热电制冷器过冷效应中温度过冲的抑制与优化

• 作者: 吴妍 徐建 韩思孔 陈明祥
• 来源期刊: 低温与超导
• 学科: 工学
• 关键词: 热电制冷 温度过冲 优化
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 低温/制冷技术|Cryogenics/Refrigeration
• 页码范围: 73-78
• 页数: 6页
• 分类号: TB61
• 语种: 中文
• DOI: 10.16711/j.1001-7100.2021.11.013

摘要

随着热电制冷器(Thermoelectric cooler,TEC)的广泛应用,TEC过冷特性受到重视.与稳态制冷相比,当给TEC施加脉冲电流时,其将出现过冷效应,从而得到比稳态工作时更低的温度.然而,过冷效应往往伴随着温度的过冲.特别地,当TEC应用于芯片温度控制时,较大的温度过冲将会影响芯片的使用寿命.目前,抑制过冷特性中温度过冲的方式主要采用在电流施加脉冲的同时,对冷端冷却负荷QC和对流换热系数h也进行相应的改变.本文即在此基础上,将TEC的电流脉冲形状的变化和所施加脉冲的QC和h相结合对TEC的过冷特性进行了优化,以减小TEC过冷温度的过冲.对比已有的实验结果,有限元仿真表明,本文所提出的优化方案比采用单一形式的参量控制,可以有效降低过冷特性时的温度过冲10 K左右,具有良好的应用前景.