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製冷半導體是什麼梗

發布時間:2022-12-22 17:32:00

A. 什麼是半導體製冷

導語:半導體這個東西對於大家來說肯能是比較陌生的,因為半導體是一種科研上用的東西,在我們日常生活中是比較少見的。我們日常生活中見到的主要是一些半導體製作的產品,比如說我們常用的半導體收音機以及半導體製作的其他的一些產品。最近幾年來,隨著科技的發展,人們又將半導體用於了製冷技術。那麼到底什麼是半導體呢?半導體製冷技術究竟是什麼樣的呢,它的工作原理是什麼樣的呢?今天小編就來給大家簡單的介紹一下什麼是半導體以及什麼是半導體製冷技術。


什麼是半導體:

要想很好的了解什麼是半導體製冷技術,首先就必須要明確半導體的概念,也就是要知道什麼是半導體以及和半導體相關的一些信息。半導體中的導指的就是是否導電的意思。半導體指的就是在平常的溫度下,在導體和絕緣體之間的材料。半導體既不是導體又是絕緣體,而是介於二者之間的一種神奇的材料。半導體的最大的優點就是它的導電性可以受到人們的控制,人們只要改變溫度就可以改變半導體的導電性,這就是人們青睞半導體的原因之一。


半導體製冷:

半導體因為它的獨特的優點,所以它的作用是非常大的,而且它的用途非常廣泛。半導體用於製冷就是近幾年來人們開發利用半導體的一個很好的例子。半導體材料在最近幾年裡呈現出了迅速發展的趨勢,所以各國科研部門都在加大對於半導體製冷技術的研究。半導體製冷其實是一種熱電製冷,因為熱電器本來就是一種半導體,所以人們把它叫做半導體製冷器。半導體製冷器的製冷效果是非常好的,所以一直是人們青睞的對象。


半導體製冷的應用:

既然半導體製冷器有這么好的效果,這么多的優點,那麼半導體製冷技術都會應用到那些領域呢?接下來小編介紹一下。一般來說半導體的應用領域主要有農業領域、醫療領域以及日常生活等方面。農業方面主要是用來給溫室大棚控制溫度;醫療方面主要是用來研究一些新的技術;日常主要是用來給家用電器降溫。


以上就是小編今天為大家介紹的關於半導體以及半導體製冷的一些介紹。如果大家對半導體製冷感興趣的話,可以了解一下具體的內容。

B. 半導體製冷的工作原理是怎樣的

半導體製冷又稱溫差電製冷、或熱電製冷。是未來電冰箱製冷技術發展的一個方向。半導體製冷是利用特種半導體材料,製成製冷器件,通電後直接製冷,因此得名半導體製冷。

用兩種不同金屬組成一對熱電偶,當在熱電偶中通以直流電流時,將在電偶的不同結點處,產生吸熱和放熱現象,這種現象稱為珀爾帖效應。

利用珀爾帖效應製成的半導體製冷器的電偶,是由一種特製的N型和P型半導體組成的。N型半導體是靠電子導電的,而P型半導體是靠所謂「空穴」來導電的。

不論N型半導體中的自由電子,還是P型半導體中的空穴,它們都參與導電,統稱為「載流子」,由「載流子」導電的現象,是半導體所特有的。

半導體製冷原理是把一個P型半導體和一個N型半導體,用銅連接片焊接而成電偶對,如圖2-7所示。當直流電流從N型半導體流向P型半導體時,則在2、3端的銅連接片上產生吸熱現象,此端稱為冷端;而在1、4端的銅連接片上產生放熱現象,此端稱為熱端。如果電流方向反過來,則冷、熱端將互換。

圖2-8 半導體製冷器的熱電堆

我國目前應用的製冷半導體材料,多數是以碲化鉍為基體的三元固熔體合金,其中P型材料是Bi2Te3-Sb2Te3;N型材料是Bi2Te3-Bi2Se3。由於半導體材料性能的限制,目前半導體製冷的效率比一般壓縮式要低,耗電量約大1倍。但在幾十瓦小能量的情況下,由於半導體製冷器的效率與能量大小無關,故對微小型製冷裝置,反而比壓縮式經濟。此外由於半導體製冷器必需使用直流電源,價格貴,使它的應用受到一定的限制。

C. 什麼是半導體製冷

就是不使用冷媒(俗稱雪種)達到降溫地目的。…請及時採納支持…

D. 什麼是半導體製冷冰箱

半導體製冷冰箱是由半導體所組成的一種冷卻裝置,於1960年左右才出現,然而其理論基礎可追溯到19世紀。這現象最早是在1821年,由一位德國科學家首先發現。
這種半導體製冷冰箱,包括冰箱本體、設置於冰箱本體的口部的冰箱門,所述的冰箱本體上設置有出水孔,該出水孔的出口處設置有接水盤;所述的接水盤上設置有加熱元件,該加熱元件與加熱控制電路相電連接。通過加熱控制電路對加熱元件進行控制,使得加熱元件可以在需要蒸發冷凝水時得電,從而使得冷凝水可以被及時地蒸發掉。半導體製冷冰箱,也叫熱電製冷冰箱,是一種熱泵所做成的。
【半導體製冷冰箱優勢】
半導體製冷冰箱它的優點是沒有滑動部件,應用在一些空間受到*,可靠性要求高,無製冷劑污染的場合。利用半導體材料的效應,當直流電通過兩種不同半導體材料串聯成的電偶時,在電偶的兩端即可分別吸收熱量和放出熱量,可以實現製冷的目的。它是一種產生負熱阻的製冷技術,其特點是無運動部件,可靠性也比較高。
利用半導體製冷的方式來解決LED照明系統的散熱問題,具有很高的實用價值。半導體冰箱攜帶方便,無噪音,可以用來短時間保存食物。半導體冰箱的製冷溫度與環境溫度有關(一般低於環境溫度20度),用來保鮮食物是沒有什麼問題的。

E. 半導體製冷片是什麼意思😊

這種半導體做的東東接上電以後,一面是冷的,一面是熱的......

F. 什麼是半導體製冷

摘要:半導體製冷又稱電子製冷,或者溫差電製冷,是從上世紀50年代發展起來的一種新製冷技術,與壓縮式製冷和吸收式製冷並稱為世界三大製冷方式。

G. 冰箱製冷的梗原句

冰箱製冷方式:

1.風冷式:製冷管路隱藏,利用風扇將冷風吹進冷凍室和冷藏室,干凈清爽,是無霜的,製冷效(類似給熱水吹氣冷卻快的道理)。較高檔的冰箱採取風冷的技術較多,像對開門的400升以上大冰箱普遍採用該技術。優點是製冷效,箱內溫度均勻,干凈清爽,無霜,不需要手動除霜。缺點是結構復雜,成本相對直冷的較高,食物保鮮效果差些(容易風干)。

2.直冷式:直冷式是很早期的製冷技術,可以看到冷凍室抽屜之間有一排排的製冷管路,這些管路在冷凍室內膽外層,以及無抽屜的冰箱。這些管路在冷凍室內膽外層。優點是結構簡單,成本低,食物不易風乾的保鮮效果好些。缺點是箱內溫度不太均勻,而且需要手動除霜。

3.間、直冷混合式:利用上述兩種製冷方式的優點,冷凍室用風冷,冷藏室用直冷。這種方式技術復雜,比較少見。

H. 什麼是半導體製冷

到了二十世紀五十年代隨著半導體材料的迅猛發展,熱電製冷器才逐漸從實驗室走向工程實踐,在國防、工業、農業、醫療和日常生活等領域獲得應用,大到可以做核潛艇的空調,小到可以用來冷卻紅外線探測器的探頭,因此通常又把熱電製冷器稱為半導體製冷器。

希望能幫到你,望採納,謝謝!

I. 半導體製冷片原理及其技術運用

半導體製冷片(TE)也叫熱電製冷片,是一種熱泵,它的優點是沒有滑動部件,應用在一些空間受到限制,可靠性要求高,無製冷劑污染的場合。


半導體製冷片的工作運轉是用直流電流,它既可製冷又可加熱,通過改變直流電流的極性來決定在同一製冷片上實現製冷或加熱,這個效果的產生就是通過熱電的原理,以下的圖就是一個單片的製冷片,它由兩片陶瓷片組成,其中間有N型和P型的半導體材料(碲化鉍),這個半導體元件在電路上是用串聯形式連結組成。




半導體製冷片的工作原理


當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成電偶對時,在這個電路中接通直流電流後,就能產生能量的轉移,電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量,成為冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量,成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導體材料N、P的元件對數來決定,以下三點是熱電製冷的溫差電效應。


1、塞貝克效應(SEEBECKEFFECT)


一八二二年德國人塞貝克發現當兩種不同的導體相連接時,如兩個連接點保持不同的溫差,則在導體中產生一個溫差電動勢:ES=S.△T


式中:ES為溫差電動勢


S(?)為溫差電動勢率(塞貝克系數)


△T為接點之間的溫差


2、珀爾帖效應(PELTIEREFFECT)


一八三四年法國人珀爾帖發現了與塞貝克效應的效應,即當電流流經兩個不同導體形成的接點時,接點處會產生放熱和吸熱現象,放熱或吸熱大小由電流的大小來決定。


Qл=л.Iл=aTc


式中:Qπ為放熱或吸熱功率


π為比例系數,稱為珀爾帖系數


I為工作電流


a為溫差電動勢率


Tc為冷接點溫度



3、湯姆遜效應(THOMSONEFFECT)


當電流流經存在溫度梯度的導體時,除了由導體電阻產生的焦耳熱之外,導體還要放出或吸收熱量,在溫差為△T的導體兩點之間,其放熱量或吸熱量為:


Qτ=τ.I.△T


Qτ為放熱或吸熱功率


τ為湯姆遜系數


I為工作電流


△T為溫度梯度


以上的理論直到本世紀五十年代,蘇聯科學院半導體研究所約飛院士對半導體進行了大量研究,於一九五四年發表了研究成果,表明碲化鉍化合物固溶體有良好的製冷效果,這是最早的也是最重要的熱電半導體材料,至今還是溫差製冷中半導體材料的一種主要成份。


約飛的理論得到實踐應用後,有眾多的學者進行研究到六十年代半導體製冷材料的優值系數,才達到相當水平,得到大規模的應用,也就是我們現在的半導體製冷片件。



中國在半導體製冷技術開始於50年代末60年代初,當時在國際上也是比較早的研究單位之一,60年代中期,半導體材料的性能達到了國際水平,60年代末至80年代初是我國半導體製冷片技術發展的一個台階。在此期間,一方面半導體製冷材料的優值系數提高,另一方面拓寬其應用領域。中國科學院半導體研究所投入了大量的人力和物力,獲得了半導體製冷片,因而才有了現在的半導體製冷片的生產及其兩次產品的開發和應用。


製冷片的技術應用


半導體製冷片作為特種冷源,在技術應用上具有以下的優點和特點:


1、不需要任何製冷劑,可連續工作,沒有污染源沒有旋轉部件,不會產生回轉效應,沒有滑動部件是一種固體片件,工作時沒有震動、噪音、壽命長,安裝容易。


2、半導體製冷片具有兩種功能,既能製冷,又能加熱,製冷效率一般不高,但制熱效率很高,永遠大於1。因此使用一個片件就可以代替分立的加熱系統和製冷系統。


3、半導體製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、程式控制、計算機控制,便於組成自動控制系統。


4、半導體製冷片熱慣性非常小,製冷制熱時間很快,在熱端散熱良好冷端空載的情況下,通電不到一分鍾,製冷片就能達到最大溫差。


5、半導體製冷片的反向使用就是溫差發電,半導體製冷片一般適用於中低溫區發電。


6、半導體製冷片的單個製冷元件對的功率很小,但組合成電堆,用同類型的電堆串、並聯的方法組合成製冷系統的話,功率就可以做的很大,因此製冷功率可以做到幾毫瓦到上萬瓦的范圍。


7、半導體製冷片的溫差范圍,從正溫到負溫度都可以實現。


通過以上分析,半導體溫差電片件應用范圍有:製冷、加熱、發電,製冷和加熱應用比較普遍,有以下幾個方面:


1、軍事方面:導彈、雷達、潛艇等方面的紅外線探測、導行系統。


2、醫療方面;冷力、冷合、白內障摘除片、血液分析儀等。


3、實驗室裝置方面:冷阱、冷箱、冷槽、電子低溫測試裝置、各種恆溫、高低溫實驗儀片。


4、專用裝置方面:石油產品低溫測試儀、生化產品低溫測試儀、細菌培養箱、恆溫顯影槽、電腦等。


5、日常生活方面:空調、冷熱兩用箱、飲水機、電子信箱等。此外,還有其它方面的應用,這里就不一一提了。



半導體製冷片的散熱方式


半導體製冷片件的散熱是一門專業技術,也是半導體製冷片件能否長期運行的基礎。良好的散熱才能獲得最低冷端溫度的先決條件。以下就是半導體製冷片的幾種散熱方式:


1、自然散熱。


採用導熱較好的材料,紫銅鋁材料做成各種散熱片,在靜止的空氣中自由的散發熱量,使用方便,缺點是體積太大。


2、充液散熱。


用較好的散熱材料做成水箱,用通液體或通水的方法降溫。缺點是用水不方便,浪廢太大,優點是體積小,散熱效果最好。


3、強迫風冷散熱。


工作氣氛為流動空氣,散熱片所用的材料和自然散熱片相同,使用方便,體積比自然冷卻的小,缺點是增加一個風機出現噪音。


4、真空潛熱散熱。


最常用的就是「熱管」散熱片,它是利用蒸發潛熱快速傳遞熱容量。

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