產(chǎn)品簡介
詳細(xì)介紹
歷史
哈默納科諧波減速機(jī)半導(dǎo)體制冷片是由半導(dǎo)體所組成的一種冷卻裝置,,于1960年左右才出現(xiàn),然而其理論基礎(chǔ)Peltiereffect可追溯到19世紀(jì),。這現(xiàn)象最早是在1821年,,由一位德國科學(xué)家ThomasSeeback首先發(fā)現(xiàn),,不過他當(dāng)時(shí)做了錯(cuò)誤的推論,并沒有領(lǐng)悟到背后真正的科學(xué)原理,。到了1834年,,一位法國表匠,同時(shí)也是兼職研究這現(xiàn)象的物理學(xué)家JeanPeltier,,才發(fā)現(xiàn)背后真正的原因,,這個(gè)現(xiàn)象直到近代隨著半導(dǎo)體的發(fā)展才有了實(shí)際的應(yīng)用,也就是[致冷器]的發(fā)明(注意,,這時(shí)叫致冷器,,還不叫半導(dǎo)體致冷器)。由許多N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體之顆?;ハ嗯帕卸桑鳱P之間以一般的導(dǎo)體相連接而成一完整線路,,通常是銅,、鋁或其他金屬導(dǎo)體,最后由兩片陶瓷片像夾心餅干一樣夾起來,,陶瓷片必須絕緣且導(dǎo)熱良好,,
折疊N型半導(dǎo)體
哈默納科諧波減速機(jī)任何物質(zhì)都是由原子組成,原子是由原子核和電子組成,。電半導(dǎo)體制冷片子以高速度繞原子核轉(zhuǎn)動(dòng),,受到原子核吸引,因?yàn)槭艿揭欢ǖ南拗?,所以電子只能在有限的軌道上運(yùn)轉(zhuǎn),,不能任意離開,而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢能),。離原子核最遠(yuǎn)軌道上的電子,,經(jīng)常可以脫離原子核吸引,,而在原子之間運(yùn)動(dòng),,叫導(dǎo)體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子,,則不能參加導(dǎo)電,,叫絕緣體。半導(dǎo)體導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間,,叫半導(dǎo)體,。半導(dǎo)體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導(dǎo)體之后,不但能大大加大導(dǎo)電能力,,而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同性質(zhì),、不同用途的半導(dǎo)體,。將一種雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體后,會(huì)放出自由電子,,這種半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體,。
折疊P型半導(dǎo)體
P型半導(dǎo)體,是靠"空穴"來導(dǎo)電,。在外電場作用下"空穴"流動(dòng)方向和電子流動(dòng)方向相反,,即"空穴"由正極流向負(fù)極,這是P型半導(dǎo)體原理,。
折疊載流子現(xiàn)象
N型半導(dǎo)體中的自由電子,,P型半導(dǎo)體中的"空穴",他們都是參與導(dǎo)電,,統(tǒng)稱為"載流子",,它是半導(dǎo)體所*,是由于摻入雜質(zhì)的結(jié)果,。
折疊半導(dǎo)體制冷
不僅需要N型和P型半導(dǎo)體特性,,還要根據(jù)摻入的雜質(zhì)改變半導(dǎo)體的溫差電動(dòng)勢率,導(dǎo)電率和導(dǎo)熱率使這種特殊半導(dǎo)體能滿足制冷的材料,。目前國內(nèi)常用材料是以碲化鉍為基體的三元固溶體合金,,其中P型是Bi2Te3-Sb2Te3,N型是Bi2Te3-Bi2Se3,,采用垂直區(qū)熔法提取晶體材料,。
折疊原理
在原理上,半導(dǎo)體制冷片是一個(gè)熱傳遞的工具,。當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成的熱電偶對中有電流通過時(shí),,兩端之間就會(huì)產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)移,熱量就會(huì)從一端轉(zhuǎn)移到另一端,,從而產(chǎn)生溫差形成冷熱端,。但是半導(dǎo)體自身存在電阻當(dāng)電流經(jīng)過半導(dǎo)體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生熱量,從而會(huì)影響熱傳遞,。而且兩個(gè)極板之間的熱量也會(huì)通過空氣和半導(dǎo)體材料自身進(jìn)行逆向熱傳遞,。當(dāng)冷熱端達(dá)到一定溫差,這兩種熱傳遞的量相等時(shí),,就會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡點(diǎn),,正逆向熱傳遞相互抵消。此時(shí)冷熱端的溫度就不會(huì)繼續(xù)發(fā)生變化,。為了達(dá)到更低的溫度,,可以采取散熱等方式降低熱端的溫度來實(shí)現(xiàn)。
風(fēng)扇以及散熱片的作用主要是為制冷片的熱端散熱,。通常半導(dǎo)體制冷片冷熱端的溫差可以達(dá)到40~65度之間,,如果通過主動(dòng)散熱的方式來降低熱端溫度,,那冷端溫度也會(huì)相應(yīng)的下降,從而達(dá)到更低的溫度,。
當(dāng)一塊N型半導(dǎo)體材料和一塊P型半導(dǎo)體材料聯(lián)結(jié)成電偶對時(shí),,在這個(gè)電路中接通直流電流后,就能產(chǎn)生能量的轉(zhuǎn)移,,電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量,,成為冷端;由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量,成為熱端,。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導(dǎo)體材料N,、P的元件對數(shù)來決定,以下三點(diǎn)是熱電制冷的溫差電效應(yīng),。
折疊塞貝克效應(yīng)
(SEEBECKEFFECT)半導(dǎo)體制冷片一八二二年德國人塞貝克發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩種不同的導(dǎo)體相連接時(shí),,如兩個(gè)連接點(diǎn)保持不同的溫差,則在導(dǎo)體中產(chǎn)生一個(gè)溫差電動(dòng)勢:ES=S.△T
式中:ES為溫差電動(dòng)勢
S為溫差電動(dòng)勢率(塞貝克系數(shù))
△T為接點(diǎn)之間的溫差