半导体制冷片工作原理
半导体制冷片介绍
半导体制冷片介绍冷片的介绍半导体制冷片（TE）也叫热电制冷片，是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。
半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生就是通过热电的原理，以下的图就是一个单片的制冷片，它由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型的半导体材料（碲化铋），这个半导体元件在电路上是用串联形式连结组成半导体制冷片的工作原理是：当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。
吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定，以下三点是热电制冷的温差电效应。
1、塞贝克效应（SEEBECK EFFECT）一八二二年德国人塞贝克发现当两种不同的导体相连接时，如两个连接点保持不同的温差，则在导体中产生一个温差电动势：ES=S.△T式中：ES为温差电动势S（?）为温差电动势率（塞贝克系数）△T为接点之间的温差2、珀尔帖效应（PELTIER EFFECT）一八三四年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的效应，即当电流流经两个不同导体形成的接点时，接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热大小由电流的大小来决定。
Qл=л.I л=aTc式中：Qπ 为放热或吸热功率π为比例系数，称为珀尔帖系数I为工作电流a为温差电动势率Tc为冷接点温度3、汤姆逊效应（THOMSON EFFECT）当电流流经存在温度梯度的导体时，除了由导体电阻产生的焦耳热之外，导体还要放出或吸收热量，在温差为△T的导体两点之间，其放热量或吸热量为：Qτ=τ.I.△TQτ为放热或吸热功率τ为汤姆逊系数I为工作电流△T为温度梯度以上的理论直到本世纪五十年代，苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究，于一九五四年发表了研究成果，表明碲化铋化合物固溶体有良好的制冷效果，这是最早的也是最重要的热电半导体材料，至今还是温差制冷中半导体材料的一种主要成份。
半导体制冷片工作原理
半导体制冷片工作原理 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】半导体制冷片工作原理致冷器件是由半导体所组成的一种冷却装置，随着近代的半导体发展才有实际的应用，也就是致冷器的发明。
其工作原理是由直流电源提供电子流所需的能量，通上电源后，电子负极(-)出发，首先经过P型半导体，于此吸热量，到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个NP模块，就有热量由一边被送到令外一边造成温差而形成冷热端。
冷热端分别由两片陶瓷片所构成，冷端要接热源，也就是欲冷却之。
在以往致冷器是运用在CPU的，是利用冷端面来冷却CPU，而热端面散出的热量则必需靠风扇来排出。
致冷器也应用于做成车用冷/热保温箱，冷的方面可以冷饮机，热的方面可以保温热的东西。
半导体致冷器的历史致冷片是由半导体所组成的一种冷却装置，于1960左右才出现，然而其理论基础Peltier effect 可追溯到19世纪。
下图(1)是由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路，通上电源之后，A 点的热量被移到B点，导致A点温度降低，B点温度升高，这就是着名的Peltier effect。
这现象最早是在1821年，由一位德国科学家Thomas Seeback首先发现，不过他当时做了错误的推论，并没有领悟到背后真正的科学原理。
到了1834年，一位法国表匠，同时也是兼职研究这现象的物理学家JeaNPeltier，才发现背后真正的原因，这个现象直到近代随着半导体的发展才有了实际的应用，也就是「致冷器」的发明。
一、因半导体致冷片薄而轻巧，体积很小，不占空间，并可以携带，做成车用电冷/热保温箱，放置车上，不占空间，并可变成冰箱及保温箱，夏天可以摆上几瓶饮料，就可以便冰饮，在冬天就可以变成保温箱。
图(1) 致冷器件的作用原理致冷器的名称相当多，如 Peltier cooler、thermoelectric、thermoelectric cooler (简称或、thermoelectric module，另外又称为热帮浦 (heat pump)。
半导体制冷片工作原理 电路
半导体制冷片工作原理电路
半导体制冷片工作原理电路
本文介绍了半导体制冷片的工作原理及其关联的电路。
一、原理
半导体制冷片是一种制冷片，其工作原理是将一定量的电源转换成可以使热耦合物排出的热能。
半导体制冷片有两种工作模式，即自动模式和手动模式，在这两种模式下，工作原理是一样的。
1、自动模式
在自动模式下，半导体制冷片是依靠电子控制系统来控制它的工作，它可以根据温度传感器获取的信息自动调节它的芯片。
芯片与电源相连，电源通过一定的控制电路和控制器来控制电流的大小和时间。
当电流通过芯片时，芯片会发出热能，这热能会使热耦合物排出，从而达到制冷的效果。
2、手动模式
在手动模式下，半导体制冷片是通过用户控制控制板来控制其工作的，控制板上设有一个旋钮，用户可以根据实际情况调节旋钮上的时间，时间越长，则电流越大，从而控制到芯片发出的热能越大，从而达到制冷效果。
二、关联电路
1、自动模式
自动模式下的关联电路如下图所示：
2、手动模式
手动模式下的关联电路如下图所示：
综上所述，半导体制冷片的工作原理主要为将一定量的电源转换成可以使热耦合物排出的热能，在不同的工作模式下，其关联电路也有所不同。
半导体制冷片的原理
半导体制冷片的原理
半导体制冷片（也称为热电制冷片）是一种基于热电效应的制冷技术，利用半导体材料的特性实现制冷。
其工作原理如下：
1. 热电效应：根据热电效应，当两个不同材料的接触处形成一个热电偶时，当偶温度发生变化时，该热电偶会产生一种电势差，即产生电能。
2. 零点电势差：当两个材料的接触处的温度相等时，该热电偶产生的电势差为零。
因此，如果可以控制一个材料的温度较低，另一个材料的温度较高，即可产生一个零点电势差。
3. P-N 接面：半导体制冷片通常使用 P-N 接面。
P型材料富含
正电荷，N型材料富含负电荷。
当电流通过 P-N 接面时，会
发生选择性散射，将热量从一个材料传递到另一个材料。
4. 热通道和冷通道：半导体制冷片中，通过将 P-N 接面分成
两部分，形成了热通道和冷通道。
热通道与冷通道之间通过热色散效应传递热量。
5. 制冷效果：当电流通过半导体制冷片时，热通道的一侧变热，这导致热电偶的一侧产生电势差。
另一侧负责较低的温度，在这一侧产生一个较低的电势差。
这个电势差会驱动热量从热通道传递到冷通道。
这样，热能就被转换成了电能。
总结：半导体制冷片利用半导体材料的特性，通过热电效应将热量从热通道传递到冷通道，实现制冷效果。
半导体制冷片是什么原理
半导体制冷片是什么原理
半导体制冷片是一种用于制冷的技术，其原理基于半导体材料的特性和Peltier
效应。
Peltier效应是指在两种不同材料的接触面上，当通过这两种材料的电流时，会在接触面上产生冷热差异的现象。
这种现象可以用于制冷器中，将热量从一个一侧传输到另一侧，从而实现制冷效果。
半导体制冷片的核心是由一系列P型和N型半导体材料交替排列而成的热电
偶阵列。
当通过这个阵列施加电流时，P型和N型半导体之间将出现热电偶效应，即在一个端口吸收热量，另一个端口则释放热量。
通过反复循环这个过程，可以实现制冷目的。
半导体制冷片具有结构简单、体积小、无振动、绿色环保等优点，因此在一些
需要小型制冷设备的场合广泛应用。
但是，半导体制冷片效率相对较低，制冷功率有限，通常用于小型电子设备的散热。
要实现更大功率的制冷，往往需要使用其他更传统的制冷技术。
总的来说，半导体制冷片通过Peltier效应实现制冷，其结构简单，体积小，
适用于小功率制冷场合，但在大功率制冷方面仍有一定局限性。
随着科学技术的不断进步，半导体制冷技术可能会得到进一步的改进和应用。
半导体制冷片工作原理是什么
半导体制冷片工作原理
半导体制冷片是一种基于半导体材料电子结构特性设计的制冷装置，利用半导
体材料的热电耦效应和电冷效应实现制冷目的。
其工作原理主要依托Peltier效应，即在通过两种不同导电性材料接触时，会发生冷却或加热现象的热电效应。
Peltier效应
Peltier效应是19世纪法国物理学家皮耶特发现的一种热电现象。
当两种不同
导电性材料（一般为P型半导体和N型半导体）接触形成“电热联”时，当电流通
过这一电热联时，一个界面会吸热，而另一个则放热。
这导致一侧温度升高，一侧温度降低，即实现了制冷或加热效果。
半导体制冷片的构造
半导体制冷片通常由大量的P型和N型半导体芯片组成。
这些芯片被排列在
一起，在两端用金属片连接成电热联。
当通以电流时，不同半导体芯片之间产生的Peltier效应将其中一端冷却，另一端加热。
工作原理
半导体制冷片工作原理的关键在于Peltier效应的利用。
通过在半导体芯片间
造成电热联，利用电流通过该电热联时产生的热电效应，实现一端冷却、一端加热的效果。
这一设计使得半导体制冷片在一定条件下能够实现制冷功能。
应用领域
半导体制冷片由于工作原理简单、无机械部件、反应迅速等特点，被广泛应用
于低温环境下的电子设备散热、激光器冷却、光子探测器冷却等领域。
其小巧、静音、运行稳定等特点使其成为众多高科技设备的散热利器。
结语
半导体制冷片凭借Peltier效应的制冷原理，在现代科技发展中扮演着重要的
角色。
通过掌握其工作原理，我们能更好地理解其在制冷领域的应用，为未来的科技创新提供了新的可能性。
半导体制冷片的原理
半导体制冷片的原理1.热电效应：热电效应是指在一些材料中，当温度差距存在时，通过该材料的两侧施加电压，会产生一种电压差。
这种效应可以通过两种现象来解释：热电冷却效应和热电发电效应。
2.热电冷却效应：当半导体材料的两侧施加正反电压时，电子从低温一侧移动到高温一侧，使得低温侧冷却，而高温侧加热。
这是因为在半导体材料中，电子在移动过程中会带走一部分热量，实现冷却效果。
3.直流热电模块：热电制冷片通常采用直流热电模块来实现冷却效果。
直流热电模块由一系列的P型和N型半导体片组成，这些片被交叉连接，在两侧分别加上正反电压。
4. Peltier效应：当电流通过热电模块时，P型材料产生热，而N型材料则会吸收热。
这是因为电流通过P型材料时，电子从低能级跃迁到高能级，释放出热量；而电流通过N型材料时，电子从高能级跃迁到低能级，吸收热量。
通过不断的热电转换，实现了对低温侧的冷却和高温侧的加热。
5.热导导率：为了提高制冷效果，热电制冷片通常采用具有高热导率的材料来制作，如硅和碲化铟。
高热导率可以增加热量的传导速度，提高制冷效果。
6.温度差限制：由于热电制冷片的制冷效果主要取决于温差，因此在实际应用中需要控制温差。
通常情况下，热电制冷片的温差较小，一般在几十摄氏度以下。
7.应用领域：热电制冷片具有体积小、重量轻、无污染、无噪音和可靠性高等特点，广泛应用于微型制冷器、电子设备冷却、激光器冷却、红外探测器等领域。
总结起来，半导体制冷片的原理是通过热电效应将电能转化为热能和冷能。
这种效应通过直流热电模块实现，利用Peltier效应将低温侧冷却和高温侧加热。
热电制冷片具有许多优点，正在逐渐应用于更多领域。
半导体制冷片TE介绍
半导体制冷片TE 介绍半导体制冷片(TE)也叫热电制冷片，是一种热泵，它的优点是没有滑动部件，应用在一些空间受到限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。
半导体制冷片的工作运转是用直流电流，它既可制冷又可加热，通过改变直流电流的极性来决定在同一制冷片上实现制冷或加热，这个效果的产生就是通过热电的原理，以下的图就是一个单片的制冷片，它由两片陶瓷片组成，其中间有N型和P型的半导体材料(碲化铋)，这个半导体元件在电路上是用串联形式连结组成半导体制冷片的工作原理是:当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。
吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定，以下三点是热电制冷的温差电效应。
1、塞贝克效应(SEEBECKEFFECT)一八二二年德国人塞贝克发现当两种不同的导体相连接时，如两个连接点保持不同的温差，则在导体中产生一个温差电动势:ES=S.△T式中:ES为温差电动势S(?)为温差电动势率(塞贝克系数)△T为接点之间的温差2、珀尔帖效应(PELTIEREFFECT)一八三四年法国人珀尔帖发现了与塞贝克效应的效应，即当电流流经两个不同导体形成的接点时，接点处会产生放热和吸热现象，放热或吸热大小由电流的大小来决定。
Qл=л.Iл=aTc式中:Qπ为放热或吸热功率π为比例系数，称为珀尔帖系数I为工作电流a为温差电动势率Tc为冷接点温度3、汤姆逊效应(THOMSONEFFECT)当电流流经存在温度梯度的导体时，除了由导体电阻产生的焦耳热之外，导体还要放出或吸收热量，在温差为△T的导体两点之间，其放热量或吸热量为:Qτ=τ.I.△TQτ为放热或吸热功率τ为汤姆逊系数I为工作电流△T为温度梯度以上的理论直到本世纪五十年代，苏联科学院半导体研究所约飞院士对半导体进行了大量研究，于一九五四年发表了研究成果，表明碲化铋化合物固溶体有良好的制冷效果，这是最早的也是最重要的热电半导体材料，至今还是温差制冷中半导体材料的一种主要成份。
制冷半导体工作原理
制冷半导体工作原理
制冷半导体是一种电子器件，其工作原理基于热电效应。
该器件由两个不同材料的半导体材料组成，一个为N型半导体，另一个为P 型半导体。
当电流通过器件时，电子和空穴在两种半导体间交换，产生了热和冷的效应。
由于P型半导体和N型半导体的导电性能不同，因此在该接触处会产生热电效应。
这个效应可以被利用来制造制冷系统，其中制冷半导体被安装在一个热盒内，同时一个热沉被放在系统的另一侧。
当电流通过制冷半导体时，它从内部吸收热量，然后在另一侧通过热沉散热。
这个效应可以被用于制造小型便携式冷却设备，如冷柜和小型制冷器。
半导体制冷片工作原理
半导体制冷片工作原理 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT半导体制冷片工作原理致冷器件是由半导体所组成的一种冷却装置，随着近代的半导体发展才有实际的应用，也就是致冷器的发明。
其工作原理是由直流电源提供电子流所需的能量，通上电源后，电子负极(-)出发，首先经过P型半导体，于此吸热量，到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个NP模块，就有热量由一边被送到令外一边造成温差而形成冷热端。
冷热端分别由两片陶瓷片所构成，冷端要接热源，也就是欲冷却之。
在以往致冷器是运用在CPU的，是利用冷端面来冷却CPU，而热端面散出的热量则必需靠风扇来排出。
致冷器也应用于做成车用冷/热保温箱，冷的方面可以冷饮机，热的方面可以保温热的东西。
半导体致冷器的历史致冷片是由半导体所组成的一种冷却装置，于1960左右才出现，然而其理论基础Peltier effect可追溯到19世纪。
下图(1)是由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路，通上电源之后，A点的热量被移到B点，导致A点温度降低，B点温度升高，这就是着名的Peltier effect。
这现象最早是在1821年，由一位德国科学家Thomas Seeback首先发现，不过他当时做了错误的推论，并没有领悟到背后真正的科学原理。
到了1834年，一位法国表匠，同时也是兼职研究这现象的物理学家JeaNPeltier，才发现背后真正的原因，这个现象直到近代随着半导体的发展才有了实际的应用，也就是「致冷器」的发明。
一、因半导体致冷片薄而轻巧，体积很小，不占空间，并可以携带，做成车用电冷/热保温箱，放置车上，不占空间，并可变成冰箱及保温箱，夏天可以摆上几瓶饮料，就可以便冰饮，在冬天就可以变成保温箱。
二、致冷器件的结构与原理下图(2)是一个制冷器的典型结构。
图(2) 致冷器的典型结构致冷器是由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成，而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其它金属导体，最后由两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来，陶瓷片必须绝缘且导热良好，外观如下图(3)所示，看起来像三明治。
双层半导体和半导体
双层半导体和半导体摘要：一、半导体制冷片的原理与特点二、双层半导体制冷片的构成与工作原理三、半导体制冷片在制冷领域的应用四、半导体制冷片的优缺点分析五、结论正文：一、半导体制冷片的原理与特点半导体制冷片是一种利用半导体材料的Peltier 效应制作而成的电子元件。
当直流电通过两种不同类型的半导体材料时，这两种材料之间会产生热量，进而实现制冷效果。
半导体制冷片具有体积小、重量轻、效率低、耗电少等特点。
二、双层半导体制冷片的构成与工作原理双层半导体制冷片是由两层n 型和p 型半导体材料组成，中间通过金属连接。
当通过电流将双层半导体制冷片连接到电源时，两层半导体材料之间会发生p-n 结，电流会通过这个结进入双层半导体制冷片。
在结附近，电子与空穴发生复合，从而产生热量，实现制冷效果。
三、半导体制冷片在制冷领域的应用半导体制冷片在制冷领域具有广泛的应用，如制作便携式冰箱、冷饮保温箱、电子制冷器等。
同时，半导体制冷片也可以用于空调、热泵等大型制冷系统中，作为辅助制冷手段，提高系统的整体效率。
四、半导体制冷片的优缺点分析半导体制冷片的优点主要有：体积小、重量轻、便于携带；制冷效率较低，耗电量较小；无振动、无噪音，环保性能好。
然而，半导体制冷片也存在一些缺点，如制冷效率较低，无法满足大型制冷系统的需求；且在高温环境下，半导体制冷片的制冷效果会受到影响。
五、结论综上所述，半导体制冷片是一种利用半导体材料的Peltier 效应实现制冷的电子元件。
双层半导体制冷片是半导体制冷片的一种，具有更高的制冷效率。
虽然半导体制冷片在制冷领域具有广泛的应用，但其制冷效率较低，无法满足大型制冷系统的需求。
半导体制冷原理
半导体制冷原理
半导体制冷原理是利用半导体材料特殊的电热效应实现的一种制冷技术。
该技术利用半导体材料在电流通过时发生的热电效应，即泊松效应和塞贝克效应，来实现制冷目的。
泊松效应是指当电流通过半导体材料时，由于载流子的漂移速度不一致，会导致电荷在材料中的堆积和分散，从而产生了浓度、电压差和温度差。
这在半导体的p-n结区域中尤为明显。
通过在p-n结上加上直流电压，可以改变结区域的浓度和电场
分布，从而使得热流从低温一侧传导到高温一侧，实现冷却效果。
塞贝克效应是指当电流通过半导体材料时，载流子也会因为温度差异而发生热扩散或冷收缩，从而产生热电效应。
当材料的两侧温度存在温差时，通过材料的载流子扩散，可以产生热流从高温一侧传递到低温一侧，实现冷却目的。
基于泊松效应和塞贝克效应的半导体制冷器件通常由一系列的p-n结构组成。
在正常工作状态下，通过控制电流和温度差异，就可以实现对目标物体的制冷效果。
与传统的制冷技术相比，半导体制冷具有体积小巧、工作稳定、无震动、无噪音和环保等优点。
总的来说，半导体制冷技术利用半导体材料的电热效应，通过控制电流和温度差异来实现制冷效果。
这种技术可以应用于电子设备的散热、食品储藏以及生物医学领域等，具有广阔的应用前景。
tec半导体制冷原理
tec半导体制冷原理TEC半导体制冷原理一、引言半导体技术的广泛应用使得人们的生活变得更加便利和舒适。
而在半导体技术中，TEC（Thermoelectric Cooler）半导体制冷技术是一种常见且有效的制冷方法。
本文将介绍TEC半导体制冷的原理和工作过程。
二、TEC半导体制冷原理1. Peltier效应TEC半导体制冷技术基于Peltier效应。
Peltier效应是指在两种不同导电性质的半导体材料接触处，通过加热或者加冷的方式来产生电流。
当电流通过这两种半导体材料时，会在接触处产生一种热流。
当电流方向改变时，热流的方向也会改变。
这个过程中，热量的转移是由电流驱动的。
2. 半导体材料选择TEC半导体制冷中常用的半导体材料是N型半导体和P型半导体。
这两种半导体材料的热电性能差异较大，使得制冷效果更加显著。
在TEC器件中，N型半导体和P型半导体材料被交替连接起来，形成了一个大量的热电对。
3. 热电对的工作原理TEC器件中的热电对的工作原理是基于热电耦合效应。
当电流通过器件中的热电对时，会在P型半导体和N型半导体之间产生热流。
热流的产生是由电子在半导体中的传导和扩散引起的。
这个过程中，热流的转移是由电流驱动的。
4. 制冷效果TEC器件的制冷效果是由热电对的热流转移引起的。
当电流通过器件时，热电对的热流将热量从冷端传输到热端，从而使冷端温度降低。
通过控制电流的大小和方向，可以实现冷端温度的精确控制。
同时，制冷效果也受到环境温度和散热条件的影响。
三、TEC半导体制冷的应用1. 电子设备散热TEC半导体制冷技术在电子设备散热中得到了广泛应用。
通过将TEC 器件连接到电子设备的散热片上，可以实现快速的散热效果。
这对于需要长时间高负荷工作的电子设备来说，能够有效保护其稳定性和寿命。
2. 光电子器件TEC半导体制冷技术在光电子器件中也有广泛的应用。
光电子器件往往需要在低温环境下工作，而TEC器件可以提供可靠的低温制冷效果。
半导体制冷片控制原理
半导体制冷片控制原理近年来，半导体制冷技术已经成为一种广泛应用的制冷方式。
半导体制冷片是其中的核心部件，它能够通过电流的作用产生冷热效应，实现制冷或加热的功能。
本文将从半导体制冷片的原理入手，介绍其控制原理及工作过程。
半导体制冷片的控制原理主要依赖于半导体材料的热电效应和热传导效应。
半导体材料具有良好的热电效应，即当电流通过时，会产生冷热效应，使得一侧变冷，另一侧变热。
这一效应被称为“泊耳效应”，是半导体制冷片能够实现制冷或加热的基础。
半导体制冷片通常由两种半导体材料（N型和P型）的热电对组成。
当电流通过这两种材料时，会在连接处产生冷热效应，从而形成一个冷热界面。
为了实现制冷或加热的控制，需要通过控制电流的方向和大小来控制半导体制冷片的工作状态。
在半导体制冷片的工作过程中，需要通过一个电流控制模块来控制电流的方向和大小。
当需要制冷时，电流会从一个热界面流向另一个热界面，这样就能够从制冷界面吸收热量，从而实现制冷效果。
相反，当需要加热时，电流会从一个热界面流向另一个热界面，这样就能够向加热界面释放热量，从而实现加热效果。
半导体制冷片的控制原理也涉及到热传导效应。
热传导效应是指热量在物质之间传递的过程。
在半导体制冷片中，热量会从制冷界面通过半导体材料传递到加热界面，然后通过散热器散发出去。
因此，在控制半导体制冷片时，还需要考虑热量的传导和散热问题，以保证制冷或加热的效果。
为了实现对半导体制冷片的精确控制，通常会采用PID控制算法。
PID控制算法是一种经典的控制算法，通过对控制量的反馈和调节，实现对制冷片的精确控制。
通过对电流的控制，可以实现对制冷片制冷或加热效果的精确调节，从而满足不同的制冷或加热需求。
总结而言，半导体制冷片的控制原理主要依赖于半导体材料的热电效应和热传导效应。
通过控制电流的方向和大小，可以实现对半导体制冷片的制冷或加热效果的控制。
为了实现精确控制，通常采用PID控制算法。
半导体制冷片作为一种新型的制冷方式，具有快速响应、高效节能等优势，在各个领域有着广泛的应用前景。
半导体制冷片空调
半导体制冷片空调
半导体制冷技术是一种新型的制冷技术，它利用半导体材料的热电效应来实现
制冷效果。
半导体制冷片空调是一种基于半导体制冷技术的空调产品，相较于传统的压缩式空调，具有更加环保、节能的特点。
原理
半导体制冷片空调的制冷原理是通过半导体材料在电流通过时产生的Peltier
效应来实现制冷。
当电流通过两种不同类型的半导体材料交替传导时，一个半导体片两侧的温度差会引起热量从一个侧面转移到另一个侧面，从而实现制冷效果。
特点
环保节能
半导体制冷片空调不需要使用制冷剂，因此减少了对大气层臭氧的损害，更加
环保。
同时，由于半导体片的工作效率高，能够减少能源消耗，具有节能的优势。
体积小巧
半导体制冷片空调不需要大型的压缩机和制冷剂循环系统，体积较小，适合安
装在小空间内，比传统空调更加灵活。
静音
由于半导体制冷片空调没有机械运转的部分，工作时噪音较小，提供了更加安
静的使用环境。
应用领域
半导体制冷片空调主要适用于小空间或个别房间的制冷需求，例如小型办公室、独立房间、汽车等。
由于其环保、节能、小巧的特点，逐渐在一些特定领域得到应用。
发展前景
随着人们对环保节能的需求不断增加，半导体制冷片空调有望在未来得到更广
泛的应用。
同时，随着半导体材料和技术的不断进步，半导体制冷技术的性能也将得到进一步提升，为其在空调领域的发展打下更加坚实的基础。
总的来说，半导体制冷片空调作为一种新型的制冷技术，具有环保、节能、小
巧和静音等优势，未来在特定领域的应用前景广泛。
半导体制冷片工作原理
半导体制冷片工作原理致冷器件是由半导体所组成的一种冷却装置，随着近代的半导体发展才有实际的应用，也就是致冷器的发明。
其工作原理是由直流电源提供电子流所需的能量，通上电源后，电子负极(-)出发，首先经过P型半导体，于此吸热量，到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个NP模块，就有热量由一边被送到令外一边造成温差而形成冷热端。
冷热端分别由两片陶瓷片所构成，冷端要接热源，也就是欲冷却之。
在以往致冷器是运用在CPU的，是利用冷端面来冷却CPU，而热端面散出的热量则必需靠风扇来排出。
致冷器也应用于做成车用冷/热保温箱，冷的方面可以冷饮机，热的方面可以保温热的东西。
半导体致冷器的历史致冷片是由半导体所组成的一种冷却装置，于1960左右才出现，然而其理论基础Peltier effect可追溯到19世纪。
下图(1)是由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路，通上电源之后，A点的热量被移到B点，导致A点温度降低，B点温度升高，这就是著名的Peltier effect。
这现象最早是在1821年，由一位德国科学家Thomas Seeback首先发现，不过他当时做了错误的推论，并没有领悟到背后真正的科学原理。
到了1834年，一位法国表匠，同时也是兼职研究这现象的物理学家JeaNPeltier，才发现背后真正的原因，这个现象直到近代随着半导体的发展才有了实际的应用，也就是「致冷器」的发明。
一、因半导体致冷片薄而轻巧，体积很小，不占空间，并可以携带，做成车用电冷/热保温箱，放置车上，不占空间，并可变成冰箱及保温箱，夏天可以摆上几瓶饮料，就可以便冰饮，在冬天就可以变成保温箱。
图(1) 致冷器件的作用原理致冷器的名称相当多，如 Peltier cooler、thermoelectric、thermoelectric cooler (简称 T.E 或 T.E.C)、thermoelectric module，另外又称为热帮浦 (heat pump)。
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半导体制冷片工作原理————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期：半导体制冷片工作原理致冷器件是由半导体所组成的一种冷却装置，随着近代的半导体发展才有实际的应用,也就是致冷器的发明。
其工作原理是由直流电源提供电子流所需的能量，通上电源后，电子负极(-)出发，首先经过Ｐ型半导体,于此吸热量，到了N型半导体,又将热量放出，每经过一个NP模块,就有热量由一边被送到令外一边造成温差而形成冷热端。
冷热端分别由两片陶瓷片所构成，冷端要接热源，也就是欲冷却之。
在以往致冷器是运用在CPU的,是利用冷端面来冷却CPU,而热端面散出的热量则必需靠风扇来排出。
致冷器也应用于做成车用冷／热保温箱,冷的方面可以冷饮机，热的方面可以保温热的东西。
半导体致冷器的历史致冷片是由半导体所组成的一种冷却装置，于１96０左右才出现,然而其理论基础Pｅltier effect 可追溯到1９世纪。
下图(1)是由X及Ｙ两种不同的金属导线所组成的封闭线路，通上电源之后,A点的热量被移到B点，导致A点温度降低,B点温度升高,这就是著名的Peｌtiｅr efｆect。
这现象最早是在1821年,由一位德国科学家ＴhｏmaｓSeebaｃk首先发现,不过他当时做了错误的推论，并没有领悟到背后真正的科学原理。
到了1８３4年，一位法国表匠,同时也是兼职研究这现象的物理学家JeaNPeltier，才发现背后真正的原因，这个现象直到近代随着半导体的发展才有了实际的应用，也就是「致冷器」的发明。
一、因半导体致冷片薄而轻巧,体积很小,不占空间，并可以携带，做成车用电冷/热保温箱,放置车上，不占空间,并可变成冰箱及保温箱，夏天可以摆上几瓶饮料，就可以便冰饮,在冬天就可以变成保温箱。
图(１）致冷器件的作用原理致冷器的名称相当多，如Pｅlｔier coolｅr、ther ｍoeｌectrｉc、thermoelｅctrｉc coolｅr (简称T.Ｅ或T.E.C)、thermoelｅｃｔrｉc module,另外又称为热帮浦(ｈeaｔｐump)。
二、致冷器件的结构与原理下图(2)是一个制冷器的典型结构。
图(2) 致冷器的典型结构致冷器是由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成,而ＮP之间以一般的导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其它金属导体，最后由两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好,外观如下图(3)所示,看起来像三明治。
图(3）致冷器的外观以下详细说明N型和P型半导体的原理:三、N型半导体(1) 如果在锗或硅中均匀掺杂五价元素，由于价电子间会互相结合而形成共价键,故每个五价元素会与邻近四价之锗或硅原子互成一共价键，而多出一个电子来，如图(4)所示,这就称为N型半导体。
(N表示nｅｇativｅ，电子带负电) 。
图(４) N型半导体（2) 由于加入五甲元素后会添加电子,故五价元素又被称为施体原子。
(３) 加入五价元素而产生之自由电子,在Ｎ型半导体里又占大多数，故称为多数载体（ｍajority car ｒiers) 。
由温度的引响所产生之电子─电洞对是少数,所以N型半导体中称电洞为少数载体(minori ｔy cａｒriers) 。
四、Ｐ型半导体(１) 如果在锗或硅中均匀掺杂三价元素,由于价电子间会互相结合而形成共价键,故每个三价元素会与邻近四价之锗或硅原子互成一共价键，而多缺少一个电子，在原子中造成一个空缺来,这个空缺我们称为电洞,如图(5)B 所示,加入三价元素之半导体就称为P型半导体。
(Ｐ表示posｉｔｉve，电洞视为正电荷）。
图(５) P型半导体(2) 由于加入三价元素后会造成一个空缺，故三价元素又被称为受体原子。
(3)加入三价元素而产生之电洞，在P型半导体中是多数载体。
受热使共价键破坏而产生的电子电洞为少数,故P型半导体中称电子为少数载体。
(4) 通常我们都用正电荷代表电洞。
但侍体中的原子不能移动,所以电洞(一个空位)也应该是不能移动的。
五、P－N结合(1) 当P型半导体或Ｎ型半导体被单独使用时,由于其导电力比铜、银等不良,但却比绝缘体的导电力良好,故实际上,就等于一个电阻器一样,如下图(6)所示。
图(6) P-N结合(2) 但若将数片Ｐ或N型半导体加以适当的组合，则会产生各种不同的电气特性，而使半导体零件的功能更多彩多姿。
今天我们要先看看把一块P型半导体与Ｎ型半导体结合起来的情况。
(３) 当一块Ｐ型半导体与Ｎ型半导体结合起来时，如下图所示,由于P型半导体中有很多的电洞，而Ｎ型半导体中有许多电子，所以当P-N结合起来时，结合面附近的电子会填入电洞中,P-N结合起来时,如下图(７)(a)所示。
图(7）或许你会以为N型半导体中的电子会不断的透过接合面与电洞结合,直到所有的电子或电洞消失为止。
事实上,靠近接合面的Ｎ型半导体失去了电子后就变成正离子，P型半导体失去了一些电洞后就变成负离子，如上图（７) (b)所示。
此时正离子会排斥电洞,负离子会排斥电子,因而阻止了电子、电洞的继续结合,而产生平衡之状态。
(4) 在Ｐ-N接合面(Ｐ-Njunction)附近没有载体(电子或电洞），只有离子之区域称为空乏区(dｅpleti ｏNregiｏn) 。
(5) 空乏区的离子所产生的阻止电子、电洞通过接合面的力量，称为障碍电位(pｏtｅntｉal ｂａｒr ｉｅr) 。
障碍电位视半导体的掺杂程度而定,一般而言，Ｇe 的Ｐ-Ｎ接合面约为0.2～０.3Ｖ,而Ｓｉ的P-N接合面约为０.6～0.7Ｖ。
六、正向偏压(1) 若把电池的正端接P型半导体,而把负端接N型半导体，如下图(8)所示,则此时Ｐ-Ｎ接合面的偏压型式称为”正向偏压”。
图（8)加上正向偏压E(２) 若外加电源Ｅ足够大而克服了障碍电位，则由于电池的正端具有吸引吸引电洞而排斥电子之特性，因此N型半导体中的电子会越过P-N接合面而进入P 型半导体与电洞结合，同时，电洞也会通过接合面而进入Ｎ型半导体内与电子结合，造成很大的电流通过Ｐ－Ｎ接合面。
(3) 因为电池的负端不断的补充电子给N型半导体,电池的正端则不断的补充电洞给Ｐ型半导体，(实际上是电池的正端不断的吸出Ｐ型半导体中之电子，使P 型半导体中不断产生电洞) ，所以通过P －Ｎ接合面的电流将持续不断。
(4) P-N接合在加上正向偏压时，所通过之电流称为正向电流(IF) 。
七、反向偏压(1）现在如果我们把电池的正端接N而负端接Ｐ，则电子、电洞将受到Ｅ之吸引而远离接合面,空乏区增大,而不会有电子或电洞越过接合面产生接合,如下图(9)所示，此种外加电压之方式称为反向偏压。
图(9)加上反向偏压E(２）当Ｐ-N接合面被加上反向偏压时，理想的情形应该没有反向电流(IR=0)才对,然而，由于温度的引响，热能在半导体中产生了少数的电子─电洞对,而于半导体中有少数载体存在。
在P-N接合面被接上反向偏压时,N型半导体中的少数电洞和P 型半导体中的少数电子恰可以通过P-N接合面而结合，故实际的P-N接合再加上反向偏压时,会有一”极小”之电流存在。
此电流称为漏电电流,在厂商的资料中多以IR表之。
[注］：在实际应用时多将I Ｒ忽略，而不加以考虑。
(3) IR与反向偏压之大小无关,却与温度有关。
无论或硅，每当温度升高1０℃,IR就增加为原来的两倍。
八、崩溃(Breａkdｏｗn）断把反向电压加大时，少数载体将获得足够的能量而撞击、破坏共价键,而产生大量的电子一对洞对。
此新生产之对子及电洞可从大反向偏压中获得足够的能量去破坏其它共价键，这种过程不断重复的结果，反向电流将大量增加，此种现象称为崩溃。
(2) P－N接合因被加上「过大」的反向电压而大量导电时，若不设法限制通过P-N接合之反向电流,则P－Ｎ接合将会烧毁。
九、二极管之Ｖ-１（电压－电流）特性把Ｐ-N接合体加上两根引线,并用塑料或金属壳封装起来,即成为二极管。
二极管的电路符号如图(1０)(ｂ)所示,两支引线分别称为阳极和阴极。
图(10) 二极管欲详知一个组件之特性并加以应用,较佳的方法是研究此组件之V－Ｉ(电压-电流）特性线。
下图(11)为二极管之正向特性曲线。
由特性曲线可看出二极管所加之正向偏压低于切入电压（cutｉNvolｔage)时，电流很小,一旦超过切入电图(11) 典型的二极管正向特性压，电流IＦ既急速上升（此时IF的最大值是由外部电阻R加以限制）。
硅二极管的切入电压为0．6V,锗二极管的切入电压为0.２V。
二极管流有正向电流时,其正向压降VF几乎为一定数,不易受正向电流的变化所影响，设计电路时，可以采用表（１)的数据。
表(1) 常温时二极管的正向压降注意!当温度升高的时候，二极管的正向压降ＶF会降低，其降低量为ΔＶF = K ×ΔΔT = 温度变化量，℃Ｋ= 硅为-２ｍＶ／℃，锗为－1.３ｍV/℃由于晶体管的B-Ｅ极间也为P-N接合，故也有负温度特性，这使得晶体管电路的性能受到温度所影响，故吾人常使用与晶体管同质料（锗或硅)的二极管作为晶体管的偏压，以使两者之△ＶF互相抵消。
图(１2）典型的二极管反向特性上图(12)为二极管的反向特性曲线图。
由此图可得知：(1) 未崩溃以前,反向电流IR为固定值,不随反向电压而变动。
(２) 硅之ＩＲ甚小,通常小于10μA，锗之IR则高达数百倍。
整流二极体很少以锗制造，也就是为了这个缘故。
(3) 二极管，无论锗或硅，当温度每增高10℃时，IＲ约升为原来的两倍。
(4）当反向偏压达到崩溃电压ＶBD后,电流会迅速增加,此时必须由外加电阻R限制住IＲ,否则二极管会烧毁。
十、二极管的规格整流二极管之主要规格有：(1) 额定电流-以电阻为负载时,二极管所能通过的最大「平均电流」，厂商的规格表中多以IO表。
(2）耐压-亦称为最大反向耐压(peak ｉｎｖerse voltage；简称PIV),此电压乃指不令二极管产生崩溃的最大反向电压,规格表中多以VＲ表之。
十一、致冷晶片作工的原理以及运用实例直流电源提供了电子流动所需的能量,通上电源之后,电子由负极(-)出发,首先经过P型半导体,于此吸收热量，到了N型半导体,又将热量放出，每经过一个NP模块,就有热量由一边被送到另外一边,造成温差，而形成冷热端。
冷热端分别由两片陶瓷片所构成,冷端要接热源,也就是欲冷却之物,如CPU,而热端要接散热片风扇，将热量排出。
于各接面之间，一样要涂上散热膏,以利热量之传导。
以上就是致冷器的基本架构。
致冷器的用途很多，其中一个主要的用途就是超频，而听说现在市面上卖的车用冰热保温箱也是使用这种芯片。
目前致冷器所采用的半导体材料最主要为碲化铋(BiｓｍutｈTelluride)，加入不纯物经过处理而成N型或P型半导体,听说市面上的致冷芯片都竖外进口，并氟内制造，因为成本昂贵。