带隔离传热机理的动态开关的热电冷却设备及其操作方法

摘要

利用热电元件动力学，并结合脉冲电源和与冷穴的选择性启动的热耦合，进行低温冷却的设备和方法。一种形式下，在对珀尔帖器件温度的动力特性敏感的传导状态之间相对同步地选择性接通或关断珀尔帖器件(1)的冷端和冷穴(4)之间的热通路的同时，利用电源的脉冲动态地启动珀尔帖器件(1)。通过隔离焦耳加热和传输自珀尔帖器件的传导热传递损耗，冷穴(4)和珀尔帖器件之间的热连接的转换耦合显著地提高了效率。优选实现利用MEMS完成选择性热开关，从而通过多个珀尔器件和MEMS开关的并行工作，增大了低温冷却能力。