Trong các tình huống như tản nhiệt trạm cơ sở truyền thông 5G, điều khiển nhiệt độ không đổi laser, tủ lạnh di động, một thiết bị làm lạnh không cần máy nén, không rung cơ học và kích thước chỉ bằng đồng xu đang lặng lẽ thay đổi chế độ điều khiển nhiệt độ truyền thống - thiết bị làm lạnh bán dẫn.Nguyên tắc cốt lõi của nó dựa trên hiệu ứng Peltier trong hiệu ứng nhiệt điện, trực tiếp điều khiển chuyển hướng nhiệt thông qua năng lượng điện để đạt được hiệu quả cao, chính xác và im lặng điều chỉnh nhiệt và lạnh.

　　I. Hiệu ứng Peltier: Ma thuật nóng và lạnh trong di chuyển điện tích

Khi dòng điện một chiều đi qua cặp nhiệt điện bao gồm chất bán dẫn loại P và loại N, sự di chuyển của các chất mang điện tích (lỗ và electron) xảy ra tại các nút. Ở "đầu lạnh" của nút P-N, lỗ từ vật liệu loại P vào vật liệu loại N, electron chảy ngược, năng lượng tàu sân bay giảm và hấp thụ nhiệt xung quanh; Và ở "đầu nóng", năng lượng tàu sân bay tăng lên, giải phóng nhiệt vào môi trường. Quá trình này không yêu cầu chất làm lạnh hoặc các bộ phận cơ khí và chỉ được thực hiện bằng cách chuyển đổi trực tiếp năng lượng điện với nhiệt.

Dữ liệu thực nghiệm cho thấy hệ số làm lạnh (COP) của một tấm làm lạnh bán dẫn một giai đoạn có thể lên tới 0,5-0,7, với sự khác biệt nhiệt độ ≤30 ℃, công suất đầu vào có thể chuyển 2-5 watt nhiệt trên mỗi watt. Nếu sử dụng cấu trúc chuỗi hoặc thác nhiều giai đoạn, chênh lệch nhiệt độ có thể vượt quá 100 ℃, đáp ứng nhu cầu nhiệt độ sâu và thấp.

　　II. Hợp lý hóa cấu trúc: thiết kế mô-đun từ chip đến hệ thống

Tại trung tâm của thiết bị làm lạnh bán dẫn là các mô-đun nhiệt điện, bao gồm hàng chục cặp chất bán dẫn loại P-N trong chuỗi thông qua các tấm gốm dẫn điện. Tấm gốm hoạt động như một mạch kết nối điện cực và dẫn nhiệt kết thúc nóng và lạnh thông qua gốm dẫn nhiệt cao như alumina. Hai bên mô - đun thường lắp đặt vây tản nhiệt bằng nhôm và quạt mini, tăng cường hiệu quả tản nhiệt đầu nóng.

Lấy một hộp nhiệt độ di động nhất định làm ví dụ, nó sử dụng chip làm lạnh bán dẫn được cung cấp bởi 24V DC, đầu lạnh phù hợp với tường bên trong của hộp, đầu nóng kết nối với vây tản nhiệt. Kích thước hiện tại được điều chỉnh bằng thuật toán điều khiển nhiệt độ PID, có thể giảm không gian 5L từ 25 ℃ xuống 5 ℃ trong vòng 10 phút, dao động nhiệt độ ± 0,5 ℃. So với máy nén lạnh, thể tích giảm 60%, tiếng ồn giảm xuống dưới 30 đề - xi - ben.

　　B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Trong lĩnh vực sản xuất chính xác, làm lạnh bán dẫn cung cấp môi trường nhiệt độ không đổi cho laser, máy dò hồng ngoại để đáp ứng ở mức mili giây, đảm bảo sự ổn định của thiết bị; Trong ngành y tế, hộp lạnh di động sử dụng đặc tính không có chất làm lạnh lỏng để vận chuyển vắc-xin và mẫu sinh học một cách an toàn; Trong lĩnh vực điện tử tiêu dùng, điện thoại di động tản nhiệt trở lại clip, mô-đun điều khiển nhiệt độ CPU máy tính nhanh chóng dẫn nhiệt thông qua làm lạnh bán dẫn, ngăn chặn tần số giảm nhiệt quá mức.

Với những tiến bộ trong khoa học vật liệu, các vật liệu nhiệt điện mới (như hợp kim bismuth-based Telluride, hợp chất khoáng squocalt) tăng hiệu quả làm lạnh lên 30%, trong khi nghiên cứu và phát triển màng nhiệt điện linh hoạt làm cho thiết bị đeo, kiểm soát nhiệt độ vải thông minh có thể. Các thiết bị làm lạnh bán dẫn đang xác định lại ranh giới của công nghệ điều khiển nhiệt độ với lợi thế "im lặng, chính xác và thu nhỏ".