Thermo-electric Modules

热电致冷器

技术

技术介绍

热电致冷器,又称帕尔贴(TEC)素子或者热电素子,是由微小而有效的热泵组成的半导体器件。通过施加一个直流电,热量从致冷器的一面转移到另一面,从而产生一面变热一面变冷。
以及当改变直流电源极性时,该现象就会逆转,热量会向相反的方向转移。因此,热电致冷器根据使用条件的不同,可以用于制冷以及加热。热电致冷器一般有N型和P型两种Bi 2Te3半导体素子组成。半导体素子在电气上是串联,在热上是并联的,固定在两块金属化陶瓷基板之间。
陶瓷基板在拥有牢固的构造的同时,并为半导体素子提供了绝缘环境,以及平整、平行的安装表面。N型和P型这两种Bi2Te3材料的半导体素子只能让热量单方向移动,电流从上基板到下基板或者从下基板到上基板。
N型存在着多余的自由电子,而P型电子不足。N型中多余的的电子和P型中的“空穴”就相当于载体,Bi2Te3材料内搬运热量。热流—热电致冷器发生的热量的移动 —与直流电流的大小成比。通过调节输入电流的大小(从0到最大),可以实现对热流及温度变化的精确控制。我们的热电致冷器通常是7~128对,也有超过391对。产品目录中最大动作电流是1.2A~36A,但也有其他的产品。

热电致冷器可通过并列安装提高热转换能力,或通过叠加安装增大其温差。
热电致冷器由于没有移动部件,非常可靠,无需维护。和机械制冷相比,体积小,重量轻,噪音低等优点。但是并非适用于所有制冷场合,有时用简易的冷却装置如散热器更加合适。除此之外,热电致冷器多为电子冷却也有很多优点。 热电致冷器可将对象冷却至环境温度以下 —也就是主动制冷,这一点和散热器单体的制冷有很大的区别。其固态结构能确保高可靠性,尤其适用于安装后不易拆卸的系统。运行噪音低,电子干扰小等优点。
要选择合适的致冷器,首先需对被应用的系统进行全面评估。通常情况下,可直接选用标准品,在某些高温,电气,机械等特定条件下,需要进行产品定制化。我们虽推荐选用标准品,但是也将竭诚提供技术服务,完全满足客户对致冷器的特殊设计要求。
通常,制冷系统都是动态的,其性能取决于相关参数*,如何选择更合适的规格参数,请联系我们进行咨询。

*每个应用场合都有固有的参数,会影响致冷器的热面(Th)的温度。特性数据用表现了致冷器的4个特性的重要图表来表示。

ΔT = 0°C ΔT = 10°C ΔT = 20°C ΔT = 30°C ΔT = 40°C ΔT = 50°C ΔT = 60°C ΔT = 70°C ΔT = 80°C

Qc vs. I

该图表显示了在热面温度Th一定时,制冷量和不同温差(ΔT)的输入电流(I)的关系。根据该表,可以确认致冷器是否满足应用需求。

V vs. I

该表显示了不同温差下电流和电压的关系。首先,根据Qc vs. I确认合适的电流,算出ΔT,选择合适的致冷器后,对照此表,查得所需电源。

Qh vs. I

该表显示了在热面温度一定时,散热功率(Qh)(单位:W)和电流(I)的关系。Qh量是Qc(制冷量)和V(I总功率)的总和。

COP vs. I

该表显示了输入电流、COP和ΔT的关系。COP为制冷量和功率的比值。根据该表,可以确定COP,在事先制冷能力最大化的同时,散热器的散热量最小化。