半导体控温技术主要基于珀尔帖效应(Peltier Effect),通过半导体材料的电致温差特性实现精确的温度控制。其核心原理是利用直流电通过两种不同半导体材料组成的电偶对时,在接口处产生吸热或放热现象,从而实现制冷或制热,进而精准调节目标物体的温度。
1834 年,法国物理学家让 - 查理?珀尔帖发现:当两种不同的导体(或半导体)组成闭合回路,且通入直流电时,两个接口处会产生温度差 —— 一个接口吸热(制冷),另一个接口放热(制热),这种现象称为珀尔帖效应。
半导体控温设备(如半导体温控器、恒温台等)通常由以下部分组成,协同实现精确控温:
半导体致冷片(TEC,Thermoelectric Cooler)
温度传感器
控制电路(PID 控制器)
若被控温度高于设定值,控制 TEC 制冷端工作,电流方向使目标端吸热;
若被控温度低于设定值,切换电流方向,使目标端放热(制热);
通过微调电流强度,实现温度的稳定(波动可控制在 ±0.01℃以内,适用于高精度场景)。
散热系统