什么是帕尔贴效应?半导体制冷原理是什么

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帕尔贴效应是指两个不同导体接通后,通上直流电,在接头处产生吸热或放热现象,这种热量即为帕尔贴热,大小与电流成正比,这种效应是可逆的。

半导体制冷原理是通过半导体材料的温差效应,使直流电通过由两种不同半导体材料串联成的电偶时,在电偶对的两端将吸收或放出热量。

帕尔帖原理的简介

1834年,法国物理学家Jean Charles Athanase Peltier(英语发音:/ˈpɛltjeɪ/;法语发音:[pɛl.tje],中文译作帕尔帖、珀耳帖或佩尔蒂)发现了珀耳帖效应。这个效应是:

当有电流通过不同的导体(a和b)组成的回路时,(除产生不可逆的焦耳热外)在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。如果电流从自由电子密度较高的一端a流向自由电子密度较低的一端b,则b端的温度就会升高;反之,b端的温度就会降低。

吸热或放热的量满足以下关系:

Q = (Πa -Πb)I

其中Πa、Πb分别是导体a和导体b的Peltier系数。

珀耳帖效应的示意图。红色一端的导体从蓝色一端的导体吸热,然后释放到周围环境中。

珀耳帖效应是塞贝克效应(Seebeck effect)的逆效应。珀耳帖效应、塞贝克效应和

汤姆孙效应(Thomson effect)三者合称热电效应。

根据珀耳帖效应可以制造半导体制冷元件。

相比根据卡诺热机原理制造的压缩机,半导体制冷的优点是:体积可以做得很小,无运动部件(所以寿命比较长),无需致冷剂,启动响应速度快(所以更适用于需要精确温控的地方)

但其缺点是,致冷效率只有压缩机致冷方式的1/4左右,所以不适用于需要大功率致冷的地方。

一个USB供电的半导体制冷装置(用来冷却饮料)

什么是珀尔帖效应?

Peltier指的是一种物理上的效应(中文是:珀耳帖效应或者塞贝克效应),应用Peltier特性制成的散热器就是Peltier散热器了(有的人称之为半导体/陶瓷制冷器)。

Peltier制冷器由两种特性不同的导电物料构成,当电流通过两者的时候,就会形成温度差:一面热、一面冷。

帕尔贴的介绍

帕尔贴是从英文“Peltier”一词翻译过来的。国内目前以帕尔贴半导体(中国)有限公司 生产的以“Peltier为品牌的帕尔贴热电半导体致冷器件,品质优良,价格低廉,成为半导体制冷的航母。

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