半导体制冷片选择

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1、致冷片的性能在应川致冷片前，耍进一步的丫解它的性能，实际上致冷片的冷端从周围吸收的热Qtt外，还有两个，一个足焦耳热QJ:另一个是传导热QK。电流从元件内部通过就产生焦耳热，焦耳热的一半传到冷端，另一半传到热端，传导热从热端传到冷端。产冷量QC=Qn-QJ-QK=(2P-2n).Tc.I-l/2j2R-K(Th-Tc)式屮，R•衣示一对电偶的总电阻，K是总热导，热端散掉的热Qh=Qn+Qj-Qk=(2p-2n).Th.I+l/2I2R-K(Th-Tc)从上面两公式屮可以看出，输入的电功率恰好就是

2、热端散掉的热与冷端吸收的热之差，这就是“热泵”的一种：Qh-Qc=I2R=P由上式得出一个电偶在热端放出的热觉Qh等于输入电功率与冷端产冷觉之和，相反得出冷端产冷蛍Qc等于热端放出的热量与输入电功率之差，Qh=P+QcQc=Qh-P致冷片的选择过程半导体致冷应用产品的心脏部分是半导体致冷片，根据半导体温差电堆的特点，弱点及应用范围，选用电堆吋首先应确定以下儿个问题：1、确定电堆的工作状态。根据工作电流的方向和大小，就可以决定电堆的致冷，加热和恒温性能，尽管最常用的是致冷方式，但也不应忽视它的致热

3、和恒温性能。2、确定致冷吋热端实际温度。因为电堆是温差片件，要达到最佳的致冷效果，电堆必须安装在一个良好的散热片上，根据散热条件的好坏，决定致冷时电堆热端的实际温度，要注意，由于温度梯度的影响，电堆热端实际温度总是要比散热片表面温度高，通常少则零点儿度，多则高儿度、十儿度。同样，除了热端存在散热梯度以外，被冷却的空间与电堆冷端之间也存在温度梯度。3、确定电堆的工作环境和气氛。这包括足工作在K空状况还是在普通大气，干燥鉍气，静止或流动空气及周围的环境温度，由此米考虑保温(绝热)措施，并决定漏热的影

4、响。4、确定电堆工作对象及热负载的大小。除了受热端温度影响以外，电堆所能达到的最低温度或最大温差是在空载和绝热两个条件下确定的，实际上工作的，电堆既不可能真正绝热，也必须宥热负载，否则无意义。5、确定致冷片的级数。电堆级数的选定必须满足实际温差的耍求，即电堆标称的温差必须岛于实际耍求的温差，否则达不到耍求，但是级数也不能太多，因为电堆的价格随着级数的增加而人大提髙。6、电堆的规格。选定电堆的级数以后，就可以选定屯堆的规格，特别是电堆的工作电流。因为M吋能满足温差及产冷的电堆有好儿种，但是由于工作

5、条件不同，通常选用工作电流最小的电堆，因为这吋配袞电源费用较小，然而电堆的总功率是决定因索，同样的输入电功率减少T作电流就得增加电压(每对元件O.lv)，因而元件对数就得增加。7、确定电堆的数景。这是根据能满足温差耍求的电堆产冷总功率來决定的，它必须保证在工作温度时电堆产冷跫的总和大于工作对象热负载的总功率，否则无法达到耍求。电堆的热惯性非常小，空载下不大于一分钟，但是由丁*负载的惯性(主要是由于负载的热容量造成的)，因此实际要达到设定温度吋的工作速度要远远人于一分钟，多吋达儿小时。如工作速度要

6、求愈大，电堆的数量也就愈多，热负载的总功率是由总热容量加上漏热量(温度愈低、漏热量愈大)。上述七个方面是选用电堆时考虑的一般原则，根据上述原用户首先应根裾需要提出要求來选择致冷片件。一般的耍求：①、给定使用的环境温度Th°C②、被冷却的空间或物体达到的低温度Tc"C③、己知热负载Q（热功率Qp、漏热Qt）W己知Th、Tc和Q，再根据温差致冷片的特性曲线就可估算所盂的电堆及电堆数量。1、确定致冷片的型号规格例如tTEC112706^最大时的电流Imax元f牛只寸数：致冷器的级数元件的S积大于1職致

7、冷器2、选定型号后，査阅该型号的温差电致冷特性曲线图。3、由使用环境温度和散热方式确定致冷片的热端温度Th，得出相近的Tc。4、在相应的特性曲线图中查出冷端Qc的产冷最。5、由所耑的产冷泉Q除以每个电堆的产冷泉Qc就得到所耑的电堆数莆N=Q/Qc普通致冷组件StandardCommonTECMwww.gtylbtj.coid喂.4TYPENUMBER也堆数COUPLEShiklinax(A)Ai人r.作幅Umax(V>似尺产冷M:QcmaxAT=0(W)lAkilAXiTmuxQc=：0(°C>

8、外®尺中DIMENSIONS(rnrn)111w(U)T(W

9、64