半导体制冷技术详解及相关应用解决方案

半导体制冷

又称电子制冷，或者温差电制冷，是从50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科，它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生珀尔帖效应，即通过直流电制冷的一种新型制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为三大制冷方式。

珀尔帖效应(PELTIEREFFECT) 

1834年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的相反效应，即当电流流经两个不同导体形成的接点时，接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热大小由电流的大小来决定。

半导体制冷片制冷原理

半导体制冷片（TE）也叫热电制冷片，是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。

半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生就是通过热电的原理，半导体制冷片的工作原理是：当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料连结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定。制冷片内部是由上百对电偶联成的热电堆，以达到增强制冷的效果。

半导体制冷技术的优势

半导体制冷只要采用半导体制冷片作为特种冷源，在技术应用上具有明显的优势和特点：

不需要任何制冷剂，没有污染源；可连续工作，没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件，是一种固体片件；

与传统的机械式制冷器件不同，热电制冷器在工作过程中基本上不会产生任何电子干扰信号，它可以与敏感的电子感应器相连接，并不会干扰其工作。另外，它在运行过程中也不会产生任何噪音；

半导体制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，且制冷和制热可以快速切换，因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

半导体制冷片是电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现在0.1 ℃范围内精确地控制温度。再加上温度检测和控制手段，很容易实现?？?、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。

由于全部为固态基构造，热电制冷器具有很高的可靠性。尽管某种程度上与应用条件有关，但是典型热电制冷器的寿命一般可以达到200,000小时以上。

传统的散热器需要将温度升高到环境温度以上才可以使用，与其不同的是热电制冷器具有将物体温度降低到环境温度以下的能力。

既然半导体制冷技术有这么好的效果，这么多的优点，那么半导体制冷技术都会应用到哪些领域呢？

01 *事

雷达、潜艇等方面的红外线探测、导航系统。

冷力、冷合、白内障摘除片、血液分析仪、冷敷机等。

冷阱、冷箱、冷槽、电子低温测试装置、各种恒温、高低温实验仪片。

石油产品低温测试仪、生化产品低温测试仪、细菌培养箱、恒温显影槽、电脑等。

KBF-S ECO系列恒温恒湿箱秉承 BINDER 一贯的高品质，性价比高，极吸引力。该系列产品采用革新型半导体制冷技术，无需制冷剂、噪音低，性能出色，满足您的日常实验需求。

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即使是满载运行，其箱内的气候环境也可满足用户要求。水平气流由两侧输入，确保箱内气候环境保持均匀。由于采用了创新型的半导体技术，即使条件不断变化，也能随时保证气候稳定，亦可在稳定的气候条件下对大量药品进行测试。