之前給大家簡(jiǎn)單介紹了如何通過電流、制冷量等重點(diǎn)參數(shù)來選擇符合需求的TEC型號(hào)，今天再用一個(gè)具體的應(yīng)用案例來加深認(rèn)識(shí)。

先讓我們來復(fù)習(xí)一下之前介紹過的5個(gè)重點(diǎn)參數(shù)：

Qcmax（最大制冷量）

定義：TEC在最大溫差ΔTmax為0時(shí)的最大制冷能力。

選型建議：我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景中的實(shí)際制冷需求進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)再增加一定裕量。

ΔTmax（最大溫差）

定義：當(dāng)半導(dǎo)體制冷器接通最大電流值Imax 時(shí)，TEC放熱面和吸熱面之間的溫差。

選型建議：實(shí)際選型時(shí)ΔTmax應(yīng)略高于應(yīng)用需求的溫差。但需要注意的是，溫差越大，COP、Qc等參數(shù)往往會(huì)越低。

Imax（最大工作電流）

定義：實(shí)現(xiàn)最大制冷量Qcmax時(shí)所需的電流。

選型建議：我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)供電系統(tǒng)能力，選擇能夠匹配電源輸出的TEC，避免超過電流限制。

Umax（最大工作電壓）

定義：實(shí)現(xiàn)制冷量Qcmax時(shí)所需的電壓。

選型建議：確保電源電壓范圍覆蓋TEC的最大電壓，避免無法驅(qū)動(dòng)TEC達(dá)到設(shè)計(jì)性能。當(dāng)超過建議的最大電壓時(shí)，產(chǎn)品效率會(huì)大幅下降。

COP（性能系數(shù)）

定義：TEC的能效指標(biāo)，COP = Qc/Pin，值越高越節(jié)能。

選型建議：在滿足性能需求的前提下，建議選擇COP高的TEC，對(duì)降低能耗很有幫助。

接下來是選型必須考慮到的幾個(gè)步驟：

01 明確應(yīng)用需求

制冷需求（Qc）：比如希望在1分鐘內(nèi)將目標(biāo)物體冷卻到5℃。

工作溫差（ΔT）：比如環(huán)境溫度為35℃，需將冷端維持在15℃，由于冷片工作時(shí)熱面溫度會(huì)上升，冷片冷熱面間溫差會(huì)增加，因此ΔT≥25℃。

可提供電源：比如實(shí)際能夠提供12V恒壓電源，最大功率為40W。

確認(rèn)外界是否存在其他熱源等。

02 計(jì)算相關(guān)參數(shù)

根據(jù)目標(biāo)物體的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，明確所需的制冷量、是否存在其他熱負(fù)荷、TEC與目標(biāo)物體的接觸方式等。

03 根據(jù)需求選擇TEC型號(hào)

根據(jù)需求進(jìn)行選型及對(duì)比，優(yōu)先選擇符合電流、電壓和熱量需求的型號(hào)。電壓和電流通常為Imax/Vmax的70%-80%。如TEC-12706，31℃下Vmax為15.4V，推薦使用的電源電壓為12V左右。如果有多個(gè)TEC型號(hào)符合實(shí)際應(yīng)用中的參數(shù)需求，可通過對(duì)比各型號(hào)曲線圖做出最優(yōu)選擇。

04 評(píng)估散熱方案

TEC的性能與熱端散熱效率密切相關(guān)，選型時(shí)需確保散熱方案能滿足TEC熱端的散熱需求（例如選擇合適的散熱器和風(fēng)扇），散熱方案的散熱能力必須≥制冷片發(fā)熱量。

最后是實(shí)踐時(shí)間，這次以某品牌的脫毛儀為例：

01 明確應(yīng)用需求：

某品牌脫毛儀需要在半分鐘內(nèi)將一塊30*30*8mm的人造藍(lán)寶石由室溫25℃冷卻至10℃，目的是為了降低使用者在使用過程中的不適感?？蛻艨商峁┮豢?V恒壓電源供電，最大功率不超過10W，且TEC安裝空間不超過30*30mm。

02 計(jì)算相關(guān)參數(shù)：

藍(lán)寶石所需制冷量Qc計(jì)算公式：

Qc=（c*m*?T）/t

c為藍(lán)寶石比熱，室溫下（25℃）約0.7788J/(g*℃)；質(zhì)量m為11.52g；溫差?T取20℃；工作時(shí)間t取30s。Qc=(0.7788*11.52*20)/30=5.98W，在不考慮熱阻的情況下，選擇Qc ≥5.98W，長(zhǎng)寬均小于30*30mm的TEC。

03 根據(jù)需求選擇TEC型號(hào)：

如有多個(gè)TEC型號(hào)可滿足以上需求，接下來需要通過對(duì)比不同型號(hào)的曲線圖做出最優(yōu)選擇。以下是TEC-07103的四大性能曲線：

首先查看V-I曲線：在20℃溫差下，5V電壓對(duì)應(yīng)的電流約1.7A，未超過電源電流上限。

V-I曲線圖

再根據(jù)電流查看Qc-I曲線：20℃溫差下Qc約7.3W，滿足制冷量需求。

Qc-I曲線圖

接著查看COP-I曲線：在此工況下COP值約為0.9。

COP-I曲線圖

最后查看Qh-I曲線：1.7A電流對(duì)應(yīng)的Qh約16W。也可以通過計(jì)算公式獲取發(fā)熱量

Qh=U*I+Qc=5V*1.7A+7.3W=15.8W。

Qh-I曲線圖

04 評(píng)估散熱方案：

完成選型后，為了保證散熱效能，我們需要選擇導(dǎo)熱性能優(yōu)良的散熱片與控制電路：即風(fēng)扇和翅片的散熱能力必須大于冷片的發(fā)熱量15.8W，否則會(huì)導(dǎo)致冷片工作時(shí)熱面熱量堆積，造成制冷效果降低甚至制冷片損壞。

TEC選型時(shí)注意避免常見誤區(qū)：

1.過度追求ΔTmax ：高溫差往往伴隨低COP，導(dǎo)致效率下降。2.忽視散熱問題：熱端散熱不足會(huì)顯著降低TEC性能，甚至造成故障。3.只關(guān)注參數(shù)，不考慮品牌與質(zhì)量：劣質(zhì)制冷片可能存在壽命短、性能不穩(wěn)定的問題。

以上就是詳細(xì)的TEC選型教程?？傊?，如何正確選擇半導(dǎo)體制冷片是一個(gè)平衡性能、能效和成本的過程。掌握Qmax、ΔTmax、Imax、Umax這些核心參數(shù)的應(yīng)用技巧，可以有效幫助你找到適合的型號(hào)。另外，選型完成后別忘了評(píng)估散熱方案（之后也會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的講解說明），否則系統(tǒng)的整體性能和穩(wěn)定性會(huì)受到影響哦~