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半導體制冷器的原理與使用

一、原理概述

　　大傢知道CPU工作時溫度越低越好。很多文章都談到CPU散熱是否良好是超頻能否成功的一個關鍵因素。一般通過用大風扇、塗導熱矽脂等來改善CPU的散熱條件，但這些方法都不可能使CPU的溫度低於室溫。

　　這裡談到的半導體制冷器是根據熱電效應技術的特點，采用特殊半導體材料熱電堆來制冷，能夠將電能直接轉換為熱能，效率較高。一般CPU的發熱功率小於30W，而制冷器的功率則大於50W，如果散熱良好，它完全可能使CPU工作在接近0℃甚至0℃以下。

　　半導體制冷器的用途很多 ，可用於制作便攜冷藏/保溫箱、冷熱飲水機等。也用於電子器件的散熱。目前制冷器所采用的半導體材料最主要為碲化鉍，加入不純物經過特殊處理而成 N 型或 P 型半導體溫差元件。以市麵常見的TEC1-12605為例，其 額定電壓為：12v， 額定電流為5A，最大溫差可達60攝氏度，外型尺寸為4 X 4 X 0.４Cm，重約25克。它的工作特點是一麵制冷而一麵發熱。

　　接通直流電源後，電子由負極(-)出發，首先經過 P 型半導體，在此吸收熱量，到瞭 N 型半導體，又將熱量放出， 每經過一個NP 模組，就有熱量由一邊被送到另外一邊，造成溫差，從而形成冷熱端。

　　致冷器的典型結構，由許多 N 型和 P 型半極體之顆粒互相排列而成， 而 N P 之間以一般的導體相連接而成一完整線路，通常是銅、鋁或其他金屬導體，最後用兩片陶瓷片像漢堡包一樣夾起來。

二、安裝使用

　　制冷片的安裝及使用很簡單。在安裝前，最好準備一點導熱矽脂，然後，找一節乾電池，接在制冷器兩根引線上，就可感到一端明顯發涼而另一端發熱，記住引線的極性並確定好制冷器的冷、熱端。

　　正式安裝時，在制冷器兩端均勻塗上導熱矽脂，在CPU與散熱器之間插入制冷片，請註意先試好的冷熱麵方向，冷麵貼著CPU，熱麵與強力的(功率越高越好)散熱片接觸。然後想法固定好三者。要註意風扇的卡子不能太短，否則會很難固定。

　　固定好後，就可以給制冷片和風扇接上電源瞭(一定要註意極性)，如果你機箱電源功率小於230W，我勸你別接到機箱電源上，否則有可能因電源功率不 足，造成電腦無法正常工作。推薦使用外接的 溝繚炊雲淶ザ攔┑紓環矯嬋梢醞ü鶻詰繆谷〉煤鮮實奈虜睿苊飩崧痘蜆齲幣脖苊飭碩災骰繚吹撓跋臁＝ㄒ榻評淦?笥業牡繆梗詿說繆瓜輪評淦 鬧評淞亢屠淙讓嫖虜疃急冉蝦鮮省?

微機電源接線圖

三、註意事項

１、註意熱端的散熱。

　　半導體制冷的熱麵溫度不應超過60℃，否則就有損壞的可能。若在額定的工作電壓（12V）下，一般的散熱風扇根本無法為制冷片提供足夠的散熱能力，容易造成制冷片過熱損壞。同時千萬不要在無散熱器的情況下為致冷器長時間通電，否則會造成致冷器內部過熱而燒毀。

２、結露問題。

　　當半導體制冷片陶瓷表麵的溫度降至一定程度時，就很可能會產生結露現象，是否會“結露”與溫度和濕度有關(即氣象學中所謂“露點”的概念）。在電腦機 箱中結露的情況是絕對不允許發生的。比較保險的方法是讓半導體制冷器的冷麵工作在20℃左右為宜；可以通過調整制冷片電壓或散熱片風扇轉速來調節。

３、電腦電源功率問題。

　　制冷片的功耗可能高達60W，這樣大的負載無疑有可能會讓質量不好的計算機電源發生問題。尤其值得註意的是，計算機電源中提供的5V和12V電源的電 流是不相同的，一般5V電源可提供20A以上的電流，而12V電源僅提供6A左右的電流。所以采用5V電壓比較保險，也可以用外接穩壓電源。

４、註意機箱的散熱。

　　很顯然，制冷片在降低CPU溫度的同時，其熱端的發熱也相當大，可能導致機箱內溫度升高，影響其他部件的工作。所以要註意機箱的散熱，不妨在機箱內適當位置再加一個散熱風扇。

　　５、別對制冷片的效果抱太大幻想。

　　必須說明，制冷片隻是在一定程度上可以增強超頻後CPU的穩定性，而並不能改變 CPU 原有的超頻極限。由於制冷器比散熱風扇昂貴許多，且在使用上有一定危險性和副作用，除非你願意體驗一種特別的感覺，在是否使用半導體制冷片的問題上一定要三思。

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