【经验】选型时如何理解半导体制冷片（TEC）的COP值？

时间： 2022-03-30 来源：世强

技术问答

COP值是制冷量Qc与输入功率Q的比值。表示TEC的能效比，值越大越省电。其实，输入功率与制冷量是两个不同性质的参数，一个是指电量，一个指热量。TEC的工作原理并不能简单的看成电能和热能的转换，很多客户在选型时并不清楚怎么理解COP值。因此，本文就此具体介绍COP值，帮助客户选型。

TEC消耗电能并不是直接用来做功，而是用来“搬运”热量，故TEC可以理解成为一个热泵。Qc值表示的是冷端的吸热量，即TEC的制冷量，其代表了TEC的热搬运量（即从冷端搬运到热端的热量）。TEC的制冷量Qc有一个计算公式：

式中：Qc为制冷量，α为塞贝克系数，I为工作电流，TC为冷端温度，Th为热端温度，R为TEC内阻，K为冷热端之间的热导系数。

从公式可以看出，Qc与电流是2次函数关系，随着电流增大，Qc增大，但是有极值，起初Qc随电流增大而变大，若电流再增大Qc会变小。TEC的性能曲线就可以看出，当温差一定，Qc随着电流的变化符合这一趋势。

从公式还可以看出，Qc和α为塞贝克系数成正比，表明制冷量和热电偶本身的材质有关系，目前材质是碲化铋，掺杂不同，塞贝克系数等系数会有差别，影响热电转换效率，目前的TEC的COP值为0.6上下，很大程度上是因为材料的热电转换效率不高。

最后，也了解到Qc与热冷端温差呈反比，即在电流一定的情况下，同一个TEC的温差越小，Qc越大。这就可以帮助我们理解了Qc的大小和谁有关系，并帮助去提供TEC的制冷效果。在使用TEC时，需要尽量减少TEC冷热两端的温差，从而使得Qc一直保持更大值。所以，需要做好TEC热端的散热。热端的散热效果越好，温差会越小，则TEC的制冷量会更大，搬运热量的能力越强。若热端的散热做的不好，温差大了，制冷量变低了，可能就满足不了热源的降温了。

世强有代理知名品牌II-VI MARLOW（贰陆马洛）的TEC，可实现-100~100℃范围内的精准控温；尺寸从1.5mm到62mm可选择，可定制；在20~95℃范围内，能够达到上百万次的冷热循环。还有国产汉华、广州奥冷、杭州澳凌等。此外，世强还代理了全球顶尖热管理品牌，提供最新导热散热等解决方案，帮助客户优化产品结构，提升效能。涵盖散热风扇、热管、均温板(VC)、散热器、液冷系统、胶粘剂、导热凝胶、导热硅脂、导热垫片等。

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选型指南 - II-VI MARLOW - 2017年10月27日 PDF 中文下载