A typical single stage cooler consists of two ceramic plates with p- and n-type semiconductor material bismuth telluride) between the plates. The elements of semiconductor material are connected electrically in series and thermally in parallel. When a positive DC voltage is applied to the n-type thermoelement, electrons pass from the p- to the n-type thermoelement and the cold side temperature will decrease as heat is absorbed. The heat absorption (cooling) is proportional to the current and the number of thermoelectric couples. This heat is transferred to the hot side of the cooler, where it is dissipated into the heat sink and surrounding environment.
典型的單級冷卻器由兩(liang) 個(ge) 陶瓷板組成,板之間有 p 型和 n 型半導體(ti) 材料(碲化鉍)。半導體(ti) 材料的元件在電學上串聯連接,在熱學上並聯連接。當正直流電壓施加到 n 型熱電偶時,電子從(cong) p 型熱電偶傳(chuan) 遞到 n 型熱電偶,冷側(ce) 溫度將隨著熱量被吸收而降低。吸熱(冷卻)與(yu) 電流和熱電偶的數量成正比。這些熱量被傳(chuan) 遞到冷卻器的熱側(ce) ,並在那裏消散到散熱器和周圍環境中。
Advantages
Can be used in any orientation
Small size
Solid State
Cooling below ambient
Temperature control
Heating capability
Compatible with heat sinks, cold plates, and heat pipes
Disadvantages
Dc power source required
$/watt for large systems (>1kw)
TEC出來很多年了。之所以沒法廣泛應用,是因為(wei) 其製冷效果,最後消耗的電能跟熱量一樣需要在熱麵上安裝散熱能力更強的散熱器。且由於(yu) 製作工藝的問題,始終無法解決(jue) 大功率的熱量。
對於(yu) 小功率熱源,確實可以達到很好的製冷效果。
另外,他也有自身的優(you) 勢。因為(wei) 製冷效果是跟輸入電流有關(guan) ,是可以對製冷效果進行控製的。跟自動化控製領域結合起來,會(hui) 有一些不錯的應用。
對於(yu) 完全的電子產(chan) 品散熱,還有很長的一段路要走。
消費市場的一些應用如下:
Mini Fridge迷你冰箱, Beer Cooler啤酒機, Wine Cooler冰酒器, Cooler bag冷卻包, Seat Cooler座椅冷卻, Bed Cooler床冷卻
半導體(ti) 製冷片型號和命名規則:
半導體(ti) 製冷片使用注意事項 : 1、當不知道致冷器的冷熱麵時,可采用這樣的方法,將紅線接電源正極,黑線接 負極,並可在沒有散熱條件下,瞬間通電進行試驗,即用手觸摸致冷器的兩(liang) 個(ge) 端麵, 會(hui) 感到有一麵的發熱,一麵稍有冷感,發熱的一麵為(wei) 熱麵,冷感的一麵為(wei) 冷麵。 但時間不能超過3秒,否則由於(yu) 熱端溫度太高,極易造成器件燒壞。
2、在一般條件下,引線用紅色通常表示為(wei) 正極:通常用黑色表示為(wei) 負極,這是熱電 致冷器工作時的接線方法。需致熱時,隻要改變電流極性即可。致冷工作必須采 用標準的電源,電源的紋波係數應小於(yu) 10%。
3、致冷器的熱電偶對數及極限電壓的識別方法,熱電偶對數即指P、N結點的數量。 例如:致冷器的型號為(wei) TEC1-12706,則127為(wei) 致冷器的熱電偶對數,06為(wei) 允許 電流值:A,致冷器的極限電壓≈熱電偶對數X0.12,例如:TECI-12706的極限電 壓V=127X0.12=15.4(V)。正常工作壓為(wei) 極限電壓的78%,如TEC1-12706的工作 電壓為(wei) 15.4*0.78=12.01V。
4、各種致冷器不論在使用還是在試驗中,致冷致熱交換時應等冷熱麵的溫度恢複 到室溫,(一般在15分鍾以上)。否則易造成致冷器的損壞。
5、為(wei) 了延長熱電致冷器的壽命,應對致冷組件四周進行密封處理。我們(men) 方法有二種, 一種是采用704矽膠密封;另一種是采環氧樹脂密封,密封的目的是使致冷器的熱 電偶與(yu) 外界空氣完全隔離。起著防濕防潮的作用,並可以延長致冷器的壽命。
6、在安裝時,首先將致冷組件的兩(liang) 麵擦試幹淨,並分別在致冷器的冷熱麵均勻地 塗上一層薄薄的導熱矽脂。與(yu) 致冷器相接觸的鋁散熱器或儲(chu) 冷板的表麵應平整,並 擦試幹淨,也在其表麵均勻地塗上導熱矽脂;在安裝過程中致冷器的冷麵一定要與(yu) 儲(chu) 冷板接觸良好,熱麵也應與(yu) 鋁散熱器的表麵充分接觸,(如用螺絲(si) 緊固,幾個(ge) 螺 絲(si) 的用力都應均勻,切勿過度或用力不均)。為(wei) 達到最佳致冷效果,在儲(chu) 冷板和鋁 散熱器之間應用隔熱材料填充,其厚度一般在25-30mm為(wei) 宜。
7、致冷片的安裝壓力建議在150PSI至300PSI之間,壓力太低會(hui) 造致冷片接觸麵接 觸不良,壓力太大,會(hui) 損壞致冷片。
8、用戶在沒有專(zhuan) 用儀(yi) 器的情況下,判斷致冷器的合格與(yu) 否,主要是測試其電阻。 可以使用數據電橋或帶有補償(chang) 的電阻表,測量致冷器的電阻。用萬(wan) 用表測試致冷組 件靜態電阻不準確,隻可供參考。