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如何将珀耳帖模块集成到热管理系统中
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2022-11-25
张华
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在某些应用中，工程师需要将组件冷却至恒温或低于环境温度的工作温度。热电模块，也称为珀耳帖模块，可以实现紧凑、轻便和节能的解决方案；但为了创建优化的热电系统，需要进行一些设计工作以正确集成设备并为设备供电。在某些应用中，工程师需要将组件冷却至恒温或低于环境温度的工作温度。热电模块，也称为珀耳帖模块，可以实现紧凑、轻便和节能的解决方案；但为了创建优化的热电系统，需要进行一些设计工作以正确集成设备并为设备供电。珀耳帖模块基础知识珀耳帖模块基础知识热电模块利用以法国科学家让·珀尔帖 (Jean Peltier) 命名的珀尔帖效应，他观察到电流通过电连接的不同导体会在两者之间产生温差。现代珀耳帖模块通常作为一个组件提供，包括两个陶瓷外板和内部导电层，由 PN 半导体颗粒隔开。这些 PN 颗粒排列成电气串联和热并联连接。热电模块利用以法国科学家让·珀尔帖 (Jean Peltier) 命名的珀尔帖效应，他观察到电流通过电连接的不同导体会在两者之间产生温差。现代珀耳帖模块通常作为一个组件提供，包括两个陶瓷外板和内部导电层，由 PN 半导体颗粒隔开。这些 PN 颗粒排列成电气串联和热并联连接。向珀耳帖模块施加直流电压后，这些正极和负极元件会从一个表面吸收热量并将热量排出到另一侧。这导致发生热量吸收的一侧变冷，而热量释放的一侧变热。向珀耳帖模块施加直流电压后，这些正极和负极元件会从一个表面吸收热量并将热量排出到另一侧。这导致发生热量吸收的一侧变冷，而热量释放的一侧变热。请注意，珀耳帖效应可用于加热或冷却物体。尽管本文将重点关注冷却应用，但加热的设计注意事项是相同的，只是所施加电压的极性、电流方向和通过模块的热流方向相反。请注意，珀耳帖效应可用于加热或冷却物体。尽管本文将重点关注冷却应用，但加热的设计注意事项是相同的，只是所施加电压的极性、电流方向和通过模块的热流方向相反。设计珀耳帖模块系统设计珀耳帖模块系统图 1：Peltier 模块将热量从热源传递到散热器。（图片来源：图 1：Peltier 模块将热量从热源传递到散热器。（图片来源：CUI DevicesCUI Devices））如图 1 所示，将供电的 Peltier 模块放置在热源（例如 IC 表面）和散热器之间，可以主动冷却 IC。Peltier 模块的冷端连接到热源，散热器连接到热端。请注意，模块将热量从冷端传递到热端，但不吸收热量。该系统可以设计为以恒定速率将热量提取到散热器中，或者通过控制施加的功率，可以改变以确保与组件接触的表面保持恒定温度。如果需要，该温度甚至可以设置在环境温度以下。如图 1 所示，将供电的 Peltier 模块放置在热源（例如 IC 表面）和散热器之间，可以主动冷却 IC。Peltier 模块的冷端连接到热源，散热器连接到热端。请注意，模块将热量从冷端传递到热端，但不吸收热量。该系统可以设计为以恒定速率将热量提取到散热器中，或者通过控制施加的功率，可以改变以确保与组件接触的表面保持恒定温度。
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