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致冷片

信息来源于:互联网 发布于:2023-11-03

致冷片也叫热电半导体制冷组件,帕尔贴,制冷片等。
  1.Peltier effect(帕尔帖效应):
  帕尔帖效应的论述很简单——当电流通过热电偶时,其中一个结点散发热而另一个结点吸收热,这个现象由法国物理学家Jean Peltier在1834年发现。
  2.P型半导体
  半导体材料的一种形式。P型材料通过增加受主(acceptor)杂质来形成,例如在硅上掺杂硼。
  3.N型半导体
  半导体材料的一种形式, N型材料通过对硅的晶体结构中加入施主杂质(掺杂)——比如砷或磷——来得到。
  半导体致冷器是由半导体所组成的一种冷却装置,於1960左右才出现,然而其理论基础Peltier effect可追溯到19世纪。
  通上电源之後,冷端的热量被移到热端,导致冷端温度降低,热端温度升高,这就是Peltier effect 。这现象早是在1821年,由一位德国科学家Thomas Seeback首先发现,不过他当时做了错误的推论,并没有领悟到背後真正的科学原理。到了1834年,一位法国表匠,同时也是兼职研究这现象的物理学家 Jean Peltier,才发现背後真正的原因,这个现象直到近代随著半导体的发展才有了实际的应用,也就是[半导体致冷器]的发明。
  半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子,有负温差电势。P型材料电子不足,有正温差电势;当电流从N型穿过结点至P型时,结点的温度降低,其能量必然增加,而且增加的能量相当于结点所消耗的能量。相反,当电流从P型流至N型材料时,结点的温度就会升高。
  直接接触的热电偶电路在实际应用中不可用,实验证明,在温差电路中引入第三种材料(铜连接片和导线)不会改变电路的特性。
  这样,半导体元件可以用各种不同的连接方法来满足使用者的要求。把一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成一对热电偶,接上直流电源后,在接头处就会产生温差和热量的转移。
  在上面的接头处,电流方向是从N至P,温度下降并且吸热,这就是冷端;而在下面的一个接头处,电流方向是从P至N,温度上升并且放热,因此是热端。
  因此是半导体致冷片由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成,而N/P之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他金属导体,由两片陶瓷片像夹心饼乾一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好。
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