半导体制冷在投影仪散热中应用的前景
普通金属导体的珀尔帖效应微弱,例如当时曾用金属材料中导热和导电性能最好的锑-铋(Sb-Bi)热电偶做成制冷器,但其制冷效率还不到1%,根本没有实用价值,因此珀尔帖效应长时间不受重视。
由3块金属板和1对电偶臂组成的热电偶,在通上如图3所示的电流时,金属板1会从周围吸收热量,而金属板2、3则释放热量。金属板1作为工作端可达到制冷的目的,而将电源极性反过来(即通以反方向电流),金属板2、3吸收热量,金属板1释放热量。在这种情况下,若金属板1作为工作端,则如图3所示的就是制热器了。实验表明,与普通金属相比,半导体电路的珀尔帖效应明显增强。图3中这对电偶制冷量很小,通常只有几百毫瓦到2~3 W之间,为了得到更好的制冷效果,通常串联、并联、混联上述电偶组成制冷电堆,获得数瓦到数千瓦的制冷量。
通常半导体制冷器由许多N型和P型半导体组成,N、P结之间以一般导体连接成完整线路,通常采用铝、铜或其他金属导体,最后像夹心饼干一样,外夹2片陶瓷片。陶瓷片必须绝缘,而且导热性能要良好,如图4所示。
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