半导体制冷片制冷功率测试
2014-4-7-XTECH
一 测试系统包括设备
1 20A大功率精密恒流恒压电源；
2 TEC制冷控制器：TEC-10A；
3 TEC制冷片定制12706；
4 大功率散热片及风机，热端散热良好；
5 12V10A开关电源；
二 测试
方案
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测试系统采用热源和TEC制冷相结合，精密恒流恒压电源盒半导体整流器作为热源部分；12V10A电源、TEC-10A控制器、TEC制冷片、DS18B20、散热片作为制冷稳定控制温度的部分。结构图参加图1所示。
图1 TEC半导体制冷片测试方案图
使用半导体整流器作为热源，它和半导体激光器的效果非常类似，都是半导体器件，导热、散热方式雷同，如图2所示。
测试中，通过调节精密恒流恒压电源输出电流电压大小，半导体整流器上获得的热功率可任意设定，散热片散热的热阻很小，是一个非常良好的导热体。
图2 半导体整流器和半导体激光器等效图
三 测试数据
测试条件
工作电压12.5 V；环境温度： 21.5 °~22.5 °
表1：测试数据
热源电流
热源电压
热源功率
稳定控制温度
（A）
（V）
（W）
（摄氏度）
1
1.62
1.62
2.875
2
1.64
3.28
5.6875
3
1.66
4.98
7.5
4
1.66
6.64
9.125
5
1.66
8.3
11.1875
6
1.66
9.96
13.5
7
1.65
11.55
16.1875
8
1.66
13.28
18.375
9
1.65
14.85
20.3125
10
1.68
16.8
21.4375
11
1.64
18.04
22.5
12
1.64
19.68
24
13
1.63
21.19
25.625
14
1.63
22.82
29.0625
15
1.63
24.45
30.5625
16
1.62
25.92
31.1875
17
1.62
27.54
33.4375
18
1.62
29.16
35.3125
19
1.62
30.78
37.4375
20
1.62
32.4
40.625
图3 热源功率控制温度图
四 测试可靠性分析
测试中根据采用的导热硅脂、涂抹导热硅脂的多少、环境温度变化等原因，导致测量结果会有一度至两度的误差。
五 结论
测试结果打破了市场上TEC制冷片超高制冷效果的谎言，实验意义在于指导工程师在温度控制中更加切合实际的选择TEC，减少工程师在TEC特性上的摸索时间。测试中采用了价格较为昂贵的TEC片，通过电流为6A；稳定温度为环境温度为22°时，TEC吸收热功率最大为17W；稳定温度到40°时，TEC吸收热功率最大为32W；稳定温度到5°时，TEC吸收热功率最大为3W。可见控制目标温度不同，能够吸收的热量大小不同，设定目标温度高，吸收热量高；设定目标温度低，吸收热量小。
浙公网安备 33021202002483