半(ban)導體車載冰(bing)箱電子(zi)制冷(leng)原(yuan)理介(jie)紹2

半導(dao)體電子制(zhi)冷(leng)又稱(cheng)熱電制(zhi)冷(leng)，或者(zhe)溫(wen)差電制(zhi)冷(leng)，它是利用“帕爾帖效應”的一種(zhong)制(zhi)冷(leng)方法，與壓縮式制(zhi)冷(leng)和吸收式制(zhi)冷(leng)并稱(cheng)為世界三大制(zhi)冷(leng)方式。

1843年，法國物(wu)理學家帕爾帖在銅絲(si)的(de)(de)兩頭各(ge)接一根鉍絲(si)，再將兩根鉍絲(si)分別接到直流電源的(de)(de)正負極上，通電后(hou)，他(ta)驚奇的(de)(de)發現一個接頭變熱，另一個接頭變冷；這個現象后(hou)來就被(bei)稱為“帕爾帖效應”。

“帕爾帖效應”的(de)物理(li)原理(li)為：電荷載體在導體中運(yun)動(dong)形成(cheng)電流，由(you)于電荷載體在不同的(de)材料中處于不同的(de)能級(ji)，當它從高能級(ji)想(xiang)低(di)能級(ji)運(yun)動(dong)時(shi)，就(jiu)會釋放出多余的(de)熱量。反之，就(jiu)需(xu)要從外界吸收熱量（即表(biao)現為制(zhi)冷）。

所以，“半導(dao)(dao)(dao)體(ti)電子制(zhi)冷(leng)”的(de)效果就主(zhu)要取(qu)決于電荷(he)載體(ti)運動的(de)兩種材料(liao)的(de)能級差(cha)，即熱電勢(shi)差(cha)。純(chun)金屬(shu)的(de)導(dao)(dao)(dao)電導(dao)(dao)(dao)熱性(xing)能好，但制(zhi)冷(leng)效率(lv)極(ji)低（不到1%）。半導(dao)(dao)(dao)體(ti)材料(liao)具有極(ji)高的(de)熱電勢(shi)，可以成功的(de)用來做小型的(de)熱電制(zhi)冷(leng)器。

經(jing)過多次實驗，科學家發現(xian)：P型(xing)半導體（Bi2Te3-Sb2Te3）和N型(xing)半導體(Bi2Te3-Bi2Se3)的熱電(dian)勢差(cha)最大，應(ying)用(yong)中能夠在(zai)冷接點處表現(xian)出明(ming)顯(xian)制冷效(xiao)果。

通上電(dian)源之后(hou)，冷端(duan)(duan)(duan)的(de)(de)熱量被移(yi)到熱端(duan)(duan)(duan)，導(dao)致冷端(duan)(duan)(duan)溫度(du)降(jiang)低，熱端(duan)(duan)(duan)溫度(du)升高，這(zhe)(zhe)(zhe)就是(shi)著名的(de)(de)Peltiereffect。這(zhe)(zhe)(zhe)現象最早是(shi)在1821年，由一位德國科(ke)學家ThomasSeeback首先發(fa)現，不過(guo)他當時做了錯誤的(de)(de)推(tui)論，并(bing)沒(mei)有領悟到背後真正的(de)(de)科(ke)學原理。到了1834年，一位法國表匠(jiang)，同時也(ye)是(shi)兼職研(yan)究這(zhe)(zhe)(zhe)現象的(de)(de)物理學家JeanPeltier，才發(fa)現背後真正的(de)(de)原因，這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)現象直到近代隨著半導(dao)體的(de)(de)發(fa)展(zhan)才有了實(shi)際的(de)(de)應用，也(ye)就是(shi)[致冷器(qi)]的(de)(de)發(fa)明(ming)(注意，這(zhe)(zhe)(zhe)種叫致冷器(qi)，還(huan)不叫半導(dao)體致冷器(qi))。下面我們來看一下半導(dao)體致冷器(qi)的(de)(de)結構：

由(you)許多(duo)N型和P型半導體(ti)(ti)之顆粒(li)互相排(pai)列而成(cheng)，而NP之間以(yi)一般的(de)導體(ti)(ti)相連接而成(cheng)一完整線路，通常是銅、鋁或其他(ta)金屬導體(ti)(ti)，最後由(you)兩片(pian)陶瓷片(pian)像夾心餅乾一樣夾起(qi)來，陶瓷片(pian)必(bi)須絕(jue)緣且導熱良好(hao)，外觀如右圖所示(shi)，看起(qi)來像三明治(下圖為實物圖)：

電(dian)子冰箱(xiang)簡單結構為：將P型(xing)半導(dao)體，N型(xing)半導(dao)體，以及銅板，銅導(dao)線(xian)連成一(yi)個回(hui)(hui)路，銅板和導(dao)線(xian)只起導(dao)電(dian)作用，回(hui)(hui)路由12V直流(liu)電(dian)供電(dian)，接(jie)(jie)通電(dian)流(liu)后，一(yi)個接(jie)(jie)點變冷（冰箱(xiang)內部），另一(yi)個接(jie)(jie)頭散熱(re)（冰箱(xiang)后面散熱(re)器(qi)）。

半導體電子制冷的優點

1.結構(gou)簡單，部件(jian)少，維修方便；

2.無(wu)機(ji)械傳動部(bu)件(jian)，無(wu)磨損(sun)，無(wu)噪音，壽命長；

3.無需制(zhi)冷(leng)劑制(zhi)冷(leng)（壓(ya)縮式(shi)和(he)吸收式(shi)都需要），絕對環保；

4.效率高，耗電(dian)量低(di)（在100W以下，耗電(dian)量只(zhi)有壓縮(suo)式和吸收式的一半(ban)。

半導體冰箱使用注意事項

1.請保證車載冰(bing)箱通風口與散熱孔的暢(chang)通；注意及時清理風扇(shan)或防(fang)塵(chen)罩上的灰塵(chen)；

2.切(qie)勿(wu)將物品塞入車載冰箱散熱(re)孔和(he)進(jin)風口孔處、汽(qi)車冰箱使用時應(ying)遠離熱(re)源。

3.當從加熱功能(neng)轉換制冷功能(neng)時，建議關掉(diao)電源，5分鐘后再啟動汽車冰箱(xiang)。

4.清(qing)潔車(che)載(zai)冰(bing)(bing)箱(xiang)時，請關掉所有電(dian)源、請不要(yao)使用強力清(qing)潔劑清(qing)理(li)冰(bing)(bing)箱(xiang)。

5.確定(ding)半(ban)導體制(zhi)冷箱的(de)變化溫(wen)度(du)和環境溫(wen)度(du)，這些將提(ti)供給你可期望(wang)的(de)半(ban)導體制(zhi)冷箱能達到(dao)溫(wen)度(du)方面的(de)粗略(lve)指(zhi)導，制(zhi)冷溫(wen)度(du)標示通常為：可達到(dao)低于環境溫(wen)度(du)度(du)以下(xia)。

檢查這類制冷箱的初始步驟是：

1.目視檢查風扇是否運轉；

2.檢(jian)查產品電流(liu)。如(ru)果接近5安培，可有把握的說(shuo)帕(pa)爾貼元件、PCB或保險(xian)開關沒問(wen)題(ti)；

3.如(ru)無電流，檢查(cha)PCB上帕爾貼元件連接處的電壓(ya)。

4.如(ru)顯示(shi)12V或更高，那么(me)PCB和溫度保險絲(si)良好，建議更換帕爾貼元件。

5.如無電壓，檢查保(bao)險絲確定是(shi)PCB還是(shi)保(bao)險絲壞了。