热电制冷的功能知多少

来源:鞍山核心电子技术有限公司 作者:核心电子

  在20世纪30年代,俄罗斯科学家们开始通过研究一些早期的热电效应,试图在一些偏远地区建立热电的发电站。这些俄罗斯科学家对热电材料的兴趣最终扩展到了全世界,并且激发了热电制冷器在实际应用中的发展。如今的热电制冷器,主要应用现代半导体技术,使用掺杂的半导体取代了早期实验中的两种不同的金属导体。那么热电制冷的的功能知多少

  一,热电制冷器

  热电制冷器,也被称为帕尔贴制冷器,是一种以半导体材料为基础,可以用作小型热泵的电子元件。通过在热电制冷器的两端加载一个较低的直流电压,热量就会从元件的一端流到另一端,此时,制冷器一端温度就会降低,而另一端的温度就会同时上升。值得注意的是,只要改变电流方向,就可以改变热流的方向,将热量输送到另一端。所以,在一个热电制冷器上就可以同时实现制冷和加热两种功能。因此,热电制冷器还可以用于精确的温度控制。

  我们首先以一个典型的单级热电制冷器为例。将这个单级热电制冷器放置在散热器上,使其保持在室温。然后将其链接在一个适当的电流上或者直流电源上,制冷器的冷端温度会降到大约-40℃。此时,制冷器上将达到相对热平和状态,而且制冷器两端将达到最大的温差(DTmax)。如果向冷端不断输入热量,冷端温度会逐渐增加,直到与热端相同。这一时刻,制冷器会达到最大制冷量(Qmax)

  二、应用

  热电制冷器具有很广阔的应用领域,包括军事、医疗、工业、日常消费品、科研/实验室和电信行业等。从家庭野餐时食物和饮料的冷藏柜到导弹或者航空器上面极其精密的温度控制系统,都已经存在许多具体的应用实例。

  与普通的散热器不同,热电制冷器既可以在很宽的环境温度范围内保持物体的温度恒定,又可以将物体的温度降低到环境温度以下。可以说,热电制冷器是一个主动的制冷体系而普通散热器只能提供被动制冷。

  一般情况下,热电制冷器可以应用在热量转移量从几毫瓦到几千瓦的范围内。包括大电流和小电流制冷器在内的大部分单级热电制冷器都可以在每平方厘米表面积上传递最大达到3-6瓦的热量(20-40瓦每平方英寸)。对于多级热电制冷器而言,从热流通路上看,制冷器的安装方式呈并联方式,从而增加总的热输运效果。过去,千瓦级的大型热电制冷系统主要应用在一些专门的领域里,比如潜水艇和火车上的制冷系统。现在已经证明,这种级别的热电制冷系统在半导体生产线上同样具有很高的应用价值。

  密封的TEC模块

  终上所述,我们对热电制冷器的功能有了初步的了解与认识,那么接下来链接鞍山核心电子技术有限公司自作TEC模块(TEC制冷片)不仅具有上述的应用功能,可以通过输入直流电来加热和制冷。当电流由正流向负时,TEC制冷;反之,加热。它有密封和不密封两种封装,边缘密封的TEC能够防止水分进入珀尔帖元件,延长TEC的使用寿命。非密封的TEC的优点是效率高,能够获得更大的温差 。如果在潮湿的环境中使用,建议使用密封TEC,以便使系统获得更长时间的使用寿命以及高可靠性。密封的TEC使用寿命比不密封的长,但效率相对低。我们的TEC有多种型号,耐高温,多尺寸,品质稳定,经过严格测试筛选,用户可以根据自己的温度控制要求进行选择。该模块经常被应用于控制激光系统温度,冰箱制冷,饮水机加热,空调和电脑CPU等领域。

    鞍山核心电子技术有限公司主要产品有: TEC(半导体制冷器)温度控制器、激光驱动器、激光控制器、LED 控制器、LED电源及贴片元件盒等多类别十余个品种。控制器产品实现了体积小,模块化,高效率,低噪声等功能特色。

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