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半导体TEC制冷器

作者:小编 | 发布时间: 2021-01-31 | 次浏览

半导体制冷器(Thermo Electric Cooler)是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应,是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时,其一端吸热,一端放热的现象。重掺杂的N型和P型的碲化铋主要用作TEC的半导体材料,...

半导体制冷器(Thermo Electric Cooler)是利用半导体材料的珀尔帖效应制成的。所谓珀尔帖效应,是指当直流电流通过两种半导体材料组成的电偶时,其一端吸热,一端放热的现象。重掺杂的N型和P型的碲化铋主要用作TEC的半导体材料,碲化铋元件采用电串联,并且是并行发热。TEC包括一些P型和N型对(组),它们通过电极连在一起,并且夹在两个陶瓷电极之间;当有电流从TEC流过时,电流产生的热量会从TEC的一侧传到另一侧,在TEC上产生″热″侧和″冷″侧,这就是TEC的加热与制冷原理。半导体TEC制冷器(图1)

制冷还是加热,以及制冷、加热的速率,由通过它的电流方向和大小来决定。一对电偶产生的热电效应很小,故在实际中都将上百对热电偶串联在一起,所有的冷端集中在一边,热端集中在另一边,这样生产出用于实际的制冷器。如果在应用中需要的制冷或加热量较大,可以使用多级半导体制冷器,对于常年运行的设备,增大制冷元件的对数,尽管增加了一些初成本,但可以获得较高的制冷系数。
TEC的用途非常广泛,最典型的应用是激光器的温控和PCR的温控。众所周知,激光器对于温度是非常敏感的,因此对TEC的要求非常高。有些甚至要求将TEC和激光器同时采用TO封装,这就要求TEC的体积非常小。