帕爾貼電路

A. 帕爾貼控制電路和電流控制方式誰能教教我

半導體製冷又稱電子製冷，或者溫差電製冷，是從50年代發展起來的一門介於製冷技術和半導體技術邊緣的學科，它利用特種半導體材料構成的P-N結，形成熱電偶對，產生珀爾帖效應，即通過直流電製冷的一種新型製冷方法，與壓縮式製冷和吸收式製冷並稱為世界三大製冷方式.
"帕爾帖效應"的物理原理為：電荷載體在導體中運動形成電流，由於電荷載體在不同的材料中處於不同的能級，當它從高能級向低能級運動時，就會釋放出多餘的熱量。反之，就需要從外界吸收熱量（即表現為製冷）。
半導體製冷片（TE）也叫熱電製冷片，是一種熱泵，它的優點是沒有滑動部件，應用在一些空間受到限制，可靠性要求高，無製冷劑污染的場合。
半導體製冷片的工作運轉是用直流電流，它既可製冷又可加熱，通過改變直流電流的極性來決定在同一製冷片上實現製冷或加熱，這個效果的產生就是通過熱電的原理，上圖就是一個單片的製冷片，它由兩片陶瓷片組成，其中間有N型和P型的半導體材料（碲化鉍），這個半導體元件在電路上是用串聯形式連接組成. 半導體製冷片的工作原理是：當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成電偶對時，在這個電路中接通直流電流後，就能產生能量的轉移，電流由N型元件流向P型元件的接頭吸收熱量，成為冷端由P型元件流向N型元件的接頭釋放熱量，成為熱端。吸熱和放熱的大小是通過電流的大小以及半導體材料N、P的元件對數來決定。製冷片內部是由上百對電偶聯成的熱電堆（如右圖），以達到增強製冷（制熱）的效果。以下三點是熱電製冷的溫差電效應。

B. 存在塞貝克效應的同時是不是也會存在帕爾貼效應，兩者是可以同時發生的關系嗎

溫差電效應是由於不同種類固體的相互接觸而發生的熱電現象。它主要有三種效應：塞貝克（Seebeck）效應、帕爾貼（Peltier）效應與湯姆遜（Thomson）效應。 ⑴塞貝克效應 若將導體（或半導體）A和B的兩端相互緊密接觸組成環路，若在兩聯接處保持不同溫度T1與T2，則在環路中將由於溫度差而產生溫差電動勢。在環路中流過的電流稱為溫差電流，這種由兩種物理性質均勻的導體（或半導體）組成的上述裝置稱為溫差電偶（或熱電偶），這是法國科學家塞貝克1821年發現的。後來發現，溫差電動勢還有如下兩個基本性質：①中間溫度規律，即溫差電動勢僅與兩結點溫度有關，與兩結點之間導線的溫度無關。②中間金屬規律，即由A、B導體接觸形成的溫差電動勢與兩結點間是否接入第三種金屬C無關。只要兩結點溫度T1、T2相等，則兩結點間的溫差電動勢也相等。正是由於①、②這兩點性質，溫差電現象如今才會被廣泛應用。 ⑵帕爾貼（Peltier）效應 1834年帕爾貼發現，電流通過不同金屬的結點時，在結點處有吸放熱量Qp的現象。吸熱還是放熱由電流方向確定，Qp稱為帕爾貼熱。其產生的速率與所通過的電流強度成正比，即其中Π12稱帕爾貼系數，其大小等於在結點上每通過單位電流時所吸放的熱量。電流通過兩種不同金屬構成的結點時會吸放熱的原因是在結點處集結了一個帕爾貼電動熱，帕爾貼熱正是這電動勢對電流做正功或負功時所吸放的熱量。考慮到不同的金屬具有不同的電子濃度和費米能EF，兩金屬接觸後在結點處要引起不等量的電子擴散，致使在結點處兩金屬間建立了電場，因而建立了電勢差（當然，上述解釋僅考慮了產生溫差電現象的某一方面因素，實際情況要復雜得多）。由此可見，帕爾貼電動勢應是溫度的函數，不同結的帕爾貼電動勢對溫度的依賴關系也可不同。上述觀點也能用來解釋當電流反向時，兩結對帕爾貼熱的吸放應倒過來，因而是可逆的。一般金屬結的帕爾貼電勢為μV量級，而半導體結可比它大數個量級。 ⑶湯姆孫效應 1856年W·湯姆孫（即開爾文）用熱力學分析了塞貝克效應和佩爾捷效應後預言還應有第三種溫差電現象存在。後來有人從實驗上發現，如果在存在有溫度梯度的均勻導體中通過電流時，導體中除了產生不可逆的焦耳熱外，還要吸收或放出一定的熱量，這一現象定名為湯姆孫效應，所吸放的熱量稱為湯姆孫熱。湯姆孫熱與佩爾捷熱的區別是，前者是沿導體（或半導體）作分布式吸放熱，後者在結點上吸放熱。湯姆孫熱也是可逆的，但測量湯姆孫熱比測量佩爾捷熱困難得多，因為要把湯姆孫熱與焦耳熱區分開來較為困難。 ⑷溫差發電器 溫差電現象主要應用在溫度測量、溫差發電器與溫差電製冷三方面。溫差發電是利用塞貝克效應把熱能轉化為電能。當一對溫差電偶的兩結處於不同溫度時，熱電偶兩端的溫差電動勢就可作為電源。常用的是半導體溫差熱電偶；這是一個由一組半導體溫差電偶經串聯和並聯製成的直流發電裝置。每個熱電偶由一N型半導體和一P型半導體串聯而成，兩者聯接著的一端和高溫熱源接觸，而N型和P型半導體的非結端通過導線均與低溫熱源接觸，由於熱端與冷端間有溫度差存在，使P的冷端有負電荷積累而成為發電器的陰極；N的冷端有正電荷積累而成為陽極。若與外電路相聯就有電流流過。這種發電器效率不大，為了能得到較大的功率輸出，實用上常把很多對溫差電偶串、並聯成溫差電堆。 ⑸溫差電製冷器 根據佩爾捷效應，若在溫差電材料組成的電路中接入一電源，則一個結點會放出熱量，另一結點會吸收熱量。若放熱結點保持一定溫度，另一結點會開始冷卻，從而產生製冷效果。半導體溫差電製冷器也是由一系列半導體溫差電偶串、並聯而成。溫差電製冷由於體積十分小，沒有可動部分（因而沒有噪音），運行安全故障少，並且可以調節電流來正確控制溫度。它可應用於潛艇、精密儀器的恆溫槽、小型儀器的降溫、血漿的儲存和運輸等場合。

C. 帕爾貼（製冷片）容易壞嗎

製冷片的壽命#理論壽命很長約30萬小時；實際壽命受由使用狀況不同差別很大，在不過流，不過壓，散熱良好，不違規操作的情況下，使用5萬個小時是很容易達成的。

D. 怎麼用單片機控制一個帕爾貼加熱或製冷

這么多抄想代做的，生意不好也別這么沒節操。首先帕爾貼的電流都很大，但是電壓不高。你得准備一個開關電源。普通的變壓器和手機充電器電流都不夠，然後要想加熱和製冷可切換。必須要使用H橋驅動電路，但是普通的H橋是受不了這么大電流的，所以最好選擇兩個帶常開觸點的繼電器來組合。

只要控制兩個介面的電平高低就可以了。

E. 帕爾貼的原理和發展歷程

珀爾帖效應的論述很簡單——當電流通過熱電偶時，其中一個結點散發熱而專另一個結點屬吸收熱，這個現象由法國物理學家Jean Peltier在1834年發現。
半導體致冷器是由半導體所組成的一種冷卻裝置，於1960左右才出現，然而其理論基礎Peltier effect可追溯到19世紀。如圖是由X及Y兩種不同的金屬導線所組成的封閉線路。
通上電源之後，冷端的熱量被移到熱端，導致冷端溫度降低，熱端溫度升高，這就是著名的Peltier effect 。這現象最早是在1821年，由一位德國科學家Thomas Seeback首先發現，不過他當時做了錯誤的推論，並沒有領悟到背後真正的科學原理。到了1834年，一位法國表匠，同時也是兼職研究這現象的物理學家 Jean Peltier，才發現背後真正的原因，這個現象直到近代隨著半導體的發展才有了實際的應用，也就是[致冷器]的發明(注意，這種叫致冷器，還不叫半導體致冷器)。

F. 如何做一個電流控制帕爾貼電路的方案

如果控制恆定製冷量的話，採用恆流源驅動帕爾貼。
如果控制溫度的話，採用二極體作為簡易溫度感測器，信號反饋至電壓放大器，對帕爾貼反相驅動，可達到溫度基本恆定。

G. 帕爾貼效應 能自己做出來么

可以 很便宜 參考《怎樣做 電子小製作》P338 各地新華書店有 上面有詳細的元件、電路圖 你試過嗎？

H. 求大神幫忙設計一個基於半導體帕爾貼片的溫度測量控制電路，最好不要用單片機，並且最好用H橋電路。

預算控制在多少？PID控制，可顯示，可設定。

I. 什麼是帕爾貼效應半導體製冷原理是什麼

帕爾貼效應是指當有電流通過不同的導體組成的迴路時，除產生不可逆的焦耳熱版外，在不權同導體的接頭處隨著電流方向的不同會分別出現吸熱、放熱現象。這是J.C.A.珀耳帖在1834年發現的。如果電流通過導線由導體1流向導體2，則在單位時間內，導體1處單位面積吸收的熱量與通過導體1處的電流密度成正比。
簡單可以理解為：外加電場作用下，電子發生定向運動，將一部分內能帶到電場另一端。
半導體製冷原理是當一塊N型半導體材料和一塊P型半導體材料聯結成的熱電偶對中有電流通過時，兩端之間就會產生熱量轉移，熱量就會從一端轉移到另一端，從而產生溫差形成冷熱端。但是半導體自身存在電阻當電流經過半導體時就會產生熱量，從而會影響熱傳遞。而且兩個極板之間的熱量也會通過空氣和半導體材料自身進行逆向熱傳遞。當冷熱端達到一定溫差，這兩種熱傳遞的量相等時，就會達到一個平衡點，正逆向熱傳遞相互抵消。此時冷熱端的溫度就不會繼續發生變化。為了達到更低的溫度，可以採取散熱等方式降低熱端的溫度來實現。

J. 熱電珀爾帖冷卻器 可以直接粘在cpu上嗎

半導體致冷器是由半導體所組成的一種冷卻裝置，於1960左右才出現，然而其理論基礎Peltier effect可追溯到19世紀。如圖是由X及Y兩種不同的金屬導線所組成的封閉線路。
通上電源之後，冷端的熱量被移到熱端，導致冷端溫度降低，熱端溫度升高，這就是著名的Peltier effect 。這現象最早是在1821年，由一位德國科學家Thomas Seeback首先發現，不過他當時做了錯誤的推論，並沒有領悟到背後真正的科學原理。到了1834年，一位法國表匠，同時也是兼職研究這現象的物理學家 Jean Peltier，才發現背後真正的原因，這個現象直到近代隨著半導體的發展才有了實際的應用，也就是[致冷器]的發明（注意，這種叫致冷器，還不叫半導體致冷器）。
三、半導體致冷法的原理以及結構：
半導體熱電偶由N型半導體和P型半導體組成。N型材料有多餘的電子，有負溫差電勢。P型材料電子不足，有正溫差電勢；當電子從P型穿過結點至N型時，結點的溫度降低，其能量必然增加，而且增加的能量相當於結點所消耗的能量。相反，當電子從N型流至P型材料時，結點的溫度就會升高。
直接接觸的熱電偶電路在實際應用中不可用，所以用下圖的連接方法來代替，實驗證明，在溫差電路中引入第三種材料（銅連接片和導線）不會改變電路的特性。
這樣，半導體元件可以用各種不同的連接方法來滿足使用者的要求。把一個P型半導體元件和一個N型半導體元件聯結成一對熱電偶，接上直流電源後，在接頭處就會產生溫差和熱量的轉移。
在上面的接頭處，電流方向是從N至P，溫度下降並且吸熱，這就是冷端；而在下面的一個接頭處，電流方向是從P至N，溫度上升並且放熱，因此是熱端。
因此是半導體致冷片由許多N型和P型半導體之顆粒互相排列而成，而N/P之間以一般的導體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最後由兩片陶瓷片像夾心餅乾一樣夾起來，陶瓷片必須絕緣且導熱良好