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2.1 半導體致冷器原理型的數學模型

       如圖所示的是一個最簡單、最基本的溫差電器件,由N、P兩種類型的半導體溫差電材料經電導率較高的導流片串聯構成。當電流流過回路時,將在接頭A處發生吸熱,而在接頭B處放熱,使得T2>T1,因而在A、B兩端建立溫差ΔT=T2-T1,其作用就是一個制冷器。
       根據帕爾貼效應建立在冷端A處的熱平衡方程,可獲得該接頭處單位時間從外界進入的熱量(制冷量)QC為: 

Qc=αNP T1 I – 0.5I2R – k(T2 – T1)

其中R為N、P電偶臂的電阻,
αNP 為N、P電偶臂的溫差電動勢總和,與制冷器的電偶臂對數有關
I為通過回路的電流,
k為電偶臂的熱阻總和。
 


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