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半导体制冷片的未来在哪里
更新时间:2018-01-18 发布:富力天晟科技(武汉)有限公司

半导体制冷片是由半导体所组成的一种冷却装置,于1960年左右才出现,作为由半导体制冷的器件,减少了制冷剂的污染,提高了制冷效率,但还是没有得到大范围应用,这其中原因在哪呢?

半导体制冷片虽然叫做制冷片,但是其应用上面,不光只是制冷,还有发热,具体有优点很明显:

1、不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源没有旋转部件,不会产生回转效应,没有滑动部件是一种固体片件,工作时没有震动、噪音、寿命长,安装容易。

2、半导体制冷片具有两种功能,既能制冷,又能加热,制冷效率一般不高,但制热效率很高,永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。

3、半导体制冷片是电流换能型片件,通过输入电流的控制,可实现高精度的温度控制,再加上温度检测和控制手段,很容易实现遥控、程控、计算机控制,便于组成自动控制系统。

4、半导体制冷片热惯性非常小,制冷制热时间很快,在热端散热良好冷端空载的情况下,通电不到一分钟,制冷片就能达到大温差。

5、半导体制冷片的反向使用就是温差发电,半导体制冷片一般适用于中低温区发电。

6、半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小,但组合成电堆,用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话,功率就可以做的很大,因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。

7、半导体制冷片的温差范围,从正温90到负温度130℃都可以实现。

优点这么多,缺点同样很明显,因为单个半导体制冷片的话功率很低,但是如果采用阵列的话,对散热的要求会非常大,这也是半导体制冷片一直采用陶瓷基板的原因,因为也只有陶瓷基板才能够满足得了半导体制冷片的散热需求了。

也正因为如此,半导体制冷片的应用范围很小,目前来讲,大的应用范围就是计算机硬件领域的应用,随着现在对计算性能的要求不断提升,集成化也在不断提升,那么对于散热的要求也就越来越大,由于频率提升带来的大发热量一直是众overclocker讨论的一个问题,从风冷、水冷,到压缩机、半导体制冷,再到疯狂的液氮、干冰,用尽降温方法。比较普遍的风冷散热器和水冷由于其低成本和易用性的特点已经成为入门级超频发烧友的标准配置,缺点在于:即使是好的风冷或水冷,也只能把温度控制得接近或等于环境温度。为了把温度降得低于零度,发烧友们选择了压缩机和半导体制冷。VapoChillMach系列压缩机通过相变制冷可以使蒸发器温度达到-50℃,而国外发烧友自制的三级压缩机系统甚至达到了-196℃,也就是相当于液氮的蒸发温度。但是由于压缩机系统高昂的价格,只能被极少数发烧友接受,液氮和干冰也许是骨灰极发烧友才会用到的极限利器,且蒸发/升华速度非常快,只能带来短时间的极限效能,没有实用价值,所以半导体制冷成为佳选择。

而到了现今,不光光只是发烧友的选择了,很多硬件厂商都开始在硬件上加装半导体制冷片了。

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