【经验】II-VI Marlow（马洛）半导体制冷片工作原理解析

时间： 2019-01-02 来源：世强

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随着II-VI MARLOW（马洛）半导体制冷片在激光、通信、医疗等领域的广泛应用，更多的工程师不断挖掘半导体制冷片的应用，不断拓展丰富其应用领域，充分发挥其制冷、制热和温控方面的优势。本文简单介绍半导体制冷片如何工作。

要挖掘半导体制冷片的应用，就需要了解半导体制冷片的工作原理和工作方式。

工作原理：帕尔帖效原理-即利用当两种不同的P型半导体和N型半导体组成的电路且通有直流电时，在接头处除焦耳热以外还会释放出某种其它的热量，而另一个接头处则吸收热量，且帕尔帖效应所引起的这种现象是可逆的，改变电流方向时，放热和吸热的接头也随之改变，吸收和放出的热量与电流强度I成正比，且与两种导体的性质及热端的温度有关。

如下图1所示，同一块半导体制冷片有两种方式，制冷或制热。

图1 半导体制冷片的工作方式

从上图可知，控制半导体制冷片时，重点是控制电流的方向和大小（平均电流）。

电流方向控制：通过半导体器件可以控制电流方向，这是H桥的典型应用。

电流大小控制：可以通过恒定电流、恒定电压或脉冲PWM方式（通过调整脉宽达到调整平均电流的目的）实现控制。

以温度循环器XLT6-4为例，热面温度为27℃时，其性能图标如下图2所示，其在6V工作时，电流约3A；电流控制效果如下。

1、使用恒压源6V ，其工作电流是固定的3A。

2、使用3A的恒流源，其电压将自动匹配到6V，达到的效果与方法1相同。

3、使用6V恒压源，通过调整PWM的的占空比为50%，其平均电流为1.5A，若占空比为20%，其平均电流为0.6A，电流调整更加灵活，是半导体制冷片驱动控制的最常用方法。

图2 XLT6-4的性能参数

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zwjiang Lv9. 科学家 2023-01-02

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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