如何用半導體制冷板實現(xiàn)精密空調(diào)的制冷

精密空調(diào)半導體制冷芯片如何實現(xiàn)制冷？半導體冷卻板，又稱熱電冷卻板，是由半導體組成的冷卻裝置。精密空調(diào)根據(jù)經(jīng)驗，顯熱比為1.0的機組的單位制冷量的能耗僅是顯熱比為0.6的機組的60%左右。同樣，機房要求溫濕度指標相對穩(wěn)定，較大的循環(huán)風量將有利于穩(wěn)定機房的溫濕度指標，顯然，在制冷量一定的情況下，風量的增大將導致焓差的減少，因而通常機組只能在顯熱比相當高的工況下運行，這恰恰與機房的負荷特點相適應(yīng)。機房空調(diào)并且冬季是需要加濕而不是減濕，即使在冬季機房仍需要消除熱負荷，特別是程控機房更是如此。鑒于以上特點，如將一般舒適性空調(diào)機組用于機房，則會造成能量浪費。機房專用空調(diào)例如一個熱負荷為 7056kcal/h的機房，若使用機房專用空調(diào)機組，則總耗電量為2.7kw，而舒適性空調(diào)機組則需耗電8.1kw，即多耗電兩倍。同樣制冷量的空調(diào)機其風量各異，舒適性空調(diào)機的風量與冷量比為1:5，而恒溫恒濕機風量與冷量比為1:3.5，機房專用精密空調(diào)機具有大風量、小焓差、高顯熱比的特點，通常焓差為2kcal/kg左右。

本實用新型具有無滑動部件、空間應(yīng)用范圍有限、可靠性要求高、無制冷劑污染等優(yōu)點。利用半導體材料的半球效應(yīng)，當直流電串聯(lián)通過一對半導體材料時，電偶的兩端分別吸收和釋放熱量，以便冷卻。它是一種負熱阻制冷技術(shù)，具有擁有屬性無活動部件、可靠性高等優(yōu)點。

本文主要介紹半導體制冷芯片的工作原理。

1、N型半導體

離原子核最遠軌道上的電子，經(jīng)常我們可以通過脫離原子核吸引，而在原子結(jié)構(gòu)之間運動，叫導體。如果企業(yè)電子信息不能完全脫離城市軌道發(fā)展形成一種自由貿(mào)易電子，故不能積A參加導電，叫絕緣體。半導體導電能力以及介于導體與絕緣體之間，叫半導體。半導體重要的特性是在一定問題數(shù)量的某種雜質(zhì)滲入半導體之后，不但能大大加大導電能力，而且學生可以同時根據(jù)摻入雜質(zhì)的種類和數(shù)量制造出不同社會性質(zhì)、不同用途的半導體。

精密空調(diào)在本征半導體中加入磷等五價雜質(zhì)，形成 n 型半導體，也被稱為電子半導體。

由于五價雜質(zhì)原子中只有四個價電子能與周圍四個半導體原子中的價電子形成共價鍵，多余的價電子很容易形成沒有共價鍵的自由電子。在N型半導體中，自由電子是多數(shù)載流子，主要由雜質(zhì)原子提供?？昭ㄊ巧贁?shù)載流子，由熱激發(fā)形成。

提供自由電子的五價雜質(zhì)原子，因為帶正電荷而成為正離子，所以五價雜質(zhì)原子也稱為施主雜質(zhì)。

2.精密空調(diào)P型半導體

P型半導體，是靠空穴來導電。在外電場影響作用下空穴流動發(fā)展方向和電子信息流動研究方向具有相反，即空穴由正極流向負極，這是P型半導體技術(shù)原理。

一種 p 型半導體，也稱為空穴型半導體，是通過在本征半導體中摻雜三價雜質(zhì)如硼、鎵和銦而形成的。

當三價雜質(zhì)原子與硅原子形成共價鍵時，它們?nèi)鄙僖粋€價電子，并在共價鍵中留下一個空穴。P型半導體中的空穴是多數(shù)載流子，主要通過摻雜形成。電子是少數(shù)載流子，由熱激發(fā)形成?？昭ê苋菀撞东@電子，使雜質(zhì)原子變成負離子。因此，三價雜質(zhì)也被稱為受體雜質(zhì)。

N 型半導體中的自由電子和 p 型半導體中的空穴都是參與導體，統(tǒng)稱為載流子，它們是摻雜導致的半導體特有的。

3、PN結(jié)

通過在本征半導體的兩側(cè)擴散不同的雜質(zhì)，分別形成N型半導體和P型半導體。

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