天氣熱的時候我們會想起各種方法來驅散熱量,空調、風扇等等都發(fā)揮著其應有的作用;當機械儀器共組的時候溫度過高時,不僅會對儀器本身造成這樣或者那樣的損害,而且對工作效率也會產生不利的影響,因此,不僅是人需要散熱,很多物品也需要散熱制冷。在如今的市場上,應用最廣的散熱設備就是半導體制冷片。
半導體制冷片,也叫熱電制冷片,是一種熱泵。它的優(yōu)點是沒有滑動部件,應用在一些空間受到限制,可靠性要求高,無制冷劑污染的場合。利用半導體材料的Peltier效應,當直流電通過兩種不同半導體材料串聯成的電偶時,在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量,可以實現制冷的目的。它是一種產生負熱阻的制冷技術,其特點是無運動部件,可靠性也比較高。利用半導體制冷的方式來解決LED照明系統(tǒng)的散熱問題,具有很高的實用價值。在制冷片工作期間,只要冷熱端出現溫差,熱量便不斷地通過晶格的傳遞,將熱量移動到熱端并通過散熱設備散發(fā)出去。因此,制冷片對于芯片來說是主動制冷的裝置,而對于整個系統(tǒng)來說,只能算是主動的導熱裝置,主要是采取主動的散熱方式對制冷片的熱端進行降溫。半導體制冷片作為特種冷源,在技術應用上具有以下的優(yōu)點和特點:
首先,半導體制冷片的單個制冷元件對的功率很小,但組合成電堆,用同類型的電堆串、并聯的方法組合成制冷系統(tǒng)的話,功率就可以做的很大,因此制冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍,熱慣性非常小,制冷制熱時間很快,在熱端散熱良好冷端空載的情況下,通電不到一分鐘,制冷片就能達到最大溫差;
其次,半導體制冷片具有兩種功能,既能制冷,又能加熱,制冷效率一般不高,但制熱效率很高,永遠大于1。因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng),而且在制冷的時候不需要任何制冷劑,沒有污染源沒有旋轉部件,不會產生回轉效應,沒有滑動部件是一種固體片件,工作時沒有震動、噪音、壽命長,安裝容易;
最后,半導體制冷片是電流換能型片件,通過輸入電流的控制,可實現高精度的溫度控制,再加上溫度檢測和控制手段,很容易實現遙控、程控、計算機控制,便于組成自動控制系統(tǒng)。