2024年4月13日发(作者：国又香)
致冷片的性能
在应用致冷片前，要进一步的了解它的性能，实际上致冷片的冷端从周围吸收的热Qπ外,还有两个，一个是焦耳热QJ;
另一个是传导热QK。电流从元件内部通过就产生焦耳热，焦耳热的一半传到冷端，另一半传到热端,传导热从热端传
到冷端。
产冷量QC=Qπ-QJ-QK=（2P-2n)。Tc。I-1/2j2R—K（Th-Tc)
式中,R表示一对电偶的总电阻，K是总热导。
热端散掉的热Qh=Qπ+Qj—Qk=(2p-2n）.Th.I+1/2I2R-K(Th-Tc）
从上面两公式中可以看出，输入的电功率恰好就是热端散掉的热与冷端吸收的热之差，这就是“热泵”的一
种:Qh—Qc=I2R=P
由上式得出一个电偶在热端放出的热量Qh等于输入电功率与冷端产冷量之和，相反得出冷端产冷量Qc等于热端
放出的热量与输入电功率之差。
Qh=P+Qc Qc=Qh—P
致冷片的选择过程
半导体致冷应用产品的心脏部分是半导体致冷片，根据半导体温差电堆的特点，弱点及应用范围,选用电堆时首先
应确定以下几个问题:
1、 确定电堆的工作状态.根据工作电流的方向和大小，就可以决定电堆的致冷,加热和恒温性能，尽管最常用的是
致冷方式，但也不应忽视它的致热和恒温性能。
2、 确定致冷时热端实际温度.因为电堆是温差片件，要达到最佳的致冷效果，电堆必须安装在一个良好的散热片
上，根据散热条件的好坏,决定致冷时电堆热端的实际温度,要注意，由于温度梯度的影响，电堆热端实际温度总是要比
散热片表面温度高,通常少则零点几度，多则高几度、十几度。同样，除了热端存在散热梯度以外，被冷却的空间与电
堆冷端之间也存在温度梯度。
3、 确定电堆的工作环境和气氛。这包括是工作在真空状况还是在普通大气，干燥氮气，静止或流动空气及周围
的环境温度，由此来考虑保温（绝热）措施，并决定漏热的影响。
4、确定电堆工作对象及热负载的大小。除了受热端温 度影响以外，电堆所能达到的最低温度或最大温差是在空
载和绝热两个条件下确定的，实际上工作的，电堆既不可能真正绝热，也必须有热负载,否则无意义。
5、确定致冷片的级数。电堆级数的选定必须满足实际温差的要求，即电堆标称的温差必须高于实际要求的温差,
否则达不到要求，但是级数也不能太多,因为电堆的价格随着级数的增加而大大提高。
6、 电堆的规格。选定电堆的级数以后,就可以选定电堆的规格,特别是电堆的工作电流.因为同时能满足温差及产
冷的电堆有好几种，但是由于工作条件不同，通常选用工作电流最小的电堆，因为这时配套电源费用较小，然而电堆
的总功率是决定因素，同样的输入电功率减少工作电流就得增加电压（每对元件0。1v)，因而元件对数就得增加.
7、 确定电堆的数量。这是根据能满足温差要求的电堆产冷总功率来决定的,它必须保证在工作温度时电堆产冷量
的总和大于工作对象热负载的总功率,否则无法达到要求。电堆的热惯性非常小，空载下不大于一分钟，但是由于负载
的惯性（主要是由于负载的热容量造成的），因此实际要达到设定温度时的工作速度要远远大于一分钟，多时达几小
时。如工作速度要求愈大,电堆的数量也就愈多，热负载的总功率是由总热容量加上漏热量（温度愈低、漏热量愈大)。
上述七个方面是选用电堆时考虑的一般原则，根据上述原用户首先应根据需要提出要求来选择致冷片件。一般的
要求：
①、给定使用的环境温度Th ℃
②、被冷却的空间或物体达到的低温度Tc ℃
③、已知热负载Q(热功率Qp 、漏热Qt） W
已知Th、Tc和Q,再根据温差致冷片的特性曲线就可估算所需的电堆及电堆数量。
1、确定致冷片的型号规格
2、选定型号后，查阅该型号的温差电致冷特性曲线图。
3、由使用环境温度和散热方式确定致冷片的热端温度Th，得出相近的Tc.
4、在相应的特性曲线图中查出冷端Qc的产冷量。
5、由所需的产冷量Q除以每个电堆的产冷量Qc就得到所需的电堆数量N=Q/Qc
2024年4月13日发(作者：国又香)
致冷片的性能
在应用致冷片前，要进一步的了解它的性能，实际上致冷片的冷端从周围吸收的热Qπ外,还有两个，一个是焦耳热QJ;
另一个是传导热QK。电流从元件内部通过就产生焦耳热，焦耳热的一半传到冷端，另一半传到热端,传导热从热端传
到冷端。
产冷量QC=Qπ-QJ-QK=（2P-2n)。Tc。I-1/2j2R—K（Th-Tc)
式中,R表示一对电偶的总电阻，K是总热导。
热端散掉的热Qh=Qπ+Qj—Qk=(2p-2n）.Th.I+1/2I2R-K(Th-Tc）
从上面两公式中可以看出，输入的电功率恰好就是热端散掉的热与冷端吸收的热之差，这就是“热泵”的一
种:Qh—Qc=I2R=P
由上式得出一个电偶在热端放出的热量Qh等于输入电功率与冷端产冷量之和，相反得出冷端产冷量Qc等于热端
放出的热量与输入电功率之差。
Qh=P+Qc Qc=Qh—P
致冷片的选择过程
半导体致冷应用产品的心脏部分是半导体致冷片，根据半导体温差电堆的特点，弱点及应用范围,选用电堆时首先
应确定以下几个问题:
1、 确定电堆的工作状态.根据工作电流的方向和大小，就可以决定电堆的致冷,加热和恒温性能，尽管最常用的是
致冷方式，但也不应忽视它的致热和恒温性能。
2、 确定致冷时热端实际温度.因为电堆是温差片件，要达到最佳的致冷效果，电堆必须安装在一个良好的散热片
上，根据散热条件的好坏,决定致冷时电堆热端的实际温度,要注意，由于温度梯度的影响，电堆热端实际温度总是要比
散热片表面温度高,通常少则零点几度，多则高几度、十几度。同样，除了热端存在散热梯度以外，被冷却的空间与电
堆冷端之间也存在温度梯度。
3、 确定电堆的工作环境和气氛。这包括是工作在真空状况还是在普通大气，干燥氮气，静止或流动空气及周围
的环境温度，由此来考虑保温（绝热）措施，并决定漏热的影响。
4、确定电堆工作对象及热负载的大小。除了受热端温 度影响以外，电堆所能达到的最低温度或最大温差是在空
载和绝热两个条件下确定的，实际上工作的，电堆既不可能真正绝热，也必须有热负载,否则无意义。
5、确定致冷片的级数。电堆级数的选定必须满足实际温差的要求，即电堆标称的温差必须高于实际要求的温差,
否则达不到要求，但是级数也不能太多,因为电堆的价格随着级数的增加而大大提高。
6、 电堆的规格。选定电堆的级数以后,就可以选定电堆的规格,特别是电堆的工作电流.因为同时能满足温差及产
冷的电堆有好几种，但是由于工作条件不同，通常选用工作电流最小的电堆，因为这时配套电源费用较小，然而电堆
的总功率是决定因素，同样的输入电功率减少工作电流就得增加电压（每对元件0。1v)，因而元件对数就得增加.
7、 确定电堆的数量。这是根据能满足温差要求的电堆产冷总功率来决定的,它必须保证在工作温度时电堆产冷量
的总和大于工作对象热负载的总功率,否则无法达到要求。电堆的热惯性非常小，空载下不大于一分钟，但是由于负载
的惯性（主要是由于负载的热容量造成的），因此实际要达到设定温度时的工作速度要远远大于一分钟，多时达几小
时。如工作速度要求愈大,电堆的数量也就愈多，热负载的总功率是由总热容量加上漏热量（温度愈低、漏热量愈大)。
上述七个方面是选用电堆时考虑的一般原则，根据上述原用户首先应根据需要提出要求来选择致冷片件。一般的
要求：
①、给定使用的环境温度Th ℃
②、被冷却的空间或物体达到的低温度Tc ℃
③、已知热负载Q(热功率Qp 、漏热Qt） W
已知Th、Tc和Q,再根据温差致冷片的特性曲线就可估算所需的电堆及电堆数量。
1、确定致冷片的型号规格
2、选定型号后，查阅该型号的温差电致冷特性曲线图。
3、由使用环境温度和散热方式确定致冷片的热端温度Th，得出相近的Tc.
4、在相应的特性曲线图中查出冷端Qc的产冷量。
5、由所需的产冷量Q除以每个电堆的产冷量Qc就得到所需的电堆数量N=Q/Qc