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        熱電冷卻器在電子散熱器中的應用前景

        標簽:熱電冷卻器在電子散熱器中的應用前景 閱讀:483次
             熱電效應是一個由溫差產生電壓的直接轉換,是指當受熱物體中的電子,隨著溫度梯度由高溫區往低溫區移動時,產生電流現象,且反之亦然,當通過直流電時,具有熱電能量轉換特性的材料可產生致冷功能,稱之為熱電致冷。這種效應可以用來產生電能,用于測量溫度、冷卻或加熱物體。熱測試中最關鍵的測試工具——熱電偶的測溫原理就是熱電效應。
        電子散熱器
            熱電現象是1823年由德國物理學家Seebeck發現。當時他將指南針放置在由兩種不同金屬相接合成的線路上,同時在其中的一端接點處以烤爐加熱,而見到指針出現偏轉的現象。反過來,當直流電通過兩種不同導電材料所構成的回路時,接點上將產生吸熱或放熱的現象,是后來由法國人Peltier在1834年發現,這個現象稱Peltier效應,也是TEC的工作原理。
            從散熱器設計的角度看,半導體制冷片作為一種特殊的冷卻裝置,在技術應用上具有以下的優點和特點: 
            1、不需要任何制冷劑,可連續工作,沒有污染源和旋轉部件,不會產生回轉效應,工作時沒有震動、噪音、壽命長,安裝容易。結構簡單,部件少,維修方便;
            2、半導體制冷片具有兩種功能,既能制冷,又能加熱,制冷效率一般不高,但制熱效率很高,永遠大于1。因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統和制冷系統,在那些使用環境溫度變化范圍很大(有時需要冷卻,有時又需要加熱的工況下)的設備中,有特殊的優勢;
            3、半導體制冷片是電流換能型片件,通過輸入電流的控制,可實現高精度的溫度控制,再加上溫度檢測和控制手段,很容易實現遙控、程控、計算機控制,便于組成自動控制系統; 
            4、半導體制冷片熱慣性非常小,制冷制熱時間很快,在熱端散熱良好冷端空載的情況下,通電不到一分鐘,制冷片就能達到最大溫差;
            5、熱電效應具有制冷功能,可以將熱源溫度控制到環境溫度以下,這是常規的風冷、自然冷卻甚至液冷無法做到的。
        缺點:
            制冷溫度與環境溫度有關;
            熱電制冷器本身并不具備冷卻能力,僅僅是耗費電量,營造溫差。從能量守恒角度來看,熱電制冷器最終仍會增加整個系統的能耗和熱耗。對于整體結構尺寸已經限定的設備,其價值有限。
            一個不可忽略的事實是,熱電效應使得另外一側溫度加高,這樣高溫面與環境之間的溫差被加大,熱量傳輸動力更大。某些情境下,予以引導,也可能給電子散熱器產品的熱設計帶來新的思路。
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