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普泰克-半導體控溫工作原理

發布時間: 2025-06-20  點擊次數: 130次

半導體控溫工作原理:從熱電效應到精準溫控系統

一、核心原理:帕爾帖效應(Peltier Effect)

本質:當電流通過兩種不同半導體材料(n 型和 p 型)組成的電偶對時,會在接頭處產生吸熱或放熱現象,實現熱量的定向轉移。


  • 微觀機制

    • n 型半導體(如摻雜磷的硅):自由電子為載流子,電流方向與電子流動方向相反;

    • p 型半導體(如摻雜硼的硅):空穴為載流子,電流方向與空穴流動方向一致。

    • 當電流從 p 型流向 n 型時,接頭處吸收熱量(制冷端);從 n 型流向 p 型時,接頭處釋放熱量(加熱端)。

二、半導體控溫的基本結構與工作流程

  1. 核心組件
    • 冷端:緊貼被溫控物體(如芯片),通過金屬基板導熱;

    • 熱端:安裝散熱片 + 風扇,將熱量散發到環境中。

    • 半導體電偶對:由 n 型和 p 型半導體元件通過銅片串聯組成,形成熱電堆(如圖所示)。

    • 冷熱端熱交換器

    • 電源與控制電路:提供直流電流,調節電流大小控制制冷 / 加熱功率。





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