【经验】如何计算半导体制冷片工作时环境中的热传导？

时间： 2018-05-09 来源：世强

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半导体制冷片 TEC，也叫热电制冷片，它是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。在很多领域都有应用，比如激光，医疗设备，光模块等，实际应用环境往往比较复杂。

需要注意的是TEC工作时的热负载，包含了很多不同的因素，其中有一项就是热传导，将这个考虑在内，是精确仿真计算TEC工作状态的基础。系统中的热负载可能是导线，安装螺钉等形式，这些导线形成从被冷却设备到散热器或周围环境的导热路径

关于热传导，有如下公式：

Qcond = k A DT/L

Qcond =传导热负荷（W）

k =材料的导热系数（W / m°C）

A =材料的横截面积（m²）

L =热路径长度（m）

DT =散热路径上的温差（℃）（通常环境温度或散热器温度减冷端温度）

计算示例：

TEC被用作黑体参考。温度传感器连接到TEC的冷表面。它有两个白金引线，直径为25um，长度为12mm。这些导线连接到散热片上的引脚。冷板在-20°C，散热片在30°C。

已知的参数是：

我们知道白金的k = 70.9W / m℃

DT = [30℃ - （ - 20℃）] = 50℃

A（1线）= pd2 / 4 = p（25um）2/4

= 4.91×10 -10平方米

A（2线）=（2）（4.91×10 -10 m 2）= 9.82×10 -10 m 2

L = 12毫米= 0.012米

从上面的理论公式可得：

Qcond = [（70.9W / m℃）（9.82×10-10m2）]（50℃）/（0.012m）

= 0.0003 W

由于导热负载与导线的长度成反比，所以可以通过使用更长的导线来减小导热负载。

世强代理II-VI MARLOW，作为TEC行业领导品牌，II-VI Marlow可以提供上千标准品及定制服务。

【选型】Marlow半导体制冷片（TEC）发电片选型指南

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全部评论（7）

wylfdx Lv6. 高级专家 2018-11-30

学习了
用户89279026 Lv7. 资深专家 2018-11-25

谢谢分享，学习下。
用户16931927 Lv5. 技术专家 2018-10-29

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luose Lv8. 研究员 2018-09-02

学习了！
titan Lv8. 研究员 2018-07-02

学习了

海锋 Lv9. 科学家 2018-06-20

学习了
海锋 Lv9. 科学家 2018-06-16

不错

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