如何用半导体制冷板实现精密空调的制冷

精密空调半导体制冷芯片如何实现制冷？半导体冷却板，又称热电冷却板，是由半导体组成的冷却装置。精密空调根据经验，显热比为1.0的机组的单位制冷量的能耗仅是显热比为0.6的机组的60%左右。同样，机房要求温湿度指标相对稳定，较大的循环风量将有利于稳定机房的温湿度指标，显然，在制冷量一定的情况下，风量的增大将导致焓差的减少，因而通常机组只能在显热比相当高的工况下运行，这恰恰与机房的负荷特点相适应。机房空调并且冬季是需要加湿而不是减湿，即使在冬季机房仍需要消除热负荷，特别是程控机房更是如此。鉴于以上特点，如将一般舒适性空调机组用于机房，则会造成能量浪费。机房专用空调例如一个热负荷为 7056kcal/h的机房，若使用机房专用空调机组，则总耗电量为2.7kw，而舒适性空调机组则需耗电8.1kw，即多耗电两倍。同样制冷量的空调机其风量各异，舒适性空调机的风量与冷量比为1:5，而恒温恒湿机风量与冷量比为1:3.5，机房专用精密空调机具有大风量、小焓差、高显热比的特点，通常焓差为2kcal/kg左右。

本实用新型具有无滑动部件、空间应用范围有限、可靠性要求高、无制冷剂污染等优点。利用半导体材料的半球效应，当直流电串联通过一对半导体材料时，电偶的两端分别吸收和释放热量，以便冷却。它是一种负热阻制冷技术，具有拥有属性无活动部件、可靠性高等优点。

本文主要介绍半导体制冷芯片的工作原理。

1、N型半导体

离原子核最远轨道上的电子，经常我们可以通过脱离原子核吸引，而在原子结构之间运动，叫导体。如果企业电子信息不能完全脱离城市轨道发展形成一种自由贸易电子，故不能积A参加导电，叫绝缘体。半导体导电能力以及介于导体与绝缘体之间，叫半导体。半导体重要的特性是在一定问题数量的某种杂质渗入半导体之后，不但能大大加大导电能力，而且学生可以同时根据掺入杂质的种类和数量制造出不同社会性质、不同用途的半导体。

精密空调在本征半导体中加入磷等五价杂质，形成 n 型半导体，也被称为电子半导体。

由于五价杂质原子中只有四个价电子能与周围四个半导体原子中的价电子形成共价键，多余的价电子很容易形成没有共价键的自由电子。在N型半导体中，自由电子是多数载流子，主要由杂质原子提供。空穴是少数载流子，由热激发形成。

提供自由电子的五价杂质原子，因为带正电荷而成为正离子，所以五价杂质原子也称为施主杂质。

2.精密空调P型半导体

P型半导体，是靠空穴来导电。在外电场影响作用下空穴流动发展方向和电子信息流动研究方向具有相反，即空穴由正极流向负极，这是P型半导体技术原理。

一种 p 型半导体，也称为空穴型半导体，是通过在本征半导体中掺杂三价杂质如硼、镓和铟而形成的。

当三价杂质原子与硅原子形成共价键时，它们缺少一个价电子，并在共价键中留下一个空穴。P型半导体中的空穴是多数载流子，主要通过掺杂形成。电子是少数载流子，由热激发形成。空穴很容易捕获电子，使杂质原子变成负离子。因此，三价杂质也被称为受体杂质。

N 型半导体中的自由电子和 p 型半导体中的空穴都是参与导体，统称为载流子，它们是掺杂导致的半导体特有的。

3、PN结

通过在本征半导体的两侧扩散不同的杂质，分别形成N型半导体和P型半导体。

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