الخلفية ومبدأتبريد أشباه الموصلات
يستخدم تبريد أشباه الموصلات بشكل أساسي تأثير Seebeck (عندما يتم توصيل موصلين مختلفين ، إذا كانت نقطتا التوصيل تحافظان على درجة حرارة مختلفة ، يتم إنشاء قوة كهروحرارية في الموصل) وتأثير بلتيير (عندما يتدفق التيار عبر الوصلة بواسطة اثنين مختلفين الموصلات ، ستحدث ظاهرة إطلاق الحرارة والامتصاص عند التقاطع ، ويتم تحديد مقدار الحرارة أو الامتصاص بمقدار التيار). يتم إنشاء فرق درجات الحرارة العالية والمنخفضة بين الجزء الأمامي والخلفي للمكون لتحقيق تأثير التبريد أو التسخين.
رقاقة أشباه الموصلات تسمى أيضًا رقاقة كهروحرارية ، وهي نوع من المضخات الحرارية. ميزته أنه لا توجد أجزاء منزلقة ، ويتم استخدامه في بعض الحالات حيث تكون المساحة محدودة ، والموثوقية عالية ، ولا يوجد تلوث في المبردات. باستخدام تأثير بلتيير لمواد أشباه الموصلات ، عندما يمر التيار المباشر من خلال زوج كلفاني يتكون من مادتين مختلفتين من أشباه الموصلات في سلسلة ، يمكن لطرفتي الزوجين الجلفانيين امتصاص الحرارة وإطلاق الحرارة على التوالي ، مما يحقق الغرض من التبريد. إنها تقنية تبريد تنتج مقاومة حرارية سلبية. يتميز بعدم وجود أجزاء متحركة وموثوقية عالية.
مزايا تبريد أشباه الموصلات
1.لا يحتاج إلى أي مبرد ،ويمكن أن تعمل بشكل مستمر ، لا يوجد مصدر تلوث ، لا توجد أجزاء دوارة ، لا يوجد تأثير دوران ، لا يوجد جزء منزلق ،ولا يوجد اهتزاز ، ضوضاء ، عمر طويل ، وتركيب سهل.
2.أشباه الموصلاتتبريدالرقاقة عبارة عن شريحة من نوع محول الطاقة الحالي. من خلال التحكم في تيار الإدخال ، يمكن تحقيق التحكم بدرجة الحرارة عالية الدقة. إلى جانب وسائل الكشف عن درجة الحرارة والتحكم فيها ، من السهل تحقيق التحكم عن بعد ، والتحكم في البرنامج ، والتحكم في الكمبيوتر ، وهو أمر مناسب لتشكيل نظام تحكم أوتوماتيكي.
3.الجمود الحراري لتبريد أشباه الموصلاترقاقةصغير جدًا ، ووقت التبريد سريع جدًا. عندما يكون للنهاية الساخنة تبديد جيد للحرارة ويتم تفريغ الطرف البارد ، يمكن أن تصل زعنفة التبريد إلى أقصى فرق درجة الحرارة في أقل من دقيقة واحدة.
4.إن قوة زوج عنصر تبريد فردي لرقاقة تبريد أشباه الموصلات صغيرة جدًا ، ولكن يتم دمجها في مكدس ، ويتم استخدام نفس النوع من المكدس في طريقة متسلسلة أو متوازية لتشكيل نظام تبريد ، ويمكن صنع الطاقة كبير بحيث يمكن تحقيق طاقة التبريد بمدى من بضع واط إلى عشرات الآلاف من الواط.
5.يمكن تحقيق مدى اختلاف درجة الحرارة لصفيحة التبريد بأشباه الموصلات من درجة حرارة موجبة تبلغ 90 درجة مئوية إلى درجة حرارة سالبة تبلغ 130 درجة مئوية.
جهاز تبريد أشباه الموصلات
1. العسكرية: أنظمة الكشف والملاحة بالأشعة تحت الحمراء للصواريخ والرادارات والغواصات وما إلى ذلك.
2. الجوانب الطبية: القوة الباردة ، والشفاء من البرد ، وغشاء إزالة المياه البيضاء ، ومحلل الدم ، إلخ.
3. معدات المختبر: الفخاخ الباردة ، الصناديق الباردة ، الحمامات الباردة ، أجهزة الاختبار الإلكترونية ذات درجات الحرارة المنخفضة ، درجات الحرارة الثابتة المختلفة ، الأدوات التجريبية ذات درجات الحرارة العالية والمنخفضة.
4. معدات خاصة: جهاز اختبار درجة الحرارة المنخفضة للمنتجات البترولية ، جهاز اختبار درجة الحرارة المنخفضة للمنتجات البيوكيميائية ، حاضنة بكتيرية ، خزان تطوير بدرجة حرارة ثابتة ، جهاز كمبيوتر ، إلخ.
5. الحياة اليومية: تكييف الهواء ، الصناديق الساخنة والباردة ، نوافير الشرب ، إلخ.
