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热电制冷的原理是什么?

2019-01-08 11:13
可靠性杂坛
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热电制冷的原理是什么?

图4 串联型

热电制冷的原理是什么?

图5并联型

热电制冷的原理是什么?

图6混联型图7是一种采用薄膜技术的热电制冷器件,其材料为B i2Te3,这种制冷器的优点是:它的冷却功率密度随热电薄膜厚度的减小而急剧增加。当薄膜厚度在20~50μm时,其冷却的热流密度可超过100 2W/cm。因此,利用这种薄膜器件很容易实现热电制冷器的小型化和微小型化。

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图7三、热电制冷在电子设备中的应用热电制冷器是借助于电子(或空穴)在运动中直接传送能量来实现制冷的,因此与机械制冷相比具有如下优点:① 无机械转动部分,因而无噪声、无振动、维修方便、可靠性高;② 不需要制冷剂;③ 制冷量和冷却速度可通过改变电流的大小随意调节,而且改变电流的方向还可以作为加热源,因此很容易实现自动调节,所以适用于作恒温器;④ 体积小、质量轻,制冷量可以任意选择,特别适合于各种小型化元器件、仪器仪表的冷却。鉴于热电制冷有上述特点,所以在电子设备的冷却技术中得到了比较广泛的应用。特别是电子计算机,多路通信机,雷达设备等的恒温均宜采用热电制冷来完成。例如,多路通信机中的某恒温器,在环境温度从-5~+45℃变化时,恒温室的温度可稳定在25±1℃,制冷器的工作电流为3A、耗电为5W。若采用自然对流散热方式,其结构如图8(a)所示。又如,用半导体制冷的石英晶体振荡器的恒温器,在环境温度为-15~+45℃变化时,工作室内的温度可稳定在10±0.5℃范围内;而其工作电流为3A,耗电为30W。恒温工作室的结构如图8(b)所示。

热电制冷的原理是什么?

图8恒温器热电制冷的一个很大的缺点就是本身为了达到制冷的目的,需消耗很大的功率。图9是用热电制冷组件作为制冷元件的热电制冷阱。阱体由铝材制成,阱体的四周用聚氨酯材料保温,制冷组件的热端用水冷散热器。

热电制冷的原理是什么?

热电制冷的原理是什么?

图9热电制冷阱结构示意图这种结构的控温精度高、控温范围广、性能可靠、无噪声、无污染。经过适当的改进也可以作为恒温槽和低温存储器使用。

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