微型半导体制冷器在芯片散热的应用分析

阐述半导体制冷器的发展状况,包括锭材切割工艺、MEMS工艺和CMOS工艺制备微型半导体制冷器的特性和应用,并展望微型半导体制冷器未来发展趋势。

半导体制冷器制冷性能的综合影响因素探讨及其优化设计分析

对于半导体制冷器优化研究的目的在于使其制冷性能最优化。本文通过对半导体制冷器的结构尺寸及热电材料相关物性参数进行了较系统的研究,推荐出了最佳理论设计值。同时,采用数值分析与解析求解相结合的方法,综合讨论了在稳态条件下,优值系数、最优结构尺寸、冷热媒温度、电流、介质端面对流换热强度等参数变化对热电制冷器制冷性能的改善影响,以及各性能参数之间的相互制约关系。结论对于实际热电制冷系统的优化设计以及系统性能的提高提供了理论依据。

基于半导体制冷器的CPU散热研究

针对目前计算机日益增多的CPU热故障、常规风冷散热法已接近极限的问题,研究了把半导体制冷器用于CPU芯片散热的一种实用方法,提出了防止CPU结露的具体措施,并对半导体制冷器的冷量控制进行了设计。实际运行和调试证明本方案是一种提高CPU散热能力的实用、有效、可行的办法。

汤姆孙效应对半导体制冷器性能的影响

本文应用非平衡态热力学理论建立了热电器件的热传导方程，导出半导体制冷器的制冷系数和制冷率，并详细地讨论了汤姆孙效应对制冷器性能的影响，得到了一些有意义的新结论，同时澄清了有关研究中普遍存在的一些问题。

半导体制冷器的进展

半导体制冷器具有微型化、轻量化、无振动、长寿命等许多重要优点。目前３００Ｋ室温下优值系数Ｚ最高的半导体制冷材料是ｐ型Ａｇ０．５８Ｃｕ０．２９Ｔｉ０．９４Ｔｅ四元合金，２００～３００Ｋ普冷范围内三元Ｂｉ２Ｔｅ３－Ｓｂ２Ｔｅ３－Ｓｂ２Ｓｅ３固溶体合金仍然应用最广且性能优良，而２０～２００Ｋ低温下则是Ｂｉ－Ｓｂ合金热电性能最好。电臂材料是决定半导体制冷器性能的主要因素，但通过改进电臂结构，设计特殊的电臂联接方式，同样能显著提高半导体制冷器的性能，同轴环臂温差电对和“无限级联”温差电对，已被试验证明可明显提高最大制冷温差。利用高温超导（ＨＴＳＣ）材料代替ｐ型半导体材料制成被动式ｐ型臂，将为低温半导体制冷器开辟一条新的道路。

小型半导体制冷器工作特性的实验研究

半导体制冷器效率的大小取决于热电堆冷热端的温差 ,而强化热端的散热与强化冷端的冷量散发有利于降低热电堆冷热端的温差 ,从而提高半导体的制冷效率 .本文探讨了半导体制冷器在不同工况下的变化规律 。

基于半导体制冷器的微机温控显微系统

本文介绍了一种精密温控显微系统,利用半导体制冷器进行降温、升温和恒温控制。该系统使用PC机作为控制平台,采用自整定PID算法,调节输出PWM波的占空比来控制半导体制冷器的输出功率。人机界面友好,控制精度高,温度范围-20oC～60oC,温控精度可达0.1oC。

多级半导体制冷器设计

文中主要介绍了半导体制冷器的基本原理及其应用 ,并对涉及到多级制冷器的有关公式进行了推导 。

锥状电臂半导体制冷器工作参数的理论分析

通过求解导热微分方程 ,推导出锥状电臂半导体制冷器的理论工作参数。结果表明 ,采用锥状电臂不仅可以节约材料 ,而且在达到相同制冷温差时 ,可减小工作电流 ,降低直流功耗 ,缩短降温时间 ,而制冷效率不变。

新型热驱动半导体制冷器性能的优化分析

提出一种新型的热驱动半导体制冷器模型 ,以制冷系数和制冷率为目标函数分析其性能特性。计算在不同情况下热驱动半导体制冷器的最大制冷系数和制冷率。进而优化工作电流的最佳范围 ,从而确定热驱动半导体制冷器的内部结构参数。所得结果可为新型的热驱动半导体制冷器的优化设计和最佳运行提供有价值的理论指导 ,可促进热驱动半导体制冷器的开发和在不同高新科技领域中的应用。

基于ANSYS Workbench软件的半导体制冷器性能模拟研究

利用ANSYS Workbench数值模拟软件研究了输入电压、热端温度、半导体单元属性、半导体电偶臂及级间绝缘材料属性等因素对二级半导体制冷器冷端温度、冷端冷量及制冷系数等性能的影响.研究表明:在一定范围内,保持半导体制冷器热端温度不变,冷端温度随着输入电压的增大而递减;保持输入电压不变,冷端温度随着热端温度的升高而递增;保持输入电压和热端温度不变,冷端冷量随着冷端温度的升高而递增;在冷端温度、热端温度一定时,制冷系数ε随着输入电压的增大而迅速减小;半导体单元高度的增加和单元间距的减小都可以使冷端达到更低温度;随着半导体电偶臂及级间绝缘材料属性即热导率、高度的增加,冷端温度均呈递增趋势.模拟结果与实验数据对比显示,两者具有较好的吻合性.

半导体制冷器作为标定物的红外成像仪隐式标定

为了快速、精确地定位红外光斑的二维空间位置,提出利用半导体制冷器(TEC)作为标定点源的红外成像仪隐式标定方法。首先采用高分辨率的可见光CCD相机和已知空间坐标的高精度网格,用直接线性变换标定法求得热源的高精度空间坐标,然后利用质心型增长法分割红外图像得到其中心亮点坐标,再求解出红外图像像素坐标与空间坐标之间的转换矩阵。实验研究表明:用探测器320×240,波段8～12μm的红外成像仪拍摄200 mm×100 mm的空间视场,使用直接线性法标定带有8个TEC的靶标,标定误差小于0.4 mm。该方法简单、精度高,为红外成像仪的二维标定探索了一种低成本、高精度的途径。

太阳能半导体制冷器在小型汽车上的应用实验研究

目前新型的制冷领域上,半导体制冷技术作为一种利用热电材料进行制冷的新技术有着传统制冷方式不可比拟的优势。本设计将太阳能发电与半导体制冷技术有机的结合,发展太阳能半导体制冷技术有着重要的现实意义。基于此本设计搭建了太阳能半导体制冷箱制冷性能研究的实验装置,并做了初步的实验,实验箱中温度有明显下降,保持在24℃~27℃,最后对太阳能半导体制冷器的经济性进行分析,为其在小型汽车上的应用提供一定的依据。

基于半导体制冷器的小型黑体参考源设计

文章针对红外热像仪在实际应用中非均匀性多点校正问题,选择了体积小、制冷迅速的半导体制冷器作为黑体参考源,并采用模糊-PID控制算法对参考源进行控制,设计出一种精度高、便于安装并且能够进行多温度点控制的小型黑体参考源。经过测试和分析,对黑体的稳定性、发射率和均匀性做出了客观的评价,表明了该设计具有较强的实用性。

半导体制冷器原理与应用

本文主要介绍了半导体制冷器的基本原理及其应用，并对涉及到制冷器的有关公式进行了推导，文章最后得出了关于半导体制冷器的一些重要结论。

半导体制冷器温度场的数值分析

半导体制冷器是一种高热流密度器件，在其制冷循环过程中，有珀尔帖(Peltier)、傅立叶(Fourier)和焦耳(Joule)三种热效应在共同起作用，其中珀尔帖热效应是半导体制冷的基础。由于半导体材料的塞贝克(Seeback)系数?有正负之分，而且其数值通常有所差异，因此P、N型电偶对的微观传热机理是不同的。本文着重讨论了在稳定工作状态下半导体制冷器温度场的数学模型，并对该模型进行了求解，通过数值计算得到了半导体制冷器沿电偶臂长度方向的温度分布曲线，这对进一步弄清半导体制冷器的传热机理有重要意义。

基于半导体制冷器的非均匀性校正

非均匀性是红外系统中影响图像质量的重要因素。为了更好地拟合探测器的响应曲线,充分发挥探测器的最佳性能,以获得良好的图像效果,在两点校正的理论基础上提出了一种更为实用的两点校正方法。通过单片机(MCU)控制半导体制冷器(TEC)以产生两个不同的校正温度点,系统分别读取在这两个温度点下所采集的两幅图像,利用两点校正算法计算探测器的响应率和暗电流。通过实验验证,这种校正算法实用,易于实现。

半导体制冷器在临床低温治疗中的应用设计

介绍一种恒温控制的半导体制冷器,用于临床上的低温治疗。

半导体制冷器工艺设计对制冷性能的影响

为了分析半导体制冷器工艺设计方法与制冷效率的关系,探讨其工作寿命的影响因素,文章通过改进半导体制冷器基板材料,采用新型胶黏剂,并通过实验来对比分析半导体电偶间不同的铜片排布方式对制冷器制冷性能、寿命的影响。实验结果表明,连接铜片排布回路形式对制冷性能影响不大,但对产品的使用寿命有一定的影响。铜线排列走向简单,电阻变化率低,使用寿命相对较长。

小型半导体制冷器的试验研究

本文设计了一种小型半导体制冷器。通过试验研究，得出了制冷器在不同工况下壁面和冷室中心点温度的变化曲线，对半导体制冷器的制冷性能进行了分析和评价，并提出了改进措施，为进行半导体制冷器的优化设计提供了依据。