美国TECA半导体制冷器AHP-1202XE

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美国TECA半导体制冷器AHP-1202XE

TECA半导体制冷器AHP-1202XE：
美国TECA半导体制冷（制热）器
美国TECA公司专注研究生产热电制冷设备（也称为帕尔贴空调或者固态散热器）已超过三十年历史，在小型电子设备和工业器件，TECA可提供的制冷制热效果。
自20世纪90年代开始，禁止使用CFCs物质制冷剂以来，热电制冷设备得到了长足的发展，热电制冷又称为半导体制冷，没有压缩机和制冷剂，具有控制方便，运行可靠，灵活性适应性强等特点。
关于半导体制冷，有如下优点：
1.空调效果明显，尤其在机柜中，由于之前都是使用普通风机进行散热，导致机柜无法密封，所以粉尘成为机柜的大，而半导体空调则无此缺点；
2.使用低压直流电，安全可靠。所以可以对制冷的控制效果进行的温度调节，这也是传统空调无法达到的境界。
3.由于没有压缩机散热器，所以半导体空调在体积上有无可比拟的优势，例如在恒温生物槽，实验箱体等小容积制冷领域，成为了有竞争力的制冷方式之一。
TECA半导体制冷器AHP-1202XE：
若将电源反接，则接点处的温度相反变化。这一现象称为珀耳帖效应，又称热-电效应。属的热-电效应很小，若用一个N型半导体和一个P型半导体代替金属，效应就大得多。接通电源后，上接点附近产生电子-空穴对,内能减小,温度降低,向外界吸热,称为冷端。另一端因电子-空穴对复合，内能增加，温度升高，并向环境放热，称为热端。一对半导体热电元件所产生的温差和冷量都很小，实用的半导体制冷器是由很多对热电元件经并联、串联组合而成，也称热电堆。单级热电堆可得到大约60℃的温差，即冷端温度可达-10～-20℃。增加热电堆级数即可使两端的温差加大。但级数不宜过多，一般为2～3级。
半导体制冷器具有无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻等特点，且工作可靠，操作简便，易于进行冷量调节。但它的制冷系数较小，电耗量相对较大，故它主要用于耗冷量小和占地空间小的场合，如电子设备和无线电通信设备中某些元件的冷却；有的也用于家用冰箱，但不经济。半导体制冷器还可做成零点仪，用来热电偶测温中的零点温度。
半导体制冷器(Thermoelectric cooler)：利用半导体的热-电效应制取冷量的器件，又称热-电制冷器。用导体连接两块不同的金属,接通直流电,则一个接点处温度降低，另一个接点处温度升高。
半导体制冷器件的工作原理是基于帕尔帖原理，该效应是在1834年由J.A.C帕尔帖发现的，即利用当两种不同的导体A和B组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I[A]成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关，即： Qab=Iπab
πab称做导体A和B之间的相对帕尔帖系数 ，单位为[V], πab为正值时，表示吸热，反之为放热，由于吸放热是可逆的，所以πab=－πab
帕尔帖系数的大小取决于构成闭合回路的材料的性质和接点温度，其数值可以由赛贝克系数αab[V.K-1]和接头处的温度T[K]得出πab=αabT与塞贝克效应相，帕尔帖系也具有加和性，即：
Qac=Qab+Qbc=(πab+πbc)I
因此帕尔帖系数有πab=πa－ πb
金属材料的帕尔帖效应比较微弱，而半导体材料则要强得多，因而得到实际应用的温差电制冷器件都是由半导体材料制成的。
TECA半导体制冷器AHP-1202XE：
制冷材料
AVIoffe和AFIoffe指出，在同族元素或同种类型的化合物质间，晶格热导率Kp随着平均原子量A的增长呈下降趋势。RWKeyes通过实验推断出，KpT近似于Tm3/2ρ2/3A-7/6成比例，即近似与原子量A成正比，因此通常应选取由重元素组成的化合物作为半导体制冷材料。
半导体制冷材料的另一个发展是1956年由AFIoffe等提出的固溶体理论，即利用同晶化合物形成类质同晶的固溶体。固溶体中掺入同晶化合物引入的等价置换原子产生的短程畸变，使得声子散射增加，从而降低了晶格导热率，而对载流子迁移率的影响却很小，因此使得优值系数增大。例如50%Bi2Te3－50%Bi2Se3固溶体与Bi2Te3相比较，其热导率降低33%，而迁移率仅稍有增加，因而优值系数将提高50%到一倍。
Ag(1-x)Cu(x)Ti Te、Bi－Sb合金和YBaCuO超导材料等曾经成为半导体制冷学者的研究对象，并通过实验证明可以成为较好的低温制冷材料。下面将分别介绍这几种热电性能较好的半导体制冷材料。
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