【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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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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涵盖0.16-62.5mm全尺寸，温升高至146℃，最高功率206W的TEC。

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