒定温度下,则有可能产生电动势。电压,该电压正比于节点之间的温度差,我。e。,

Α--其中所述材料的塞贝克系数(μV/℃); 两个节点之间的温度差(℃)Δt--。(2)当直流电珀尔帖效应当两种不同的材料通过在吸热或放热,热的节点是正比于在节点的电流

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珀耳帖系数π--式(V); 我 - 电流(A)。塞贝克系数和珀耳帖系数Tc--其中所述冷端温度(度之间的关系。] C);

1α,α2--材料1和2,塞贝克系数(μV/℃)。因此,热吸收或释放的两种不同材料的节点

名爵娱乐(3)汤姆逊效应时电流流过的导体的温度梯度,在导体与交换能量的周围环境之间,但由于其在所述热电冷却系统的热的影响不大,从而可忽略不计。(4)在通过电阻器R的导体产生的焦耳热的影响和电流等于所述导体电流的平方的乘积I,I。e。,

(5)在垂直于该方向区域A和温度差Δt通过均匀介质的热传导效果傅立叶正比于方向,我。e。,

其中K--热传导率(W /(米·℃)); δ--材料厚度的转移方向(M)。在热电冷却,并且由于傅立叶效果焦耳效应,使得从热冷端节点的热流。其次,热电冷却器是热电冷却器的热电(p)的堆,与冷板散热器组合物。冷板安装在所述堆的冷端。为了提高热交换,冷板可以具有不同的形式,如片型,板型,等。安装在所述堆的热端。一个散热器,可以具有强制空气冷却,自然冷却或强制水冷等的形式。图3示出了热电冷却器的结构的示意图。不管冷却的形式使用的,它必须是冷的,双栈和散热器冷却的电三者之间的连接满足热和电绝缘的要求。


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