半導(dǎo)體制冷在投影儀散熱中應(yīng)用的前景

　　并非所有半導(dǎo)體材料[5]都能制作半導(dǎo)體制冷器，這里所說(shuō)的半導(dǎo)體材料不是人們熟悉和常見(jiàn)的制造二極管、三極管等電子器件的硅（Si）或鍺（Ge），而是相對(duì)復(fù)雜的化合物半導(dǎo)體，如P型的Bi2Te3-Sb2Te3、AgTiTe、AgCuTiTe及N型的Bi-Sb合金等。衡量半導(dǎo)體材料熱電性能的系數(shù)用Z表示，稱為優(yōu)值系數(shù)。它是一個(gè)與材料的溫差電動(dòng)勢(shì)率、電導(dǎo)率、電阻率、熱導(dǎo)率（包括晶格熱導(dǎo)率、電子熱導(dǎo)率）相關(guān)的綜合參數(shù)，其量綱為K-1。上述幾種材料的Z值在3×10-3K-1左右。Z值越大，說(shuō)明材料的熱電性能越好，制作的制冷器在相同條件下的制冷效率就越高。此外，同種半導(dǎo)體材料的Z值還與溫度有關(guān)，溫度不同Z值也不同。

　　3 半導(dǎo)體制冷的特點(diǎn)

　　與傳統(tǒng)的蒸氣壓縮式、蒸氣噴射式和吸收式制冷等技術(shù)相比，半導(dǎo)體制冷具有以下特點(diǎn)：不使用制冷劑、不污染環(huán)境，綠色環(huán)保；體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易操作；可只冷卻某一專門元件或指定空間；可在失重或超重等極端環(huán)境下運(yùn)行；制冷系統(tǒng)無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，所以無(wú)噪音、無(wú)磨損、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便；便于通過(guò)改變電流方向達(dá)到冷卻和加熱的不同目的；具有發(fā)電能力，在制冷組件兩面建立溫差可產(chǎn)生直流電；冷卻速度不僅快，而且便于通過(guò)工作電流大小實(shí)現(xiàn)可控調(diào)節(jié)。

　　4 半導(dǎo)體制冷應(yīng)用于投影儀展望

　　投影儀產(chǎn)生的熱量最主要來(lái)自于燈泡。無(wú)論是傳統(tǒng)的金屬鹵素?zé)襞荩€是UHE、UHP等冷光源燈泡，在使用過(guò)程中都會(huì)發(fā)出很多熱量，而投影儀設(shè)備本身的體積小，熱量很集中，整個(gè)投影儀75％的功率都耗散在這個(gè)小小的燈泡上。如果長(zhǎng)時(shí)間地連續(xù)使用，導(dǎo)致燈泡溫度太高。一旦溫度達(dá)到該區(qū)域工作臨界點(diǎn)以上，此時(shí)投影儀內(nèi)部的保護(hù)程序?qū)⒈粏?dòng)，自動(dòng)關(guān)閉投影儀，進(jìn)入休眠狀態(tài)而無(wú)法正常工作。

　　鑒于半導(dǎo)體制冷的特點(diǎn)，可以研制一種半導(dǎo)體制冷器，將其放置在投影儀的燈泡底部或側(cè)面。

　　考慮的主要問(wèn)題有：半導(dǎo)體冷端易結(jié)露和熱端散熱。針對(duì)冷端結(jié)露問(wèn)題將制冷片設(shè)計(jì)成特殊的凹槽形狀，延展了制冷片的面積，即使制冷片有輕微結(jié)露，也能很快被燈泡和供電元件散發(fā)出的熱量迅速蒸發(fā)掉。熱端可以附加1個(gè)熱管，保持半導(dǎo)體在正常的溫差下工作。

　　現(xiàn)在半導(dǎo)體制冷技術(shù)已在軍事、科學(xué)、航空航天、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、生化和日常生活用品等許多領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用，特別是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展以及對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越高的要求，逐步禁止污染大氣、破壞臭氧層的氟利昂作為制冷劑，使半導(dǎo)體制冷技術(shù)呈現(xiàn)廣闊的應(yīng)用前景。與常規(guī)蒸氣壓縮制冷相比，半導(dǎo)體制冷具有重量輕、尺寸小、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在制冷系數(shù)低、成本高等問(wèn)題。研制一種小型制冷裝置，以解決投影儀光源等核心部件因超溫睡眠而無(wú)法正常工作的技術(shù)前景是可行的。