制冷原理帕尔贴原理-上海大学

发展前景Р半导体制冷冰箱制作Р半导体制冷技术背景РР半导体制冷技术背景Р随着人类科学技术的进步,新材料层出不穷,其中半导体制冷材料就是其中的一个新兴的热门材料,半导体制冷又称电子制冷,或者温差电制冷,是一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科,它利用特种半导体材料构成的P-N结,形成热电偶对,产生帕尔帖效应,即通过直流电制冷的一种新型制冷方法,与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式,在国防、工业、农业、医疗和日常生活等领域获得应用,大到可以做核潜艇的空调,小到可以用来冷却红外线探测器的探头,因此通常又把热电制冷器称为半导体制冷器。РР制冷原理??帕尔贴原理(Peltier effect)Р通上电源之后,冷端的热量被移到热端,导致冷端温度降低,热端温度升高。Р半导体致冷器是由半导体所组成的一种冷却装置。?如图是由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路。РР半导体致冷器的结构Р由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成,而N、P之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他金属导体,最后由两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好。РР实物图:Р俯视图Р侧视图РР半导体制冷的理论Р半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理,即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时,在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量,而另一个接头处则吸收热量,且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的,改变电流方向时,放热和吸热的接头也随之改变,吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比,且与两种导体的性质及热端的温度有关,?即: ,? ? 称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数,单位为[V], ? 为正值时,表示吸热,反之为放热,由于吸放热是可逆的,所以? = -Р帕尔帖原理的逆效应,由温差产生电压?与之相应的还有赛贝克原理,? Thomas Seeback,1821,德