图片模块

为何半导体制冷片材不使用制冷剂来实现制冷?

发表时间:2019-11-05 12:23:58浏览:109
半导体制冷片,也称为热电冷却片,是由半导体构成的冷却装置。它具有无滑动部件的优点,并用于空间有限,可靠性高且没有制冷剂污染的应用中。通过利用半导体材料的珀尔帖效应,当直流电通过串联的两种不同半导体材料的电偶时,可以吸收热量,并且可以在电偶的两端释放热量。可以实现冷却。这是一种产生负热阻的制冷技术,其特征在于没有活动部件且可靠性高。本文重点介绍半导体制冷的工作原理。 1. N型半导体离原子核最远轨道的电子通常可以被吸引到原子核并在称为导体的原子之间移动。如果电子不能脱离轨道形成自由电子,它们就不能参与称为绝缘子的传导。半导体的导电性介于导体和绝缘体之间,称为半导体。半导体的重要特征是,在一定数量的某些杂质渗透到半导体中之后,不仅可以大大提高导电率,而且可以根据所掺入的杂质的种类和数量来制造具有不同特性和不同用途的半导体。本征半导体掺杂有诸如磷的五价杂质元素以形成N型半导体,也称为电子型半导体。由于五元组杂质原子中只有四个价电子可以与周围的四个半导体原子中的价电子形成共价键,因此,由于不存在共价键,过量的价电子可以容易地形成自由电子。在N型半导体中,自由电子是主要由杂质原子提供的多数载流子,而空穴是通过热激发形成的少数载流子。提供自由电子的五价杂质原子由于带正电荷而变为正离子,因此五价杂质原子也被称为施主杂质。 2,P型半导体P型半导体,是基于“孔”来导电的。在外部电场的作用下,空穴的流动方向与电子的流动方向相反,即“空穴从正电极流向负电极”,这是P型半导体的原理。本征半导体掺杂有硼,镓,铟等三价杂质元素以形成P型半导体,该P型半导体也被称为空穴型半导体。由于三价杂质原子与硅原子形成共价键,因此它缺少价电子并在共价键上留下孔。 P型半导体中的空穴是主要通过掺杂形成的多数载流子,而电子是通过热激发形成的少数载流子。空穴容易俘获电子,使杂质原子变成负离子。因此,三价杂质也称为受体杂质。 N型半导体中的自由电子“ P”型半导体中的空穴,它们都参与导电,统称为“ LD”载流子,这是半导体特有的,是掺入杂质的结果。 3. PN结通过在本征半导体的两侧扩散不同的杂质来形成N型半导体和P型半导体。此时,在N型半导体和P型半导体的接合面上形成以下物理过程:由于浓度差darr,多个子域的扩散运动形成空间电荷区域darr从杂质离子开始,空间电荷区形成一个内部电场darr,该内部电场促使少数漂移Darr,该内部电场阻止了多子扩散。最后,多孩子的扩散和少数群体的漂移是动态平衡。在P型半导体和N型半导体的接合表面的两侧,留下离子的薄层,并形成了空间电荷区域将该离子薄层称为PN结。 PN结的内部电场的方向从N区域指向P区域。 ▲PN结的导通加上正向电压如图所示。 4.散热原则上,半导体制冷芯片是一种传热工具。当电流流过连接有N型半导体材料和P型半导体材料的一对热电偶对时,在两端之间发生热传递,并且热从一端传递到另一端,从而产生温差以形成冷热。结束。但是,半导体本身具有一个电阻,当电流流经半导体时会产生热量,从而影响热传递。此外,空气和半导体材料本身还逆转了两个板之间的热量。当热端和冷端达到一定温度差时,当两个热传递量相等时,达到平衡点,并且反向热传递彼此抵消。此时,热端和冷端的温度将不会继续变化。为了达到较低的温度,可以通过散热等来降低热端的温度。风扇和散热器的功能主要是从散热片的热端散热。通常,半导体制冷片的冷端和热端之间的温差可以达到40至65度。如果通过主动散热降低了热端温度,则冷端温度也会相应降低,从而实现更低的温度。 5.半导体致冷膜概述作为一种特殊的冷源,该致冷膜在技术应用中具有以下优势和特点:1.不需要任何致冷剂,可以连续工作。没有旋转部件就没有旋转部件,也没有转动效果; 2没有滑动部件是一种固体,没有振动,噪音,寿命长,安装方便; 3,可以冷却加热,冷却效率高通常不高,但是加热效率很高; 4.半导体制冷芯片是一种电流传导型芯片。通过输入电流的控制,可以实现高精度的温度控制。 5.热惯性很小,冷却和加热时间快。 6.半导体制冷片的温度差范围是从正温度90℃到负温度130℃。

厦门市集美区联兴盟制冷设备维修店提供空调维修清洗与安装,家庭冰箱维修、热水器维修、冰水机维修,以及冰箱、冰箱、热水器的清洗等服务项目,欢迎拨打厦门中央空调清洗服务中心电话:0592-6106272                                                               版权所有:厦门市集美区联兴盟制冷设备维修店集  闽ICP备13007695号-2   技术支持:佳庆网络

图片模块
图片模块
图片模块

服务热线:0592-6106272
每日 8:00-20:00

双击此处编辑文字