半導(dao)體車載(zai)冰箱電子制(zhi)冷(leng)原理介紹2

半導體電子制(zhi)冷(leng)又稱熱(re)電制(zhi)冷(leng)，或者溫差電制(zhi)冷(leng)，它(ta)是利用(yong)“帕爾帖(tie)效應(ying)”的一種制(zhi)冷(leng)方法(fa)，與壓(ya)縮式(shi)制(zhi)冷(leng)和吸收式(shi)制(zhi)冷(leng)并稱為世界三大制(zhi)冷(leng)方式(shi)。

1843年，法國物理學家帕(pa)(pa)爾帖在銅絲(si)的兩頭各接(jie)(jie)一(yi)(yi)(yi)根鉍(bi)(bi)絲(si)，再將(jiang)兩根鉍(bi)(bi)絲(si)分別(bie)接(jie)(jie)到直流電源的正負(fu)極(ji)上(shang)，通電后(hou)，他驚(jing)奇的發現一(yi)(yi)(yi)個接(jie)(jie)頭變熱，另(ling)一(yi)(yi)(yi)個接(jie)(jie)頭變冷；這個現象后(hou)來就(jiu)被稱為“帕(pa)(pa)爾帖效(xiao)應”。

“帕(pa)爾帖效應”的(de)物理原理為：電荷載(zai)(zai)體(ti)在導體(ti)中運動(dong)形成電流，由于電荷載(zai)(zai)體(ti)在不同的(de)材料中處于不同的(de)能級，當(dang)它從高能級想低能級運動(dong)時，就會釋放(fang)出多余的(de)熱量。反(fan)之，就需(xu)要從外(wai)界吸收(shou)熱量（即表現(xian)為制冷）。

所(suo)以，“半導(dao)體(ti)電子制(zhi)冷”的(de)效果(guo)就主要取決于電荷(he)載體(ti)運動(dong)的(de)兩(liang)種(zhong)材料(liao)的(de)能(neng)級差，即熱(re)電勢差。純(chun)金屬的(de)導(dao)電導(dao)熱(re)性能(neng)好，但制(zhi)冷效率極低（不到1%）。半導(dao)體(ti)材料(liao)具有(you)極高的(de)熱(re)電勢，可以成功的(de)用來做小型的(de)熱(re)電制(zhi)冷器。

經(jing)過多(duo)次實(shi)驗，科(ke)學家發現：P型半導(dao)體（Bi2Te3-Sb2Te3）和N型半導(dao)體(Bi2Te3-Bi2Se3)的熱(re)電(dian)勢差最大(da)，應用中能(neng)夠(gou)在冷(leng)接(jie)點處表現出明(ming)顯制冷(leng)效果(guo)。

通上電源之后(hou)，冷(leng)端的(de)熱量被移(yi)到(dao)熱端，導(dao)(dao)致(zhi)(zhi)冷(leng)端溫(wen)(wen)度(du)降低(di)，熱端溫(wen)(wen)度(du)升高，這(zhe)(zhe)就是著名的(de)Peltiereffect。這(zhe)(zhe)現(xian)象(xiang)最(zui)早是在1821年，由一(yi)(yi)位德國(guo)(guo)科學(xue)家(jia)ThomasSeeback首先發現(xian)，不(bu)過他當時做(zuo)了(le)錯誤(wu)的(de)推論，并沒有領悟到(dao)背(bei)後(hou)真(zhen)正的(de)科學(xue)原理(li)。到(dao)了(le)1834年，一(yi)(yi)位法國(guo)(guo)表匠(jiang)，同時也(ye)(ye)是兼職(zhi)研究這(zhe)(zhe)現(xian)象(xiang)的(de)物理(li)學(xue)家(jia)JeanPeltier，才發現(xian)背(bei)後(hou)真(zhen)正的(de)原因，這(zhe)(zhe)個現(xian)象(xiang)直(zhi)到(dao)近(jin)代隨著半導(dao)(dao)體(ti)的(de)發展才有了(le)實際(ji)的(de)應用，也(ye)(ye)就是[致(zhi)(zhi)冷(leng)器]的(de)發明(注意，這(zhe)(zhe)種叫(jiao)致(zhi)(zhi)冷(leng)器，還不(bu)叫(jiao)半導(dao)(dao)體(ti)致(zhi)(zhi)冷(leng)器)。下(xia)面我們來看一(yi)(yi)下(xia)半導(dao)(dao)體(ti)致(zhi)(zhi)冷(leng)器的(de)結構(gou)：

由(you)許多N型和P型半導(dao)體之顆粒互相排列而成(cheng)，而NP之間以一般的(de)導(dao)體相連接而成(cheng)一完(wan)整(zheng)線路(lu)，通(tong)常是銅、鋁或其(qi)他金屬導(dao)體，最後由(you)兩片陶瓷片像夾(jia)(jia)心餅乾一樣夾(jia)(jia)起來，陶瓷片必須絕緣(yuan)且(qie)導(dao)熱良(liang)好，外觀(guan)如右(you)圖(tu)(tu)所示，看起來像三明(ming)治(下圖(tu)(tu)為實(shi)物圖(tu)(tu))：

電(dian)子冰箱(xiang)(xiang)簡單結(jie)構為：將P型半(ban)導(dao)體，N型半(ban)導(dao)體，以及銅(tong)板，銅(tong)導(dao)線連成一個回路，銅(tong)板和導(dao)線只起導(dao)電(dian)作用，回路由12V直流(liu)電(dian)供電(dian)，接(jie)通電(dian)流(liu)后(hou)，一個接(jie)點變冷（冰箱(xiang)(xiang)內部），另一個接(jie)頭散熱(re)（冰箱(xiang)(xiang)后(hou)面散熱(re)器）。

半導體電子制冷的優點

1.結構簡(jian)單，部件少，維修方便；

2.無(wu)機械傳動部件，無(wu)磨損(sun)，無(wu)噪音，壽命長；

3.無需制(zhi)(zhi)冷劑制(zhi)(zhi)冷（壓縮式和(he)吸(xi)收(shou)式都需要），絕(jue)對環保；

4.效(xiao)率高，耗(hao)電(dian)量低（在100W以下，耗(hao)電(dian)量只有壓(ya)縮(suo)式和(he)吸收式的一半。

半導體冰箱使用注意事項

1.請保證車載冰箱通風口與(yu)散熱孔的暢通；注意及(ji)時清理風扇或防塵罩上(shang)的灰塵；

2.切勿將物品塞(sai)入(ru)車載冰箱散熱孔和進風口孔處、汽車冰箱使用時應遠離熱源。

3.當從加熱功(gong)能轉(zhuan)換制冷功(gong)能時(shi)，建議關(guan)掉(diao)電源，5分鐘后再啟動汽車(che)冰(bing)箱。

4.清潔車載冰箱(xiang)時，請關(guan)掉所有電(dian)源(yuan)、請不要(yao)使用(yong)強力(li)清潔劑清理冰箱(xiang)。

5.確定半(ban)導(dao)(dao)體(ti)制冷(leng)箱的變化(hua)溫度(du)和環境溫度(du)，這(zhe)些將提供給你可期望的半(ban)導(dao)(dao)體(ti)制冷(leng)箱能達到溫度(du)方面(mian)的粗略指導(dao)(dao)，制冷(leng)溫度(du)標(biao)示通常為：可達到低于環境溫度(du)度(du)以下。

檢查這類制冷箱的初始步驟是：

1.目視檢查風扇是(shi)否運轉；

2.檢查產品電流。如(ru)果(guo)接近5安培(pei)，可有(you)把握的說帕爾(er)貼元(yuan)件、PCB或(huo)保險開(kai)關沒問(wen)題；

3.如(ru)無電流，檢(jian)查(cha)PCB上帕爾(er)貼元件連接處的電壓。

4.如顯示12V或更高，那(nei)么PCB和溫度保險絲良(liang)好，建議更換帕爾貼元件。

5.如無電壓，檢查保(bao)(bao)險(xian)絲(si)確(que)定是(shi)PCB還是(shi)保(bao)(bao)險(xian)絲(si)壞了。