半导体致冷器的作用、安装与维护事项

发布时间:2022-08-31 09:58

    半导体致冷器(TE)又称温差致冷组件、热电致冷器,俗称电子制冷片。具有体积小、重量轻、无噪声、无振动、无制冷管路、无机械磨损和安装简便等特点,的优点是制冷不需制冷剂,无工质污染,被誉为绿色环保制冷,它没有滑动部件,应用在一些空间受到限制,可靠性要求高,无致冷剂污染的场合。
    1、半导体致冷器的识别(以TEC1-12705型为例)
    “05”表示允许电流值,单位A;
    “127”表示致冷器电偶对数;
    “TEC1”表示致冷器的型号。
    2、半导体致冷器的冷、热面的判别
    半导体致冷器红色引线为正,黑(蓝或白色)引线为负极,将黑色引线接到12V直流电源的负极,用手拿住致冷器陶瓷基板,然后将红色引线碰触直流电源的正极,时间为1~2s,此时手感有冷意的为冷面,有热量的为热面。空载接通电源的时间不宜过长,否则热面的热量很快传给冷面造成热短路导致不能判别冷、热面,严重时会导致半导体致冷器损坏。遇此情况应立即断开电源,使其自然冷却至室温(15min左右)后再试。
    3、半导体致冷器的电源
    可以采用12V直流电源如蓄电池,或采用220V/12V直流变换器,但输出电源的纹波系数应<10%,以感性滤波为宜。电源电流大小视半导体致冷器的功率而定,使用过程中不可超过其额定电流(见附表)。
    4、半导体致冷器的冷却方式
    半导体致冷器的热面必须加装散热装置,常用的散热方式有自然风冷、强迫风冷、水冷等三种,不论采用何种散热方式,热面散热要充分,温度不宜超过90℃。
    5、半导体致冷器静态电阻
    业余条件下,可用万用表R×1挡进行测量,几种正品半导体致冷器静态电阻见表2,供参考。
    6、半导体致冷器的安装
    现以小型冰箱、冰热饮水机、冷热保温箱为例,介绍半导体致冷器的安装,图3是半导体致冷器安装示意图(冷却装置未画面,可采用12V直流风扇强迫风冷),安装步骤如下:
    (1)储冷器(也可理解为向外界吸热的集热器)、半导体致冷器、铝散热器三者接触面应清洁干净并进行脱脂。
    (2)储冷器、半导体致冷器、铝散热器各接触面需涂一层导热硅脂,以利导热。涂层应均匀,宜薄忌厚,若涂层过厚不但浪费硅脂还会增加热阻而降低制冷(制热)量。
    (3)将半导体致冷器的冷面贴到储冷器面上,轻轻施加压力并左右、上下微移动,使冷面粘住储冷器。再将聚乙烯橡胶板正放于致冷器四周。橡胶板的作用是隔离致冷工作时冷、热端交换所产生的热损耗,有效地提高制冷量。然后将铝散热器贴在致冷器的热面,同时微量移动铝散热器使其充分接触致冷器热面,校正两个螺孔位置后,用M4螺钉拧紧致冷器的塑料箱体。
    (4)半导体致冷器为陶瓷基极,其质硬而脆,所以拧紧螺钉力矩要适当,应均衡拧紧,以免挤碎陶瓷基板。
    (5)安装完毕再用万用表复测半导体致冷器静态电阻。
    7、半导体致冷器的维护
    (1)若采用冷、热交变方式工作时,方式转换间隔时间应不小于30S。
    (2)更换半导体致冷器,切忌拉引引线,否则会造成焊点受力过大而脱焊。
    (3)避免机械冲击和受潮。
    (4)经常清洁铝散热器表面灰尘,以免影响制冷效果。
    (5)冷却风扇若停转,应及时修好。

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