產(chǎn)品型號(hào):TES1-06301
外部尺寸:15*30*6.55mm±0.1(高度可據(jù)客戶要求調(diào)整)
元件對(duì)數(shù): 63
內(nèi)部阻值: -Ω(環(huán)境溫度23±1℃,1kHZ Ac測(cè)試)
最大溫差:△Tmax(Qc=0) 63℃以上。
工作電流:Imax=1A
額定電壓:7.64v
致冷功率:Qcmax 4.41W
導(dǎo)線規(guī)格:常規(guī)線
工作環(huán)境:溫度范圍 -55℃~183℃(過高的環(huán)境溫度降直接影響制冷效率)
封裝工藝:四周標(biāo)準(zhǔn)704硅橡膠密封(常規(guī))
半導(dǎo)體致冷器的工作原理
半導(dǎo)體致冷器是由半導(dǎo)體所組成的一種冷卻裝置,於1960左右才出現(xiàn),然而其理論基礎(chǔ)Peltier effect可追溯到19世紀(jì)。
半導(dǎo)體熱電偶由N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體組成。N 型材料有多余的電子,有負(fù)溫差電勢(shì)。P 型材料電子不足,有正溫差電勢(shì);當(dāng)電子從P 型穿過結(jié)點(diǎn)至N 型時(shí),結(jié)點(diǎn)的溫度降低,其能量必然增加,而且增加的能量相當(dāng)于結(jié)點(diǎn)所消耗的能量。相反,當(dāng)電子從N型流至P型材料時(shí),結(jié)點(diǎn)的溫度就會(huì)升高。
直接接觸的熱電偶電路在實(shí)際應(yīng)用中不可用,所以用下圖的連接方法來代替,實(shí)驗(yàn)證明,在溫差電路中引入第三種材料(銅連接片和導(dǎo)線)不會(huì)改變電路的特性。
這樣,半導(dǎo)體元件可以用各種不同的連接方法來滿足使用者的要求。把一個(gè)P型半導(dǎo)體元件和一個(gè)N 型半導(dǎo)體元件聯(lián)結(jié)成一對(duì)熱電偶,接上直流電源后,在接頭處就會(huì)產(chǎn)生溫差和熱量的轉(zhuǎn)移。
在上面的接頭處,電流方向是從N至P,溫度下降并且吸熱,這就是冷端;而在下面的一個(gè)接頭處,電流方向是從P至N,溫度上升并且放熱,因此是熱端。
因此是半導(dǎo)體致冷片由許多N型和P型半導(dǎo)體之顆?;ハ嗯帕卸?,而N P之間以一般的導(dǎo)體相連接而成一完整線路,通常是銅、鋁或其他金屬導(dǎo)體,最後由兩片陶瓷片像夾心餅乾一樣夾起來,陶瓷片必須絕緣且導(dǎo)熱良好,外觀如下圖所示
N型半導(dǎo)體,重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導(dǎo)體之后,不但能大大加大導(dǎo)電能力,而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導(dǎo)體。將一種雜質(zhì)摻入半導(dǎo)體后,會(huì)放出自由電子,這種半導(dǎo)體稱為N型半導(dǎo)體。
P型半導(dǎo)體,是靠“空穴”來導(dǎo)電。在外電場(chǎng)作用下“空穴”流動(dòng)方向和電子流動(dòng)方向相反,即“空穴”由正板流向負(fù)極,這是P型半導(dǎo)體原理。
1、溫差發(fā)電原理:
溫差半導(dǎo)體發(fā)電是一種新型的發(fā)電方式,即利用塞貝克效應(yīng)將熱能直接轉(zhuǎn)換為電能
將P型和N型結(jié)合的半導(dǎo)體元件組成的器件(熱電材料)的一側(cè)維持在低溫,另一側(cè)維持在高溫,這樣器件高溫側(cè)就會(huì)向低溫側(cè)傳導(dǎo)熱能并產(chǎn)生熱流。即熱能從高溫側(cè)流入器件內(nèi),通過器件將熱能從低溫側(cè)排出時(shí),流入器件的一部分熱能不放熱,并在器件內(nèi)變成電能,輸出直流電壓和電流。通過連接多個(gè)這樣的器件便可獲得較大的電壓
熱電材料是一種通過固體中的載流子運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)熱能和電能之間直接轉(zhuǎn)換的功能材料。熱電材料器件的基本單元由一對(duì)p型和n型熱電材料串聯(lián)構(gòu)成。當(dāng)p-n對(duì)的兩端溫度不同時(shí),如圖所示,將在回路中產(chǎn)生電流,從而實(shí)現(xiàn)“溫差發(fā)電”。而當(dāng)直流電通過p-n對(duì)時(shí),如圖所示,將在一端吸熱,在另一端放熱,從而實(shí)現(xiàn)“半導(dǎo)體制冷”。熱電材料主要應(yīng)用于:①溫差發(fā)電,②半導(dǎo)體制冷,③半導(dǎo)體加熱,④各類傳感器
2、溫差發(fā)電應(yīng)用領(lǐng)域
半導(dǎo)體溫差發(fā)電機(jī),目前主要用于醫(yī)療、油田、野外、軍事、航空等領(lǐng)域。如美國Teledyne Inc.開發(fā)的油田專用發(fā)電機(jī)年銷售額超過十億美元。該項(xiàng)目的另一市場(chǎng)化領(lǐng)域在于將發(fā)電裝置用于太陽能、地?zé)?、工業(yè)廢能等的利用,使熱能直接轉(zhuǎn)化為電能。另外,半導(dǎo)體發(fā)電模塊體積小,重量輕,便于攜帶,可廣泛用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)、電氣制造、儀器儀表等。
隨著現(xiàn)代社會(huì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的呼聲越來越高、人們更多地在考慮如何有效地將太陽熱、海洋熱、地?zé)帷⒐I(yè)廢熱、燃燒垃圾的發(fā)熱等地球上各種熱源產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能。因此半導(dǎo)體溫差發(fā)電技術(shù)必將得到更廣泛的應(yīng)用。
3、溫差發(fā)電片使用注意
溫差發(fā)電組件的兩面與金屬散熱片之間,最好涂上一層導(dǎo)熱硅脂,以利于散熱,減小熱阻。另外注意,溫差發(fā)電組件受熱要均勻,不能直接用明火燒烤發(fā)電組件。要使發(fā)電組件平穩(wěn)貼在高溫物體表面,高溫?zé)崦鏈囟炔荒艹^200度。其冷面必須加裝金屬散熱片,并采取風(fēng)冷、水冷、油冷或其它冷卻措施,確保能夠把熱面?zhèn)鬟^來的熱量即時(shí)帶走,以保持發(fā)電組件兩面的溫差,提高發(fā)電效率。
4、溫差發(fā)電優(yōu)勢(shì):無噪音、無污染、安裝簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定
應(yīng)用:溫差致冷組件已廣泛地應(yīng)用于軍事醫(yī)療、實(shí)驗(yàn)儀器、消費(fèi)產(chǎn)品和工業(yè)等方面。 1、導(dǎo)彈、空間應(yīng)用:慣性制導(dǎo)系統(tǒng)紅外探測(cè)器和標(biāo)準(zhǔn)源。 2、醫(yī)療設(shè)備:試管冷卻器、血液分析儀、冷帽。 3、實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)儀器:去濕機(jī)、露點(diǎn)儀、低溫槽、零點(diǎn)儀。 4、消費(fèi)類產(chǎn)品:飲料冷柜、飛機(jī)冷水器、便攜式冷暖箱、冰熱飲水機(jī)。
光學(xué)領(lǐng)域 |
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激光器件的溫度控制 | 采用微型小型致冷片 | ||
投影機(jī)、復(fù)印機(jī) | 127對(duì)系列致冷片 | ||
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民用領(lǐng)域 |
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汽車冰箱、除濕機(jī)、小型飲料機(jī)、籠物恒溫床 | 127對(duì)40*40mm系列 | ||
車用冷杯、冷熱按摩器、冷帽、汽車座椅 | 71、127對(duì)30*30mm系列 | ||
化妝品儲(chǔ)存箱、冰箱、酒柜、防潮米筒 | 71、127對(duì)30*30mm系列 | ||
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醫(yī)用領(lǐng)域 |
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DNA擴(kuò)增儀、生物試劑檢測(cè)裝置 | 127對(duì)系列致冷片 | ||
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電腦領(lǐng)域 |
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半導(dǎo)體致冷機(jī)箱、 CPU致冷風(fēng)扇 | 127對(duì)40*40mm系列 | ||
顯卡致冷風(fēng)扇、主板北橋致冷芯片 | 71、127對(duì)30*30mm系列 | ||
CPU測(cè)試平臺(tái)、機(jī)箱冷卻系統(tǒng) | 200W以上大功率系列 | ||
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半導(dǎo)體領(lǐng)域 |
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冷風(fēng)裝置 | 127對(duì)系列致冷片 | ||
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計(jì)量領(lǐng)域 |
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分光光度計(jì) | 127對(duì)系列致冷片 |