Hora de publicación: 2022-05-10 Origen: Sitio
La refrigeración por semiconductores, también conocida como refrigeración electrónica o refrigeración termoeléctrica, es una disciplina desarrollada a partir de la década de 1950 al borde de la tecnología de refrigeración y la tecnología de semiconductores.Utiliza uniones PN compuestas de materiales semiconductores especiales para formar pares de termopares y producir Perle El efecto posterior, un nuevo tipo de método de refrigeración a través de la refrigeración de corriente continua, junto con la refrigeración por compresión y la refrigeración por absorción, se denominan los tres principales métodos de refrigeración del mundo.
Principio de refrigeración de las aletas de refrigeración de semiconductores.
La película de refrigeración semiconductora (TE) también se denomina película de refrigeración termoeléctrica.Es una especie de bomba de calor.Su ventaja es que no tiene partes deslizantes.Se utiliza en algunas ocasiones donde el espacio es limitado, se requiere alta confiabilidad y sin contaminación del refrigerante.
La operación de trabajo de la hoja de refrigeración de semiconductores es de corriente continua, que se puede utilizar tanto para refrigeración como para calefacción.Cambiando la polaridad de la corriente continua, se decide realizar refrigeración o calefacción en la misma placa frigorífica.Este efecto se produce por el principio de la termoelectricidad, como se muestra en la figura anterior.Un chip de refrigeración monolítico, que está compuesto por dos láminas cerámicas, entre las cuales hay materiales semiconductores tipo N y tipo P (telururo de bismuto).Este elemento semiconductor está conectado en serie en el circuito.El trabajo de la hoja de refrigeración de semiconductores El principio es: cuando una pieza de material semiconductor de tipo N y una pieza de material semiconductor de tipo P se conectan para formar un par galvánico, después de que la corriente continua se conecta en este circuito, la transferencia de energía puede ocurren, y la corriente fluye del elemento tipo N a la unión del elemento tipo P. Absorbe calor y se convierte en el extremo frío.El elemento tipo P fluye hacia la unión del elemento tipo N y libera calor, que se convierte en el extremo caliente.La magnitud de la absorción de calor y la liberación de calor está determinada por la magnitud de la corriente y el número de pares de materiales semiconductores N y P elementos.El interior de la lámina frigorífica es una termopila formada por cientos de acoplamientos eléctricos para conseguir el efecto de refrigeración mejorada (calefacción).
¿Qué es un semiconductor?
Semiconductor se refiere a algunos materiales con conductividad controlable.Este tipo de material electrónico es un material que puede conducir electricidad a temperatura ambiente, pero un semiconductor no puede llamarse conductor completamente porque también puede convertirse en un aislante bajo ciertas condiciones.Debido a estas características de los semiconductores, se utilizará en equipos electrónicos como radios y televisores.Cuando la máquina se sobrecalienta, puede desempeñar un papel en la refrigeración y evitar que se quemen el sobrecalentamiento de otras partes.La encuesta encontró que muchos electrodomésticos y herramientas de trabajo que usa la gente ahora contienen materiales semiconductores.
El rendimiento de los materiales semiconductores.
El semiconductor no es un material específico.Existe en varias formas.Al mismo tiempo, debido a sus diferentes formas, los materiales semiconductores tienen más propiedades.
1. Semiconductores elementales
Este tipo de semiconductor se refiere al uso de un determinado elemento, y los representativos son el silicio y el estaño.Estos elementos pueden formar materiales sólidos con características semiconductoras y también son muy susceptibles a las influencias externas.Una vez mezclados con otras impurezas, cambiarán.Dado que el estaño se compone de materiales semiconductores menos efectivos, el silicio y el germanio son dos de los elementos más comunes actualmente en el mercado.El silicio se usa ampliamente en la industria y se produce dióxido de silicio durante su uso.Esta sustancia puede formar una película protectora y puede promover en gran medida el funcionamiento estable de los componentes.
2. Semiconductor compuesto orgánico
Este tipo de semiconductor se refiere a la estructura que contiene un determinado compuesto de enlace de carbono, y la banda de conducción se puede formar superponiendo verticalmente el compuesto orgánico y el enlace de carbono.La banda de conducción se introduce en la banda de energía por medio de la adición química, de modo que se puede producir conductividad eléctrica, de modo que se pueden formar semiconductores de compuestos orgánicos.Dado que este tipo de semiconductor está compuesto por compuestos orgánicos, tiene cierto grado de solubilidad y el método de procesamiento es relativamente simple, lo que puede ayudar a las empresas a ahorrar costos en gran medida.Este tipo de semiconductor controla su propia conductividad mediante el control de moléculas, por lo que se utiliza principalmente en los campos de la iluminación orgánica y la película fina orgánica.
3. Semiconductor amorfo
Debido a que su apariencia es similar al vidrio, se le llama semiconductor de vidrio.Los semiconductores amorfos tienen las mismas características que otros materiales amorfos.En la mayoría de los casos, existe en una estructura de orden de corto alcance y desorden de largo alcance.El elemento principal es el silicio, que es silicio amorfo al cambiar la posición de los átomos.En la etapa inicial del desarrollo de semiconductores, los semiconductores amorfos son uno de los más difíciles de controlar, pero con el desarrollo continuo de la tecnología, este tipo de semiconductor también se ha utilizado ampliamente.Debido a sus propias características de absorción de luz, se aplicará a la energía solar.Entre las pilas y la pantalla LCD.
Tipos de sistemas de refrigeración de semiconductores
1. Disipación de calor por convección de aire
Este tipo de método de disipación de calor es más similar a la disipación de calor del ventilador habitual, que expulsa el calor generado por las piezas a través del flujo de aire, para que pueda lograr el propósito de enfriar.El uso de convección de aire para disipar el calor se verá afectado por muchos factores.En primer lugar, el disipador de calor tiene un rendimiento de conducción de calor, que puede transferir el calor emitido por las piezas lo antes posible para que entre en contacto con el aire y realice la disipación de calor.En segundo lugar, cuando la velocidad del flujo de aire es más rápida, se puede aumentar la velocidad de disipación de calor.Por lo tanto, durante la instalación del sistema relacionado, se debe instalar un ventilador adicional para garantizar que la velocidad del flujo de aire pueda cumplir con los requisitos más altos.En tercer lugar, la temperatura del aire en sí tiene un mayor impacto en la disipación de calor y el efecto de disipación de calor será deficiente en verano.
2. Refrigeración por agua
Este método es muy utilizado en la actualidad.El plato frio liquido utiliza el flujo circulante de líquido refrigerante para realizar la disipación de calor, y la mayor parte del calor generado por las piezas se puede quitar durante el proceso de flujo.Comparado con el efecto de disipación de calor del aire, este método será más obvio y no se generará ruido durante el proceso de disipación de calor.Además, para algunos dispositivos con una fuerte producción de calor, se agregarán ventiladores para mejorar el efecto de disipación de calor.Por lo tanto, se utiliza principalmente en componentes como fuentes de alimentación y bombas de agua.
3. Refrigeración por tubería de calor
El tubo de calor es un cuerpo de tubo de metal que puede reducir rápidamente la temperatura del componente a una temperatura constante.El disipador de calor de tubo de calor se compone principalmente de fluido de trabajo líquido, núcleo de tubo, carcasa de tubo y otras partes.Esta estructura permite que el líquido en el tubo realice una variedad de flujos circulantes, para transferir calor, volatilizar el calor y realizar la disipación del calor.El fluido de trabajo líquido de la tubería de calor tiene buena conductividad térmica, punto de ebullición y baja viscosidad, por lo que puede circular continuamente para lograr la conducción de calor.Para satisfacer las necesidades, el núcleo del tubo está configurado para imitar la pared capilar humana, y el interior es principalmente una estructura capilar, por lo que no solo puede lograr una conducción de calor rápida y a gran escala, sino también reducir la resistencia térmica.Dado que la tubería de calor está en un espacio cerrado durante el proceso de trabajo, solo puede generar una presión para la circulación del medio de trabajo líquido para promover su trabajo.
Observaciones finales
En resumen, después de este análisis, podemos tener una comprensión más precisa de las diversas propiedades y tipos de semiconductores.Y puede comprender el método de disipación de calor adecuado para varios proyectos y equipos.Sin embargo, en los últimos años, con la continua aparición del efecto invernadero, el desarrollo de varios equipos de refrigeración ha recibido atención de todos los ámbitos de la vida.Por esta razón, es necesario realizar un análisis profundo de los semiconductores y desarrollar sistemas de enfriamiento y disipación de calor más efectivos para promover un mejor desarrollo de las empresas.