固態(tài)熱電技術(shù)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用-檢測(cè)顯微鏡
固態(tài)熱電冷卻
固態(tài)熱電技術(shù)正在很多領(lǐng)域用于冷卻,從電冰箱到慣性導(dǎo)航系
統(tǒng)。這些器件有許多不同的尺寸、形狀、工作電流、電壓和泵吸能
力,也可用直流電工作。通以直流電時(shí),它產(chǎn)生一個(gè)熱面和一個(gè)冷
面。需要冷卻的電子元件安裝在冷邊。熱邊可裝一熱交換器,提高
散熱能力,從而改善冷邊的性能。只要簡(jiǎn)單地把正負(fù)電連接轉(zhuǎn)換一
下,就轉(zhuǎn)換了熱面和冷面,從而系統(tǒng)就可以反向工作。
單個(gè)熱電器件冷面和熱面的溫差可達(dá)65℃。把一個(gè)模塊疊放在
另一個(gè)模塊的頂部,進(jìn)行串接,可增大溫差。兩個(gè)模塊疊放在一起
時(shí),冷、熱面的溫差可達(dá)85℃。
熱電模塊一般都裝在兩塊陶瓷板之間,實(shí)現(xiàn)電絕緣,同時(shí)提供
良好的熱傳導(dǎo)能力和高機(jī)械強(qiáng)度。由于陶瓷非常脆,所以在安裝或
夾緊的時(shí)候要特別小心,防止陶瓷破碎。在夾緊連接面時(shí)可使用柔
軟的連接材料,如銦箔等,使負(fù)載更加均勻,以減小壓力和應(yīng)力。
有時(shí)也使用有機(jī)硅脂,以減小安裝界面的熱阻。為實(shí)現(xiàn)這一目的,
有時(shí)也使用室溫蠕變黏合劑。
熱電冷卻器件工作時(shí)需要電源,這就意味著存在有必須除去的
熱負(fù)載。安裝在熱電冷卻器上的任何器件也要散發(fā)熱量,也必須除
去。因此,熱電冷卻器使用中有兩種必須要考慮的熱負(fù)載,即輸入
的電功率和被冷卻器件的熱量??偟臒嶝?fù)載是這兩個(gè)熱源的和。
有許多這種情況,即當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度太高,無法為溫度敏感器
件提供合適的冷卻,此時(shí)則需要冷凍系統(tǒng)或熱電冷卻器件。在小尺
寸、輕重量、低噪聲和低成本很重要的場(chǎng)合,使用熱電系統(tǒng)非常有
效。
有些特殊制造過程和測(cè)試設(shè)備要求非常精確的溫度控制,熱電
冷卻器件可滿足這些要求。
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