或F尾J項中半導體制冷

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1、----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地方1、半導體制冷、溫差電制冷、熱電制冷、電子制冷。2、同壓縮式制冷相比，在制冷原理和設備方面均無相同之點。3、半導體制冷因為用特種半導體材料，做成制冷器件，不用制冷劑，通電后直接制冷而得名。4、珀爾帖效應一1834年法國科學家珀爾帖發(fā)現(xiàn)了熱電制冷和制熱現(xiàn)象即金屬溫差電逆效應。由二種不同金屬組成一對熱電偶，當熱電偶通入直流電流后，因直流電通入的方向不同．將在電偶結點處產(chǎn)生吸熱和放熱現(xiàn)象，稱這種

2、現(xiàn)象為珀爾帖效應。5、珀爾帖效應早在200年之前發(fā)現(xiàn)，但是用到制冷還是近幾十年的事。我國于1956年開始研究半導體制冷器，它是半導體技術領域中一個特殊的分支。6、N、P型半導體：半導體制冷器是由特殊的N型和P型半導體組成。7、N型半導體，任何物質(zhì)都是由原于組成，原子是由原子核和電子組成。電子以高速度繞原子核轉動，受到原子核吸引，因為受到一定的限制，所以電子只能在有限的軌道上運轉，不能任意離開，而各層軌道上的電子具有不同的能量(電子勢能)。離原子核最遠軌道上的電子，經(jīng)?？梢悦撾x原子核吸引，而在原子之

3、間運動，叫導體。如果電子不能脫離軌道形成自由電子，故不能參加導電，叫絕緣體。半導體導電能力介于導體與絕緣體之間，叫半導體。半導體重要的特性是在一定數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導體之后，不但能大大加大導電能力，而且可以根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同性質(zhì)、不同用途的半導體。將一種雜質(zhì)摻入半導體后，會放出自由電子，這種半導體稱為N型半導體。8、P型半導體，是靠“空穴”來導電。在外電場作用下“空穴”流動方向和電子流動方向相反，即“空穴”由正板流向負極，這是P型半導體原理。9、載流子現(xiàn)象：N型半導體中的自由電子

4、，P型半導體中的“空穴”，他們都是參與導電，統(tǒng)稱為“載流子”，它是半導體所特有，是由于摻入雜質(zhì)的結果。10、半導體制冷材料：不僅需要N型和P型半導體特性，還要根據(jù)摻入的雜質(zhì)改變半導體的溫差電動勢率，導電率和導熱率使這種特殊半導體能滿足制冷的材料。目前國內(nèi)常用材料是以碲化鉍為基體的三元固溶體合金，其中P型是Bi2Te3—Sb2Te3，N型是Bi2Te3—Bi2Se3，采用垂直區(qū)熔法提取晶體材料。返回二、制冷原理1、半導體制冷原理：把一個N型和P型半導體的粒子用金屬連接片焊接而成一個電偶對。當直流電流

5、從N極流向P極時，2、3端上產(chǎn)生吸熱現(xiàn)象，此端稱冷端，而下面1、4端產(chǎn)生放熱現(xiàn)象，此端稱熱端，如果電流方向反過來，則冷熱端相互轉換。由于一個電偶產(chǎn)生熱效應較小(一般約1Kcal/h)所以實際上將幾十、上百對電偶聯(lián)成熱電堆。所以半導體的制冷—吸熱和放熱是由載流子(電子和空穴)流過結點，由勢能的變化而引起的能量傳遞，這是半導體制冷的本質(zhì)。2、半導體制冷過程：電子由負極出發(fā)經(jīng)過金屬片--流向P點4--到P型--再流向P點3--結點金屬片--從結點2--到達N型--再返過結點1--到達金屬片回到電源正極。

6、由于左半部是P型，導電方式是空穴，空穴流動方向與電子流動方向相反，所以空穴是結點3金屬片--P型--結點4金屬片--到電源負極。結點4金屬中的空穴具有的能量低于P型中空穴能量，當空穴在電場作用下，要從3到達P型，必須要增加能量，并把這部分勢能轉變?yōu)榭昭ǖ膭菽?，因而在結點3處的金屬被冷卻下來，當空穴流向4時，金屬片由于P型中空穴能量大于金屬中空穴的能量，因而要釋放多余的勢能，要將熱放出來，這4----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地

7、方----------專業(yè)最好文檔，專業(yè)為你服務，急你所急，供你所需-------------文檔下載最佳的地方處的金屬片是被加熱。右半部是N型，與金屬片聯(lián)接是靠自由電子導電的，而在結點2金屬中勢能低于N型電子勢能，當自由電子在電場作用下，電子通過結點2到達N型時必然要增加勢能，這部分勢能只能從金屬片勢能取得，同時必然使結點2金屬片冷下來。當電子由N型流向結點1金屬片時，由于電子從勢能較高的地方流向勢能低處，故要釋放多余的勢能，并變成熱能，在結點1處使金屬片加熱，是熱端。返回三、半導體制冷特點1、

8、無噪音、無磨損、運行可靠、維護方便。2、冷卻速度快，其冷卻速度可通過調(diào)節(jié)工作電流來控制，便于手動和自動控制。3、體積小、重星輕，可大大節(jié)約建筑面積。4、可通過改變電流的方向達到冷卻和加熱的兩種目的。5、不使用制冷劑，不污染環(huán)境。返回四、用途1、在工業(yè)、畜牧業(yè)、軍事、醫(yī)療科學研究等部門得到了應用。由于它的小型化發(fā)展不受限制，作為電子器件、儀表和醫(yī)療器械中微小型低溫或恒溫件特別合適。在醫(yī)療方面可以利用半導體制冷器作為切片和凍結機構。也可制作冷療器，治療皮膚病。2、用半導體制冷器做空調(diào)和