BiTe基热电模块脉冲方波驱动下的性效研究

摘要

本文针对BiTe基热电模块的常规直流驱动模式,提出了高频(f=100KHz)脉冲方波驱动的新的驱动模式,并从固体物理学的角度对该驱动模式下热电模块的工况过程进行了分析,建立了相应的热电模块工作性能参量(产冷量、温差、制冷效率)的物理表达式;设计制作了提供高频脉冲方波驱动的PWM原理电路,对热电模块进行了性能参数的测试实验.并据此对热电模块在脉冲驱动模式下的性效表现作了总结归纳,提出了一种有关热电制冷研究的新想法.

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第一章绪论

1.1热电制冷研究历史及现状

1.2热电制冷器件(热电模块)

1.3论文课题来源及意义

1.4论文工作

第二章热电效应

2.1热电效应的一般描述

2.1.1塞贝克效应

2.1.2帕尔帖效应

2.1.3汤姆逊效应

2.1.4塞贝克系数、帕尔帖系数和汤姆逊系数间的关系

2.2半导体的帕尔帖效应

2.3半导体的汤姆逊效应

2.4半导体的热导率

2.4.1载流子对热导率的贡献

2.4.2声子对热导率的贡献

第三章理论分析

3.1基本参数计算

3.1.1热电元件6300/127/085参数推算

3.1.2 Bi2Te3物理参数计算

3.2热电模块6300/127/085工况分析

3.2.1 0≤t≤ton=T周期·D阶段分析

3.2.2 ton＜t≤T周期阶段分析

3.2.3产冷量Q0和工作效率η

3.3本章小结

第四章实验装置与实验结果

4.1实验用PWM电路

4.1.1 PWM原理

4.1.2本实验用PWM电路

4.2实验

4.2.1实验方案

4.2.2实验数据及分析

4.3本章小结

总结与展望

致谢

参考文献

作者在读期间的研究成果