为什么没有人用半导体制冷片做空调？

当然是替能保证半导体制冷片正常工作，在借用半导体制冷片冷端制冷的同时需要在热端接受快速有效的散热，要渐渐消散的热量真包含帕涅尔效应施放的热量和冰箱制冷片本身的焦耳热。这样的热量远比冷端的吸热量大。所以才当然半导体压缩机片的效率是灰常低的，制冷时消耗的能量远大于制冷量。不过，对半导体制冷片热端的散热一般要区分愿意散热器，愿意水冷系统也是要耗掉电的，造成这座半导体制冷模型的制热效率(制冷量/耗掉的电能)是很低不高的。。。所以才把半导体空调制冷片用在空调这样的大功率的冰箱制冷应用是灰常不经济的，前提又要能找到一种体积不况且太大因此在空调制冷片堆的热端能对空调制冷功率的一倍都不只是的热量通过快速有效散热的装置。。。

半导体制冷片顶多能就用在饮水机的制冷或大型冰箱上，一般是利用对高精密电子器件参与温度确切控制的，比如测什么一些半导体器件的性能时都要有一个标准工作温度的，此时就必须会用到半导体制冷片来只要DUT(deviceundertesting)的工作温度了，因为半导体空调制冷片的制冷量是可调控的，是可以通过变化工作电流来调节制冷量由此操纵DUT的每个目标工作温度。

半导体制冷片

电热电子制冷片（组件）依靠帕尔贴（Peltier）效应接受制冷。Peltier效应是指电流通过电热偶时，一个节点会发热，至于一个节点吸热的现象。这是由法国物理学家JeanPeltier在1834年发现的。

到了1960年500左右，直接出现了利用N型、P型半导体材料制作的空调制冷片。因其体积小、制冷快、寿命长、无噪声等优点而被广泛应用在军事、医疗、实验装置中的制冷。

一片半导体制冷片

为了增强压缩机片的效能，大多电子制冷片中真包含众多由N、P型半导体混编的制冷小单元。它们混编阵列排列，相互之间电气上是串联在一起。它们的冷端和热端则是串联在一起，夹两片陶瓷片互相接受固定。

左：^^一个冰箱制冷单元；^^右：^^串联连接在一起的冰箱制冷单元阵列

冰箱制冷片外部引线具备正负极性，由红、黑两种颜色区分。改变电流方向，可能会转变冰箱制冷片的吸热和会发热表面。

TEC1-12706半导体制冷片

的原因制冷片是半导体材料做成，同时又具备热电效应，所以真接在用数字万用表测量空调制冷片外部引线，可能会突然发现输出的阻值会在不大范围内变化，另外伴随着冰箱制冷片遇热而剧烈地变化。

下图实验不显示当手触碰到制冷片表面时，数字万用表读得出的阻值发生了什么太大的变化。

手摸制热片，过多压缩机片两面温度突然发生变化，也让测量电阻变化。唯一的原因是冰箱制冷片才能产生电压，也让数字万用表可以读出的电阻阻值不详细。

真接可以使用数字万用表可以测量到制冷片两边的电压。当在压缩机面不使用手掌加热时，空调制冷片输出负电压。当溅射酒精将压缩机片急速降温时，制热片输出正电压。

决定热电制冷片两边温度会影起输出电压改变极性

制热片呢既然这个可以才能产生电压，也可以不产生电流。下图显示不使用数字万用表的测量电流档对空调制冷片输出电流测量。

将手放到压缩机片一个表面时，制热片输出的电流接近1mA以内。

半导体制冷单元输出电流

既然半导体压缩机片在有温度差的情况下还能够输出电压和电流，所以才是可以应用于发电站。下图显示的是一个可以使用空调制冷片发电去给手机充电的系统。

在锅里储放冷水、冰块等。在锅底贴有空调制冷片，按照煤气罐从制热片底下加热。冰箱制冷片是会再产生电能供给手机充电时了。

发电锅原理

当然了了，本案所涉发电效率是不高的。制热片的换算用途那就作用于制冷。

导致冰箱制冷片热惯量很小，所以它的压缩机速度非常快。在用红外摄像头远处观察空调制冷片在按照电流时的温度变化，可以看见在几秒钟之内制热片便提升到热平衡了。

实验中的制冷片工作在外部12V电压下，流径的电流约3.4A。

红外摄像头下总是显示制热片在实际电流时的发热端温度变化

^红外摄像头下显示压缩机片在通过电流时的吸热端温度变化

在实际电流时，制冷片在冷热连接导线会才能产生一定的温度差。如果将空调制冷片的发热端不使用散热片通过散热，来减少热端的温度，那样会使得吸热端的温度也能够得到了进一步减少。

下图显示了按照导热胶粘帖在散热片上的制热片。

在用导热胶将制冷片再复制在散热片上

工作在12V，3.4A下的压缩机片。在散热器将压缩机片的发热面温度达到在室温，则制冷黑色物质的温度迅速变会提升到零下30度。

在压缩机表面滴下自来水滴，它一下子就会凝缩成冰。

在下图实验中，在水滴中参加了两个电极，不使用万用表测量电极之间的电阻。在室温下，水滴中电极之间的电阻太约是100k欧姆70左右，不断温度减低，电阻提高。当水滴凝化成冰时，电极之间的电阻是会向上升到10M欧姆。

水滴中电极电阻伴随着结成冰和溶化过程的变化曲线

当可以关掉空调制冷片电源，温度迅速下降，冰然后再慢慢融化成水滴后，电极两端的电阻原先回到100k70左右。这个实验显示水和冰的导电性能相差不多很小。

这对压缩机片上的温度测量，可以不在用铂电阻、热电偶、半导体温度传感器接受测量。在用大多数的二极管也可以不并且测量。

二极管的朝导通电流与端口电压之间的关系为下面公式所请看：

公式中：

上面公式总是显示在完全相同电压下温度T越高，流过的电流越小。但实际二极管的电流曲线和温度的关系亦是，紧接着温度减少，流过的电流就越大，说二极管是一个负温度系数的器件。如下图所示：

1N4148二极管在三种温度下的电压-电流关系

求实际二极管之所以具备导通特性负温度系数，主要原因是在二极管电压电流公式中，运动方向饱和现象电流isn't也与温度有关系，但是不断温度的增加而剧烈减少。Is的增加遮盖起来了二极管电压电流公式中指数中的温度T的影响。

参照二极管负温度系数特性，在且固定流过二极管电流时（比如说流经二极管电流为恒定的1mA），二极管两端的电压则会伴随着温度的升高多少而降底。

下图会显示了在五种有所不同导通电流下1N4148二极管端口电压与温度之间的曲线。没显示了电压与温度与良好的思想品德的线性关系。依靠那样的关系可以不依靠其它的二极管能完成温度的测量。

在有所不同的导通电流下二极管前向电压与温度之间的关系

下面动图会显示了放进制热片上的二极管在通有1mA恒流情况下不断降温后时间会出现的端口电压的变化。在玻璃裸芯片的二极管周围滴有自来水，终于温度下降使得水凝固成冰，将二极管冻在制热片上。

动图总是显示，与此同时温度会降低，二极管端口电压缓慢上升。的原因电压与温度与完全呈现反向移动线性关系，因此将下面的曲线上下左右回来看，是可以怀疑是冰箱制冷片上其温度紧接着时间减少的曲线。

二极管导通电压紧接着升温过程而发生了什么变化

将上面的二极管直接更换成一个510欧姆的一百头金属膜电阻，不使用数字万用表测量电阻阻值。

下图不显示紧接着降温，电阻被到最后银行冻结在压缩机片上。电阻的数字太约增强了6欧姆左右吧。这种实验结果也是更加纳闷的。通常情况下，电阻的阻值估计不断温度的升高多少而增强，真不知道为何在这个实验中所可以使用的电阻则是随着温度的降低而提升阻值。

金属膜电阻与此同时温度降低阻值变化曲线

上面实验显示金属膜电阻的温度系数非常小。

下面是对一个大型铝电解电容的温度实验。电解电容的标称值为10uF/16V。将电容竖着在制热片上，用长自来水滴在电容与冰箱制冷片彼此间以起到传热性能。

不断制冷进行，电解电容温度减少并到了最后被水冰冻后在压缩机片上。电解电容的容值从最初的9.4uF减低到8.2uF。

电解电容伴随着温度减少容量变化曲线