半导体制冷片的应用有哪些

　　半导体制冷片，也叫热电制冷片，是一种热泵。它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。

　　一、半导体制冷片优点和特点

　　1、不需要任何制冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体片件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。

　　2、半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，制冷效率一般不高，但制热效率很高，永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

　　3、半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。

　　4、半导体制冷片热惯性非常小，制冷制热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，制冷片就能达到最大温差。

　　5、半导体制冷片的反向使用就是温差发电，半导体制冷片一般适用于中低温区发电。

　　6、半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小，但组合成电堆，用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话，功率就可以做的很大，因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。

　　7、半导体制冷片的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

　　二、半导体制冷片原理

　　在原理上，半导体制冷片是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。

　　三、半导体制冷片使用说明

　　正确的安装、组装方法：

　　1、制冷片一面安装散热片，一面安装导冷系统，安装表面平面度不大于0.03mm，要除去毛刺、污物。

　　2、制冷片与散热片和导冷块接触良好，接触面须涂有一薄层导热硅脂。

　　3、固定制冷片时既要使制冷片受力均匀，又要注意切勿过度，以防止瓷片压裂。半导体制冷片

　　正确的使用条件：

　　1、使用直流电源电压不得超过额定电压，电源纹波系数小于10%。

　　2、电流不得超过组件的额定电流。

　　3、制冷片正在工作时不得瞬间通反向电压（须在5分钟之后）。

　　4、制冷片内部不得进水。

　　5、制冷片周围湿度不得超过80%。

　　四、半导体制冷片的散热方式

　　半导体制冷片件的散热是一门专业技术，也是半导体制冷片件能否长期运行的基础。良好的散热才能获得最低冷端温度的先决条件。

　　1）白然散热。

　　采用导热较好的材料，紫铜铝材料做成各种散热片，在静止的空气中自由的散发热量，使用方便。缺点是体积太大。

　　2）用较好的散热材料做成水箱，用通液体或通水的方法降温。缺点是用水不方便，浪废太大，优点是体积小，散热效果最好。

　　3）强迫风冷散热。

　　工作气氛为流动空气，散热片所用的材料和自然散热片相同，使用方便，体积比自然冷却的小，缺点是增加一个风机出现噪音。

　　4）真空潜热散热。

　　最常用的就是“热管”散热片，它是利用蒸发潜热快速传递热容量。

　　五、制冷片的技术应用

　　1）军事方面： 导弹、雷达、潜艇等方面的红外线探测、导行系统。

　　2）医疗方面; 冷力、冷合、白内障摘除片、血液分析仪等。

　　3）实验室装置方面： 冷阱、冷箱、冷槽、电子低温测试装置、各种恒温、高低温实验仪片。

　　4）专用装置方面： 石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温显影槽、电脑等