半导体制冷基础知识简介

热电冷却器, 英文ThermoElectric Cooler, 简称TEC， 中文俗称半导体制冷器，是通过Peltier效应(构成热电效应的三种现象之一)来运行的。该装置有两个面，当直流电流过该装置时，它将热量从一边搬运到另一边，因此一边变冷，而另一边变热。“热”的一面附着在散热器上，因此它保持在环境温度，而冷的一面低于室温。在特殊应用中，多个冷却器可以级联或级联在一起以降低温度，但整体效率(COP)显著下降。任何制冷循环的最大COP最终都受到期望(冷侧)和环境(热侧)温度(散热器的温度)之间的差值的限制。温差越大，最大理论COP值越低。

热电冷却利用珀Peltier效应在两种不同材料的交界处产生热流。Peltier冷却器、加热器或热电热泵是固态主动热泵，它将热量从设备的一边转移到另一边，消耗电能，取决于电流的方向。这样的仪器也被称为Peltier装置，Peltier热泵，固态冰箱，或热电冷却器(TEC)，偶尔也被称为热电电池。它既可用于加热，也可用于冷却，虽然实际上主要用于冷却。它也可以用作温度控制器，加热或冷却。

与蒸汽压缩制冷相比，这种技术在制冷方面的应用要少得多, 但是， 随着科技的进步 它也逐渐展示出了自己的用武之地。与蒸汽压缩式制冷机相比，Peltier制冷机的主要优点是它没有运动部件或循环液体，寿命长，不泄漏，体积小，形状灵活。它的主要缺点是给定的冷却能力成本高和功率效率差(COP低)。目前世界上研究人员和很多公司公司正在努力开发廉价和高效的Peltier冷却器， 但收效甚微。

Peltier冷却器也可以用作热电发生器。当作为一个冷却器操作时，一个电压被施加到整个装置上，结果是，两端的温度会产生差异。当作为发电装置运行时，设备的一侧被加热到高于另一侧的温度，结果是，两侧之间的电压差将建立(塞贝克效应)， 继而产生发电效果。

其具体结构，使用两种独特的半导体，一种是n型半导体，一种是p型半导体，因为它们需要有不同的电子密度。交替的p型和n型半导体晶体相互平行放置，然后在每一边用导热板连接，通常是陶瓷的，不需要单独的绝缘体。当电压加到两个半导体的自由端时，就会有直流电流流过半导体的结，造成温差。带有冷却板的一侧吸收热量，然后由半导体将热量输送到器件的另一侧。整个装置的冷却能力与所有支柱的总横截面成正比，这些支柱通常串联在一起，以减少所需的电流到实际水平。

总之， 热电冷却器是一个非常有意思的器件，它能够为任何需要提供温度控制的装置实现其目标。冠冷科技在TEC设计和应用方面有十分丰富的经验，能为您在使用TEC是提供专业的辅导和技术支持。

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