【经验】半导体冷片原理与使用注意事项

时间： 2019-01-22 来源：II-VI Marlow

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II-VI MARLOW公司推出了多款单级和多级热电制冷片，下面笔者将会结合RC12‐6这款热电制冷片的性能特点给大家介绍热电制冷器的原理和使用注意事项。

工作原理：

半导体制冷片在原理上利用了半导体材料的帕尔贴（Peltier）效应，当直流电通过两种不同导体组成的回路时，不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象，利用此现象分别实现了半导体制冷片的制冷以及加热功能。相较于机械制冷，半导体制冷片的优点在于其内部无运动部件，运行时可靠性更高且无噪音。

半导体冷片在达到工作平衡状态后，其冷热两端温度差将趋于稳定，因此半导体制冷片工作时往往和与散热片配合使用，其主要目的在于通过降低热端温度来使冷端达到更低温度。

图1 半导体冷片工作模式示意图

使用注意事项：

1.半导体制冷片冷热端判断。为了判断半导体冷热端，可以将半导体冷片短暂接通直流电，用手触摸即可判断冷热两端。注意：通电时间不要过长，容易造成器件烧坏。

2.理论上改变直流电电流方向即可更换半导体制冷片的冷热端，但在实际使用时还是建议按照厂家设定连接电源正负极，一般红色引线代表正极，黑色引线代表负极。如一定要交换冷热面，需要等到器件冷却到室温后方可进行（15分钟以上）。负责容易造成制冷器损坏。

3.日常使用时，半导体制冷器的冷热两端应均匀涂抹一层导热硅脂，热端连接散热片或者风扇，冷端连接储冷器。

4.制冷片的表面安装压力不宜太大，负责容易造成制冷片接触不良。

5.制冷片使用应尽量避免：a. 频繁交换冷热面；b.振动环境下使用;c.热端温度过高；d.工作电压过高（不超过极限电压的70%）.

RC12-6热电制冷片：

图2 II-VI Marlow公司RC12‐6热电制冷器实物图

RC12-6型号热电制冷片是一款尺寸和性能都适中的单级热电制冷片。在热端温度为50℃时的Qmax可达60W，Vmax可达16.4V。具体参数可见下图。

图3 产品性能参数

产品特点

l 符合RoHS标准

l 最高工作温度130℃

l 适应于恶劣环境工作

l 可堆叠使用

订单信息：

结构尺寸：

图4 RC12-6热电制冷片结构图

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目录- 单级热电致冷器多级热电致冷器电源发生器热循环器温度控制器组件& 子系统配件

型号- SP5025-01AC,RC12-6-01,SP1975-02AC,RC12-2.5-01,XLT2423-31AC,NL2021T-01AC,SP1848-03AC,XLT2419-03AC,NL1012T-01AC,SP5255-01AC,NL2011T-01AC,XLT2421-03AC,XLT2420-01 L,NL1020T-01AC,RC6-2.5-01,TG12-8,SP5162-01AC,NL3040-01BC,TG12-6,TG12-4,ST3684-01,SP5384-01AC,TG12-2.5,NL2012T-01AC,XLT2418-03AC,NL1023T-01AC,ST3384-01,TG 12-2.5,NL3021T-01AC,RC6-6-01,RC3-6-01,NL1011T-01AC,RC12-8-01,NL2063T-01AB,NL1021T-01AC,RC12-4-01,RC6-8-01,NL4012T-03BC,XLT2422-01L,SP2402-01AB,SE6020,SP5083-03AC,856-3977-001,SP2394-01AB,XLT2420-01L,RC3-2.5-01,SP2503-03AC,XLT2416-03AC,860-3079-001,860-3079-002,NL4040-01BC,MI6030-01BC,NL1025T-01AC,SP5446-01AC,NL1010T-01AC,NL1013T-01AC,NL2022T-01AC,NL2064T-AB,SP2085-01AC,NL3026T-01AC,RC6-4-01,RC3-8-01,RC3-4-01

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产品型号	品类	ΔT°C-Vacuum {N2 (50°C)}	ΔT N2 (27°C)	Qmax 27°C (watts)	Imax 27°C (amps)	Vmax 27°C (volts)	Base Ceramic Width (MM)	Base Ceramic Length (MM)	Top Ceramic Width (MM)	Top Ceramic Length (MM)	Module Height (MM)
NL1020T-01AC	TEC 单级制冷片	72	64	0.9	1.8	0.8	0.16	0.16	0.16	0.16	0.085

选型表 - II-VI MARLOW 立即选型

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【选型】马洛半导体制冷片XLT2418用于高低温测试设备的温控循环，最大制冷量可达141W@50℃

针对温度循环设备的要求，推荐马洛XLT2418半导体制冷片，专为温循而开发的TEC，具有快速加热和冷却等特性，额定工作温度高达125℃。在热端温度Th=50℃时，最大制冷量可达141W，能很好地满足设备升降控温需求。

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【选型】最大制冷功率达3.4W的小尺寸半导体制冷片CM23-1.9-05AC用于光谱分析仪，最大温差71℃

II-VI marlow的小尺寸半导体制冷片CM23-1.9-05AC，其尺寸为6*8*1.6mm，最大温差为71℃，最大制冷功率为3.4W，最大电压为2.8V，完全符合光谱分析仪精准控温的要求。

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半导体制冷片选型：精准控温±0.1℃，高达上百万次冷热循环的Marlow半导体制冷片（TEC）

Marlow半导体制冷片符合ROHS欧盟标准，具有单级或多级选项，以实现卓越的冷却效果。世强是Marlow半导体制冷片官方授权代理商，可以供应Marlow半导体制冷片，价格优惠，库存丰富。还可提供II-IV Marlow半导体制冷片选型资料等。

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医疗设备半导体制冷选型问题：你好我是做医疗设备的，现在样机基本已经出来了，在大量测试过程中发现半导体制冷片（国内某公司）很容易坏，现在要选用你们代理的 Marlow（马洛）半导体制冷片，有几个问题请教咨询下： 1、希望你们推荐下具体的型号,我们现在使用半导体的参数是：24V供电，2A电流，使体积为： 20cm10cm 10cm 温度维持在 4℃ ---8℃。 2，我们使用的半导体制冷片为什么容易坏呢？我们使用的是水冷散热的，热面应该不会超过65℃。 3，使用PWM控制输出控制半导体制冷片，是不是容易导致其损坏。是否推荐上下限温度来控制即低于下限温度关闭输出，超过上限打开输出。谢谢！

问题比较具体，1-推荐串联使用的Marlow半导体制冷片RC12-6,串联使用，足够满足空间降温。2-半导体制冷片最难控制的是可靠性，这是Marlow半导体制冷片和其他厂牌的最根本的区别。水冷散热应该是没有问题的。3-多数半导体制冷片的工作方式都是PWM控制，这个没有问题。医疗设备最重要的就是可靠性。Marlow制冷片资料请参考II-VI Marlow（贰陆马洛）——高品质热电半导体制冷/发电技术的全球领军企业

2018-12-03 - 技术问答