半导体制冷原理是什么?

安徽富邦装饰为您解答
在原理上，半导体的制冷片只能算是一个热传递的工具，虽然制冷片会主动为芯片散热，但依然要将热端的高于芯片的发热量散发掉。在制冷片工作期间，只要冷热端出现温差，热量便不断地通过晶格的传递，将热量移动到热端并通过散热设备散发出去。因此，制冷片对于芯片来说是主动制冷的装置，

半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理，该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖首先发现的，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:    Qab=Iπab    πab称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数    ，单位为[V],    πab为正值时，表示吸热，反之为放热，由于吸放热是可逆的，所以πab=-πab    帕尔帖系数的大小取决于构成闭合回路的材料的性质和接点温度，其数值可以由赛贝克系数αab[V.K-1]和接头处的绝对温度T[K]得出πab=αabT与塞贝克效应相，帕尔帖系也具有加和性，即:    Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I    因此绝对帕尔帖系数有πab=πa-    πb    金属材料的帕尔帖效应比较微弱，而半导体材料则要强得多，因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。

在原理上，半导体的制冷片只能算是一个热传递的工具，虽然制冷片会主动为芯片散热，但依然要将热端的高于芯片的发热量散发掉。在制冷片工作期间，只要冷热端出现温差，热量便不断地通过晶格的传递，将热量移动到热端并通过散热设备散发出去。因此，制冷片对于芯片来说是主动制冷的装置，而对于整个系统来说，只能算是主动的导热装置，因此，采用半导体制冷装置的ZENO96智冷版，依然要采取主动散热的方式对制冷片的热端进行降温。
风扇以及散热片的作用主要是为制冷片的热端散热，通常热端的温度在没有散热装置的时候会达到100度左右，极易超过制冷片的承受极限，而且半导体制冷效率的关键就是要尽快降低热端温度以增大两端温差，提高制冷效果，因此在热端采用大型的散热片以及主动的散热风扇将有助于散热系统的优良工作。在正常使用情况下，冷热端的温差将保持在40～65度之间。

在原理上，半导体制冷片是一个热传递的工具。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。

半导体制冷器件也叫温差制冷器件。它是以咱尔帖效应为基础的一种制冷技术。它的简  散热吸热单工作原理是:当把N型和P型半导体元件联结成电偶对并在两块半导体上通上直流电时，如图1所示，电偶对的一端就会吸热逐渐变冷，这一图1半导体端叫做冷端;另一端会放热变热，这制冷器件简单一端称为热端。  
 
 图1半导体制冷器件简单工作原理  
 
 
 
 
 如果在热端装上足够大的散热片和冷却装置(如风扇)，使其保持一定的温度，那么冷端就可以不断地由周围介质吸热而达到制冷的目的。  
 
 半导体制冷器尺寸小、重量轻、工作中无噪声。如果改变接在半导体制冷器两端的电压极性，冷热端也随之改变，可以使制冷器工作状态立即变为制热工一件状态，非常方便。  
 
 半导体器件可以制作家用小型电冰箱、冷藏烘烤两用箱、冷暖风机等。  
 
 半导体制冷器件要求直流供电，而且是低电压、大电流供电。如果用交流电源供电，应先降压，再整流，纹波系数应在10%-15%以下，用电感滤波效果较好。  
 
 半导体制冷器件在通电之前应先解决好热端的冷却，如果用风冷应先接通电扇，否则热端温度过高将会烧坏制冷器件。

半导体冰箱是一种在制冷原理上与普通冰箱完全相同的产品，它以一块40毫米见方、4毫米厚的半导体芯片（半导体制冷器件也叫温差制冷器件），半导体的制冷和制热，是利用半导体材料的Peltier效应，当直流电通过两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量,可以实现制冷的目的，有被喻为世界最小的“压缩机”。
 半导体制冷系统，具有制冷效果佳、无氟利昂、无振动、超低噪  音、使用寿命长、节能环保等一系列优点