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半导体致冷片的原理是什么?

半导体致冷片的原理是什么?

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  • 发布时间:2023-01-16 09:24
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【概要描述】半导体致冷片的原理是什么? 原则上,半导体的致冷片只能被视为传热工具。虽然致冷片将主动为芯片散热,但它仍需要在高于芯片的热端散热。在致冷片的运行过程中,只要热端和冷端之间存在温差,

半导体致冷片的原理是什么?

【概要描述】半导体致冷片的原理是什么?

原则上,半导体的致冷片只能被视为传热工具。虽然致冷片将主动为芯片散热,但它仍需要在高于芯片的热端散热。在致冷片的运行过程中,只要热端和冷端之间存在温差,

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半导体致冷片的原理是什么?

致冷片

原则上,半导体的致冷片只能被视为传热工具。虽然致冷片将主动为芯片散热,但它仍需要在高于芯片的热端散热。在致冷片的运行过程中,只要热端和冷端之间存在温差,热量就会继续通过晶格,将热量移动到热端并通过散热设备将其消散。因此,致冷片是芯片的主动冷却装置,而对于整个系统,它只能被视为主动热传导装置。因此,使用半导体冷却设备的ZENO96智能冷却版本仍然需要采取主动冷却方法来冷却致冷片的热端。风扇和散热器主要用于散热致冷片的热端。通常,当没有散热器时,热端的温度将达到100度左右,容易超过致冷片的公差极限。半导体冷却效率的关键是尽快降低热端的温度,以增加两端之间的温差,提高冷却效果。因此,在热端使用大型散热器和主动冷却风扇将有助于冷却系统正常工作。在正常使用情况下,热端和冷端之间的温差将保持在40至65度之间。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料连接成一对时,在该电路中连接DC电流后,可以产生能量转移。电流从N型元件流到P型元件的连接器以吸收热量,从而成为冷端。从P型元件流向N型元件的连接器释放热量并成为热端。吸热和放热的大小取决于电流的大小以及半导体材料N和P的元件对。以下三点是热电制冷的热电效应。

1.塞贝克效应

1822年,德国人塞贝克发现,当两个不同的导体连接在一起时,如果两个连接点保持不同的温差,则导体中会产生温差电动势:ES=S△ T: ES是热电动势,S是热电动率(塞贝克系数),△ T是触点之间的温差

2.珀尔帖效应

PELTIEREFFECT)1834年,法国人佩尔蒂埃发现了塞贝克效应,即当电流流经由两个不同导体形成的结时,结会产生放热和吸热现象,而放热或吸热的大小取决于电流的大小。Qл=л。Iл=ATc:Qπ是放热或吸热功率π是比例系数,称为珀耳帖系数I是工作电流a是温差电动势率Tc是冷结温度。当电流以温度梯度流过导体时,除了导体电阻产生的焦耳热外,导体还会散发或吸收热量。温度差为△ T、 热释放或吸收为Qτ=τ。我△T Qτ是放热或吸热功率τ根据汤姆逊系数I是工作电流的理论直到20世纪50年代,苏联科学院半导体研究所的尤菲院士对半导体进行了大量研究,并于1954年发表了研究结果,表明碲化铋固溶体具有良好的制冷效果,它也是温差制冷中半导体材料的主要成分。


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