半導體如何保溫、保冰 - 生活

By Dora
at 2007-10-04T00:00

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外出型攜帶式車用冰箱
制熱制冷方式為半導體
請問半導體如何能達到保溫，保冰的效果

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By Lucy
at 2007-10-06T15:22

使用熱電式致冷片：
半導體製冷並不是什麽新鮮東西。早在幾年以前，就有人把它應用在CPU超頻上了。它是由半導體所組成的一種冷卻裝置，其零件形狀為方塊薄片. 主要有兩種規格.
3cm x 3cm x ( 0.4cm ) 4cm x 4cm x ( 0.5cm ) 適用電壓約直流12V. 最大電流約4 -6A . 功率約有60W -20W 不等. 由於沒有壓縮機. 冷媒. 所以適合用於小型的產品. 如汽車冰箱. 除濕機...
半導體致冷不僅以獨具的設備體積小﹑無機械轉動﹑溫度易自控等效能魅力在國防﹑航太﹑醫療等特殊領域博取了科學家的青睞, 更因近年來其製造技術的迅雷發展和各種優質半導體材料的不斷問世, 成為民用製冷業界的新寵.目前，中國是世界上溫差電産品生産規模最大的國家之一，産品的技術性能也接近國際先進水準。以電子致冷飲水機爲代表的溫差電致冷産品廣泛進入了普通家庭，

半導體製冷裝置可以通過選擇不同的致冷晶片 ( 或晶片組合 ) ﹑調節工作電流 , 或採用新材料替代導熱性較差的陶瓷表殼﹑或引入更新的半導體設計理念等改變它的製冷溫度 . 當晶片選定 , 如何讓其在製冷模組中發揮最佳的功效 , 給欲散熱的空間提供最合理的製冷量 , 就應當根據半導體致冷晶片科學工作原理考慮匹配的工作電流選擇與冷熱端有效的散熱方式配搭 .這種晶片常用在汽車冰箱及電腦 CPU 散熱上.

其正式名稱為半導體溫差致冷晶片 (Thermoelectric Cooling, TEC)
由具有熱電能量轉換特性的材料, 目前是由碲化鉍等材料做成的半導體 . 二極體組成, 兩面為陶瓷基板。當兩面溫度發生差異時會產生電壓差.. 相反的. 若施以直流電流. 則兩面會發生溫差.一面發熱, 另一面發冷。在通過直流電時有製冷功能, 因此稱為熱電致冷. 目前是由碲化鉍等材料做成的半導體 . 通上電源之後，冷端的熱量被移到熱端，導致冷端溫度降低，一般可以達到零下10度左右，熱端溫度升高。
它是由許多N型和P型半導體顆粒互相排列而成，而N/P之間以導體相連接，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最後由兩片陶瓷片像夾心餅乾一樣夾層.溫差電是研究溫差和電之間關係的科學，它是一門古老而又年輕的學科。構成溫差電技術的基礎有三個基本效應。
塞貝克效應(Seebeck Effect)﹑
1821年德國科學家塞貝克首先發現了溫差電的第一個效應，人們稱之爲塞貝克效應，即兩種不同的金屬構成閉合回路，當兩個接頭存在溫差時，回路中將産生電流，這一效應成爲了溫差發電的技術基礎。
珀爾帖效應(Peletier Effect)﹑
今天我們經常提到的電子致冷所依賴的珀爾帖效應是法國科學家珀爾帖於1834年發現的，它是塞貝克效應的逆效應——兩種不同的金屬構成閉合回路，當回路中存在直流電流時，兩個接頭之間將産生溫差。
湯姆遜效應(Thomson Effect),
1845年湯姆遜發現了溫差電的第三個效應，後來人們稱它爲湯姆遜效應。
　　
溫差電現象發現後將近一個世紀，並未得到實際應用，原因是金屬的溫差電效應非常微弱。溫差電技術的真正復興可以認爲從二十世紀30年代開始，傑出的蘇聯物理學家約飛最早提出採用半導體材料作爲溫差電換能材料，特別是首先提出的固熔體合金的概念，爲溫差電技術的實際應用奠定理論與技術基礎。上世紀50年代初期，利用PbTe和Sb2Te3材料分別作N、P 臂的單級溫差電致冷器的最大溫差約40℃ ，以後人們發現Bi2Te3及其固熔體合金是最有希望的溫差電致冷材料。上世紀70年代以後，由於陶瓷工藝、半導體材料製備方法、切割工藝及焊接技術等的進步使溫差電致冷得到飛速發展。迄今爲止，已實用化的性能最佳的溫差電致冷材料爲Bi2Te3—Sb2Te3—Sb2Se3贋三元合金，最大優值達3.510—3/℃，用這種材料製作的單級致冷元件的最大溫差可達到70℃ 以上。

By Belly
at 2007-10-06T04:08

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