半导体制冷片

1.半導體致冷原理：把一個N 型和P 型半導體的粒子用金屬連接片
焊接而成一個電偶對。當直流電流從N 極流向P 極時，2.3 端上産生
吸熱現象，此端稱冷端而下面1.4 端産生放熱現象，此端稱熱端如
果電流方向反過來，則冷熱端相互轉換。由於一個電偶産生熱效應
較小（一般約 IKcal／h）所以實際上將幾十。上百對電偶聯成的
熱電堆。所以半導體的致冷-一吸熱示日放熱是由載流子（電子和
空穴）流過結點，由勢能的變化而引起的能量傳遞這是半導體致冷
的本質。
2.半導體致冷過程：電子由負極出發經過金屬片--流向P 點4--到P
型-再流向P 點3--結點金屬片--從結點2--到達N 型--再返過結點1
--到達金屬片回到電源正極。由於左半部是P 型，導電方式是空
穴，空穴流動方向與電子流動方向相反，所以空穴是結點3 金屬片
--P 型--結點4 金屬片--到電源負極。結點4 金屬中的空穴具有的能
量低於P 型中空穴能量，當空穴在電場作用下要從3 到達P 型，必須
要增加能量，並把這部分勢能轉蠻爲空穴的墊能．因而在結點3 處
的1 金屬被冷卻下來，當空穴流向4 時，金屬片曲於P 型中空穴能量
太子金屬中空穴的能量，因而要釋放多餘的勢能，要將熱放出來這
4 處的金屬片是被加熱。右半部是N 型，與金屬片聯接是靠自由電子
導電的，而在結點2 金屬中勢能低於N 型電子勢能，當自由電子在電
場作用1 電子通過結點2 到達N 型時必然要增加墊能，這部分勢能只
能從金屬片勢能取得，同時必然使結點2 金屬片冷下來。當電子由N
型流向結點1 金屬片時，由於電子從勢能較高的地方流向勢能低
處，故要釋放多餘的墊能．並變成熱能，在結點1 處使金屬片加
熱，是熱端。
半導體致冷特點
1.無噪音、無磨損、運行可靠、維護方便。
2.冷卻速度快，其冷卻速度可通過調節工作電流來控制，便於手動和自動控制。
3.體積小、重量輕，可大大節約建築面積。
4.可通過改電流的方向達冷卻和加熱的兩種目的。
5.不使用製冷劑，不污染環境。
TEC1 系列致冷元件使用中注意問題：
1、當採用非專用設備檢驗該器件時，在工作參數下，熱端的溫度必須
低於80℃，（含改變電流方向冷端變成熱端）。在熱端沒有散熱條件
下，瞬間通電進行試驗，即用手觸摸致冷器的兩個端面，感到有一定的
熱感，一面稍有冷感即可。否則由於熱端溫度太高，極易造成器件短路
或斷覽使致冷器報廢。
2、在一般條件下，鑒別致冷元件的極性時可將致冷元件冷端朝上放
置，引線端朝向人體方向，此時右側引線即爲正極通常用紅色表示：左
側爲負極通常用黑色，蘭或白色表示，此種極性是致冷元件工作時的接
線方法。需致熱時．只要改變電流極性即可。致冷工作日個必須採用直
流電源?　繚吹奈撇ㄏ凳　π∮?10％。
3、致冷電偶對數及極限電壓的識別方法，電偶對數即指PN 結點的
數量。例如：致冷器的型號爲TECI 一12703，則127 爲致冷元件的電偶
對數，0.3 爲允許電流值（單位安培）致冷元件的極限電壓≈電偶對數
×0.11，例如： TECI 一12703 的極限電壓V＝127×0.11＝13.97(V)4、
各種致冷元件不論在使用還是在試驗中，冷熱交換時必須待兩端面恢復
到室溫時，（一般需要15 分鐘以上方可進行）。否則易造成陶瓷片炸裂。
5、爲了提高致冷元件的壽命，使用前應該對致冷元件四周外露PN 元件
進行固化處理。方法用706 單組固化橡膠，均勻地塗在致冷元件四周PN
元件上，不要塗在兩個端面上。所塗的橡膠24 小時自然固化，固化後呈
乳白色有彈性的固體。固化的目的是使致冷元件電偶與外界空氣完全隔
離。起防潮的作用，可提高致冷元件壽命約50％。
6、在安裝時，首先用無水酒精棉，將致冷元件的兩端擦洗乾淨。均
勻的塗上很薄的一層導熱矽脂：安裝表面（儲冷板、散熱板）應加工，
表面平面度不大於0．03mm，並清洗乾淨；在安裝過程中致冷元件的冷
端工作面一定要與儲冷板接觸良好，熱端應與散熱板接觸良好（如用
螺絲緊固，用力應均勻，切勿過度）：儲冷板、散熱板的尺寸大小取決
於冷卻方法及冷卻功率大小，可視：清況自行決定；爲達到佳致冷效
果儲冷板和散熱板之間應當用隔熱材料充底其厚度在25 一30mm 爲宜。
正確的安裝、組裝方法如下：
1.致冷片一面安裝散熱片，一面安裝導冷系統安裝表
面平面度不太於0.03mm 要除去手刺、汙物。
2.致冷片與散熱片和導冷塊接觸良好，接觸面須塗有
一薄層導熱矽脂。
3.固定致冷片時既要使致冷片受力均勻，又要注意切
勿過度。以防止瓷片壓裂。
正確的使用條件如下：
1.使用直流電源電壓不得過額定電壓，電源波紋系
數小於10％。
2.電流不得過元件的額定電流。
3.致冷片正在工作時不得瞬間通反向電壓（須在5 分
鍾之後）。
4.致冷片內部不得進水。
5.致冷片周圍濕度不得過80％。