九乡新闻网郑州市级配碎石价格:制冷芯片介绍
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/27 20:30:55
初来乍到奉献一篇文章，是介绍热电制冷芯片的。作者应该是为台湾人，在文章中他称之为热电致冷芯片，但是现在在国内用的比较多的称呼是热电制冷芯片。
热电致冷芯片(Thermoelectric Cooling Module)及温差发电芯片(Thermoelectric Power generating Module)的理论基础早在19世纪初即被科学家发现。公元1821年(约180年前)德国科学家Thomas Johann Seebeck (1770-1831)发布塞贝克效应(Seeback Effect)此效应为日后研发温差发电芯片的基础。随后不久(1834)，法国表匠Jean Charles Athanase Peltier也发布了珀尔帖效应(Peltier Effect)此效应为日后研发致冷芯片的基础。但是当时并无今日发展神速的半导体工业，科学家无法利用以上两个效应来研发创造新的产品。直到1960年(约40年前)，靠着半导体工业的配合，致冷芯片与发电芯片才问世。
致冷芯片的名称热电致冷芯片的名称很多。如热电致冷模块(Thermoelectric Cooling Module)，热电致冷芯片(Thermoelectric Cooling Chip)，制冷芯片，热电致冷器(Thermoelectric Cooler)，珀尔帖致冷器(Peltier Cooler)，珀尔帖单体(Peltier Cell)， 也有人称它为热泵(Heat Pump)。
在中国大陆，最普遍的名称为半导体致冷器。笔者浅见，若改称固态式致冷器(solid state cooler)会更加贴切。
致冷芯片的优点热电致冷芯片与传统冷冻压缩机互相比较，有优点，但也有缺点。它的体积小，无噪音，不使用冷煤，因此无环保公害。寿命长。可倒立或侧立使用，无方向的限制。特别适用于航空器或太空舱。造价较高，但日后几乎不需维护。
致冷芯片的缺点它最大的缺点是能源转换效率低。一般约在40%至50%之间。而传统式冷冻压缩机的效率，一般约在95%之上。因此致冷芯片无法用在大型空调或大型冰箱的场合。但愿科学家的研究能有所突破。提高效率。届时冷冻工业将有一番新的面目出现。
致冷芯片的用途致冷芯片有如以上的优缺点。它的用途，依随它的特性，存在日常生活的各种角落中。在日常生活用品，航天工业，医学生物化验，军事民生工业等，处处可见。最常见的用途如计算机CPU的冷却(Microprocessor Cooler)，除湿箱，雷射发光头的冷却(Laser Diode Cooler)，车用行动冷藏箱 (Portable Picnic Cooler)， 冰水机(Water Cooler)，冷热敷疗器(Therapy Water Pad)，小型冰箱(Mini Refrigerator)，血液分析仪(Blood Analyzer)等等。
也可以用来发电珀尔帖效应(Peltier Effect)与塞贝克效应(Seeback Effect)是从不同的角度来解释同一种物理现象。珀尔帖效应解释电流可以产生温差。塞贝克效应解释温差可以产生电流。所以有致冷芯片，当然也有热电芯片。
热电芯片的英文名称也多样化。常用的简称有T.E,G.(Thermoelectric Generator)或是 T.G.M.(Thermoelectric Generating Module)。其它常见的名称有 "TE Power Generating Module" , "TE module for Electric Generation " , 及 "Power Module for Converting Heat Source To Electricity"。
1.致冷芯片被用来致冷的作用，它可以用来当加热用吗?
当然可以。你只要把电源的极性反转就可以达到加热的目的。实际上致冷芯片是一个非常优良的加热器。它的能源转换效率甚至超过100%。因为热面所排放的热量，是电源所提供的能量外，再加上从冷面所抽取的热能。因此它的效率绝对比电阻式加热器要好的很。但是它的造价高，如果只单纯用来当加热器，那就不划算了。
2.致冷芯片可以泡在水里吗?
它可以放在水中清洗。但是使用之前一定要把它吹干。
3.一定要使用散热器吗?
致冷芯片的热面一定要装有散热器。不拘散热器的型式。如果热面不装散热器，通电之后，热面温度上升很快。当它的温度超过焊锡的溶点时，致冷芯片就损坏了。制作致冷芯片所使用焊锡溶点很低。至于冷面温度很低的话，是不会造成损害的。
4.省掉致冷芯片，仅使用散热器与风散，不也是可以达到冷却的功能?
不用致冷芯片，不管你如何加大散热器与风扇，温度只能降到与室温一样。如配合适当的致冷芯片，温度便可降到室温之下。
5.如果两片致冷芯片叠在一起使用，是否会有更强的冷冻力?
理论上是如此。实际上却是行不通。因为第一片热面所排出的热量，无法被第二片冷面完全吸收。热量又倒流回到冷面，致冷效果反而降低。所以在多层级致冷芯片的结构，是成金字塔排列。即第一片很小，第二片较大，第三片更大。
6.致冷芯片最冷可以到几度?
许多因素都会影响冷度，例如室温高低，冷面负载，电流大小，散热器优劣等等。理论上来说，如果把热面温度设法维持在27℃，冷面与热面的温差，最高可达到最大温差值(DTmax)。请参考型号/规范/价目表。一般市面上产品的最大温差值为62℃。本公司提供的产品，最大温差值为65℃。最大温差值的预设条件是冷面负载为零的条件。在实际的应用中，冷面负载是不可能为零。在一般的应用中，冷热面的温差值约为最大温差值的一半。
7.如果需要非常冷的温度，可有其它好办法?
可以采用多层级致冷芯片。也可使用传统式冷冻压缩机，先把致冷芯片热面温度降低，那么冷面温度自然跟着降低。
8.致冷芯片最热可到几度?
这完全取决于芯片内焊锡的溶点。一般制造致冷芯片所采用的是低溶点焊锡。如果致冷芯片的温度超过焊锡溶点，芯片内部结构就会损坏。本公司提供的致冷芯片分为三级，普通级(－150℃~＋125℃)，高温级(－150℃~＋150℃)，特高温级(－150℃~＋200℃)。
9.致冷芯片最大的尺寸有多大?
因为冷缩热涨的物理现象，如果尺寸太大，热面膨胀，冷面收缩，晶粒容易破烈。目前最大的尺寸约在50mm平方，4mm厚。如果需要很大的致冷量，刻意去制造尺寸很大的芯片，那是不切实际，也不经济。如果在应用中，多加几组芯片，也可同样达到增加致冷量的目的。
10.致冷芯片最小的尺寸有多小?
芯片尺寸太小，无法采用机械自动化生产作业。势必在显微镜下用人工装配，因此成本高，价格昂贵。本公司提供的产品，最小的尺寸为5mm平方，2.4mm厚。
11.如何分辩致冷芯片的冷面与热面?
有的芯片，两面看起来一模一样。真教人难以分辩这是冷面还是热面。现在教你分辩冷面与热面的方法。当直流电源依红黑引线的极性施加到致冷芯片，电源引线着附的这一面会发热，称为热面。另外一面会致冷，称为冷面。如此冷面热面分辩的方法，是帮助你在组装过程中，不会搞错方向。在设计上 最好是冷面当致冷用，热面当散热来使用。想想看，如果热面 当致冷用，着附在热面的电线会造成冷气的流失。如果电线是发烫的话，冷气的流失更快。特别是微小型芯片，更是承受不了如此的损失。
12.规范表上所列最大电流值(Imax)，其意为何?
一般人都会认为电流超过最大电流值，芯片就会烧坏。其实不然，它所代表的意义是出乎一般人意料之外。读者请参考“天南地北”篇中的题项「致冷力"Ｑ"与电流"Ｉ"的关系」。
13.如何量测最大电流值(Imax)?
首先要有一个万能散热器，它可随时保持热面温度在 27°C。也要一个完美无缺的集冷器，它不让冷面的冷气有任何的流失。此时慢慢升高致冷芯片的电压，电流也跟者增加，致冷芯片的温差也随着上升。当温差从上升转为下降的那一点，此时的电流就是最大电流(Imax)。此时的电压就是最大电压 (Vmax)。此时的温差就是最大温差(ΔTmax)。
以上所述的量测条件，是理想理论条件。要进行如此量测，非常困难。芯片制造厂所提供的数值，是根据一般常态所测的数字，再用计算机推算出来的数值。
14.规范表上所列最大电压值(Vmax)，其意为何?如何量测?
请参考第12题及第13题。
15.规范表上所列最大温差(Delta Tmax)，其意为何?如何量测?
请参考第12题及第13题。
16.规范表上所列最大致冷力(Qmax)，其意为何?如何量测?
首先要有一个万能散热器，它可随时保持热面温度在 27°C。也要一个万能的集冷器，它可以把冷面的冷气迅速移走，以保持冷热面温差(ΔT)为零。慢慢升高致冷芯片的电流到最大电流(Imax)，此时致冷芯片就在最大致冷力(Qmax)的状态。
以上所述的量测条件，是理想理论条件。要进行如此量测，非常困难。芯片制造厂所提供的数值，是根据一般常态所测的数字，再用计算机推算出来的数值。
17.甚么叫能源转换效率(COP:coefficient of performance)?
它是两个数值的比。分子是芯片从冷面抽走的热能(瓦特)。分母是电源供应器输入到芯片的电能(瓦特)。COP一般数值约从 0.5 至 1.0。COP 数值越高，好处越多。
18.COP数值高，有何好处？
先从 COP=0.5 说起。假设需要 100W 的致冷力，电源供应器消耗的电力是 200W 。散热器排放的热量是 100W+200W=300W。
再看 COP=1.0如何。假设需要 100W 的致冷力，电源供应器消耗的电力是 100W 。散热器排放的热量是 100W+100W=200W。
很显然的，COP数值高时，散热器可以变小，电源供应器也可以变小，经年累月下来，电费还可以省下一半。
19.如何提高COP数值？
请先看下面用计算机计算出来的图表。
各位不难了解，降低 DT/DTmax 与 I/Imax 两个数值，有助于提高COP数值。
如果 DT 与 I 是已经设定的目标，无法降低。那么可从致冷芯片的 DTmax 与 Imax 下手。尽量选用高值的 DTmax 与 Imax 致冷芯片。
在此向各位推荐，苏俄 KRYOTHERM制造的芯片 FROST-74，它的 DTmax 是 74度C。是目前致冷芯片科技界中最傲人的数值。苏俄 KRYOTHERM制造的芯片 DRIFT-0.8，它的 Imax 是 11.3 安培。在相同尺寸等级中 (40mmX40mm)，也是傲人的数值。
20.在电气上，致冷芯片可以串联，并联或是串并联合并使用?
可以。设计者要确认每片芯片都有适当的电压与电流分布。
21.串联比较好?还是并联比较好?
致冷芯片的致冷能力，不会因串联或并联而有所改变。
并联使用时，如果其中一片芯片坏了，剩余的芯片可继续运作。
串联使用时，如果其中一片芯片坏了，所有的芯片便停止运作。
并联使用时，电压低，电流大。控制芯片电流的零组件如继电器晶体管或CMOS，耗损大，价格高。
串联使用时，电压高，电流小。控制芯片电流的零组件如继电器晶体管或CMOS，耗损小，价格便宜。
22.如果需要特殊尺寸的芯片，可否量身订作?
是的。但是量身订作需要很多新的制具。因此价格不会便宜。最上策是选用有现成产品的型号。量身订作是在不得以情况下的选择。
23.致冷芯片是否为纯电阻组件?
可以说是纯电阻组件。它的杂散电容很小。它的电感值几可忽略。如果使用一般直流电源来推动致冷芯片，是不会有问题。如果使用脉宽调制直流电源(Pulse Width Modulated DC Power Supply)来推动致冷芯片，也不会有问题。但是致冷芯片的电源引线要加上适当隔离，以免干扰其它电路。
24.甚么叫脉宽调制直流电源(Pulse Width Modulated DC Power Supply)?
直流电源经过脉波电路之后，变成一个固定频率的方形脉波。比如说2000周。此方形脉波的duty cycle可以调制。使用者可以操控duty cycle的长短，达到操控致冷芯片的致冷力。这是目前最常采用的方式。
25.一定要采用隐压非常良好，波纹(Ripple)系数很小的直流电源吗?
这与成本息息相关。波纹系数的大小，会影响致冷能力。一般来说波纹系数的要求为小于5%。波纹系数在10%之内尚可接受。但如果仅用整流器而毫无滤波的直流电源是会有问题的。因为直流电源的峰值电压很可能大于致冷芯片的最大电压Vmax。电压超过Vmax时，致冷能力是变坏的。
26.如用现成24V直流电源，经过脉宽调制后，可否当成12V直流电源来使用?
如果是电阻式加热器，这是可以的。24V直流电源，经过50%的脉宽调制后，电源的效力相当于12V。
如果是致冷芯片，那就有问题了。假设芯片的Vmax为16V，那么24V的电源为ON时，芯片的致冷能力奇差。24V的电源为OFF时，芯片根本就不工作。整体而言，芯片几乎毫无致冷能力。
27.使用等于或小于芯片Vmax的电源，再经过脉宽调制。这样可以调控芯片的致冷能力吗?
是的。而且是目前最常见的调控致冷能力的方式。致冷能力随着脉波的任务周期(Duty Cycle)而改变。采用此种调控方式，最大的优点是能源损耗最低。寿命长。
另外要提醒你的注意，直流电源的脉波频率不可太低。频率低，冷热交替(THERMAL CYCLING)的坏处随着而来。芯片长期处在冷热交替的状态，寿命是比较短。本公司建议你把脉波的频率设定在2000周之上。在2000周之上的频率，可能会带来电磁干扰(EMI:electro-magnetic interference)的问题。因此电源供应的电线电缆要隔离，并且远离敏感的电子控制电路。
28.甚么叫冷热交替(Thermal Cycling)?
欲知详情，请看下一题。
29.是否可采用直流电源ON/OFF的方式来调制芯片致冷能力，以达控制温度的目的?
这是一种最简单与最经济的方式，但是它有很大的缺点。通常采用这种方式，都会与感温器搭配。当温度低于感温器下限，就开始加热。当温度超过感温器上限，就开始致冷。换句话说，温度是在上限与下限之间不停的跳动。这就是所谓的冷热交替(Thermal Cycling)。虽然上限与下限的温差不大，但是长期处在冷热交替的状态，对产品的寿命是非常不利。来自许多单位的实验报告，都证明冷热交替的伤害。在此列出典型的数字，让读者有更深切的了解。设计良好的控温方式，寿命可达10年至20年。采用ON/OFF控温方式，寿命只有1年至2年。
30.功率晶体管与致冷芯片串联。操控晶体管的基极电流大小，是否也可调控芯片的致冷能力?
是的，但是它有一个缺点。晶体管的电能耗损很大，因此又需另一套散热器材。价格体积重量也随着增加。它的优点是没有冷热交替(Thermal Cycling)的缺点，也没有电磁干扰(EMI:Electro-Magnetic Interference)的烦恼。如果脉宽调制(PWM:Pulse Width Modulation)的调控方式不能满足你的需要，那么本调控方式将会是最佳的另类选择。
31.省一个变压器的成本，直接把120V的交流电源，经过简单的整流后，是否也可用来推动致冷芯片?
千万别如此。很多问题会随着而来。这是常被人们问起的问题。想想看，120V的交流电源，它的峰值电压为 √2*120=169V。因此需要很多的芯片串联起来。一般人很容易错估要串联在一起的芯片数目。另外一个重要的考量是安全。基本上芯片的设计是不适应高电压的工作环境。在芯片的冷热两面都可能有金属制的集冷器与散热器。如果湿度稍微高，或有金属导电碎粒掉入芯片内部的话，在低电压工作环境下，这不会是问题。但是在高电压工作环境下，危机就来了。你的产品可能变成会电死人的凶手。
32.可否使用市面上的一般开关来操控致冷芯片的开与关?
一般市面上的开关所标示的电流容量是交流电的数值。但是致冷芯片的工作电流是直流。直流电比较容易产生火花。开关的金属接点比较容易损坏。因此选用市面上的一般开关，一定要确认它的直流电流容量符合需求才可以。
33.如何设计电路，以切换致冷芯片的致冷/加热功能?
可使用双刀双掷(DPDT)开关，线路接成传统式极性反转电路，如下图。直接用手动操控。
如果双刀'双掷开关的接点，代之以继电器的接点，则可配合自动操控的要求。也可使用半导体的组件来取代接点。建议采用MOSFET组件。因为MOSFET的饱和电压降很低。只有0.2V至0.6V之间。其它半导体组件的饱和电压降都在1.0V之上。
34.可使用固态电驿(Solid State Relay)来取代致冷芯片的电路接点吗?
可以。但不建议采用它。MOSFET组件比固态电驿更优秀。它便宜，体积小，饱和电压降很低，因此电力损耗小。因此不需搭配很大的散热器。
35.规范表上列出热面温度27℃，热面温度很重要吗?
是的。致冷芯片对温度是非常敏感。它在高温下，致冷效果较好。它在低温下，致冷效果较差。比如说，热面温度27℃，最大温差为65℃。热面温度如升为35℃，最大温差可能升为75℃。一般厂商提供的规范或图表，都会标明热面温度。一般常见的热面温度有27℃，35℃及50℃。
36.规范表中列示测试空间状态字样。测试空间状态会影响测试结果吗?
测试空间的状态是会影响测试的结果。常见的状态有真空，充氮，空气三种。真空的结果最佳，充氮次之，空气最后。列如在空气中测试得最大温差为63℃，在充氮的状态，最大温差可能升为65℃。在真空状态下，最大温差又可能升为68℃。
致冷芯片如在空气状态下工作，空气中的水气很容易在芯片内部的冷面部位结露。芯片因而会腐蚀。因此在可靠度要求很高的设计，芯片是在真空状态下工作。但是要保持真空状态所付代价很高，因此另有一种充氮状态的设计。
热电致冷芯片(Thermoelectric Cooling Module)及温差发电芯片(Thermoelectric Power generating Module)的理论基础早在19世纪初即被科学家发现。公元1821年(约180年前)德国科学家Thomas Johann Seebeck (1770-1831)发布塞贝克效应(Seeback Effect)此效应为日后研发温差发电芯片的基础。随后不久(1834)，法国表匠Jean Charles Athanase Peltier也发布了珀尔帖效应(Peltier Effect)此效应为日后研发致冷芯片的基础。但是当时并无今日发展神速的半导体工业，科学家无法利用以上两个效应来研发创造新的产品。直到1960年(约40年前)，靠着半导体工业的配合，致冷芯片与发电芯片才问世。
致冷芯片的名称热电致冷芯片的名称很多。如热电致冷模块(Thermoelectric Cooling Module)，热电致冷芯片(Thermoelectric Cooling Chip)，制冷芯片，热电致冷器(Thermoelectric Cooler)，珀尔帖致冷器(Peltier Cooler)，珀尔帖单体(Peltier Cell)， 也有人称它为热泵(Heat Pump)。
在中国大陆，最普遍的名称为半导体致冷器。笔者浅见，若改称固态式致冷器(solid state cooler)会更加贴切。
致冷芯片的优点热电致冷芯片与传统冷冻压缩机互相比较，有优点，但也有缺点。它的体积小，无噪音，不使用冷煤，因此无环保公害。寿命长。可倒立或侧立使用，无方向的限制。特别适用于航空器或太空舱。造价较高，但日后几乎不需维护。
致冷芯片的缺点它最大的缺点是能源转换效率低。一般约在40%至50%之间。而传统式冷冻压缩机的效率，一般约在95%之上。因此致冷芯片无法用在大型空调或大型冰箱的场合。但愿科学家的研究能有所突破。提高效率。届时冷冻工业将有一番新的面目出现。
致冷芯片的用途致冷芯片有如以上的优缺点。它的用途，依随它的特性，存在日常生活的各种角落中。在日常生活用品，航天工业，医学生物化验，军事民生工业等，处处可见。最常见的用途如计算机CPU的冷却(Microprocessor Cooler)，除湿箱，雷射发光头的冷却(Laser Diode Cooler)，车用行动冷藏箱 (Portable Picnic Cooler)， 冰水机(Water Cooler)，冷热敷疗器(Therapy Water Pad)，小型冰箱(Mini Refrigerator)，血液分析仪(Blood Analyzer)等等。
也可以用来发电珀尔帖效应(Peltier Effect)与塞贝克效应(Seeback Effect)是从不同的角度来解释同一种物理现象。珀尔帖效应解释电流可以产生温差。塞贝克效应解释温差可以产生电流。所以有致冷芯片，当然也有热电芯片。
热电芯片的英文名称也多样化。常用的简称有T.E,G.(Thermoelectric Generator)或是 T.G.M.(Thermoelectric Generating Module)。其它常见的名称有 "TE Power Generating Module" , "TE module for Electric Generation " , 及 "Power Module for Converting Heat Source To Electricity"。
1.致冷芯片被用来致冷的作用，它可以用来当加热用吗?
当然可以。你只要把电源的极性反转就可以达到加热的目的。实际上致冷芯片是一个非常优良的加热器。它的能源转换效率甚至超过100%。因为热面所排放的热量，是电源所提供的能量外，再加上从冷面所抽取的热能。因此它的效率绝对比电阻式加热器要好的很。但是它的造价高，如果只单纯用来当加热器，那就不划算了。
2.致冷芯片可以泡在水里吗?
它可以放在水中清洗。但是使用之前一定要把它吹干。
3.一定要使用散热器吗?
致冷芯片的热面一定要装有散热器。不拘散热器的型式。如果热面不装散热器，通电之后，热面温度上升很快。当它的温度超过焊锡的溶点时，致冷芯片就损坏了。制作致冷芯片所使用焊锡溶点很低。至于冷面温度很低的话，是不会造成损害的。
4.省掉致冷芯片，仅使用散热器与风散，不也是可以达到冷却的功能?
不用致冷芯片，不管你如何加大散热器与风扇，温度只能降到与室温一样。如配合适当的致冷芯片，温度便可降到室温之下。
5.如果两片致冷芯片叠在一起使用，是否会有更强的冷冻力?
理论上是如此。实际上却是行不通。因为第一片热面所排出的热量，无法被第二片冷面完全吸收。热量又倒流回到冷面，致冷效果反而降低。所以在多层级致冷芯片的结构，是成金字塔排列。即第一片很小，第二片较大，第三片更大。
6.致冷芯片最冷可以到几度?
许多因素都会影响冷度，例如室温高低，冷面负载，电流大小，散热器优劣等等。理论上来说，如果把热面温度设法维持在27℃，冷面与热面的温差，最高可达到最大温差值(DTmax)。请参考型号/规范/价目表。一般市面上产品的最大温差值为62℃。本公司提供的产品，最大温差值为65℃。最大温差值的预设条件是冷面负载为零的条件。在实际的应用中，冷面负载是不可能为零。在一般的应用中，冷热面的温差值约为最大温差值的一半。
7.如果需要非常冷的温度，可有其它好办法?
可以采用多层级致冷芯片。也可使用传统式冷冻压缩机，先把致冷芯片热面温度降低，那么冷面温度自然跟着降低。
8.致冷芯片最热可到几度?
这完全取决于芯片内焊锡的溶点。一般制造致冷芯片所采用的是低溶点焊锡。如果致冷芯片的温度超过焊锡溶点，芯片内部结构就会损坏。本公司提供的致冷芯片分为三级，普通级(－150℃~＋125℃)，高温级(－150℃~＋150℃)，特高温级(－150℃~＋200℃)。
9.致冷芯片最大的尺寸有多大?
因为冷缩热涨的物理现象，如果尺寸太大，热面膨胀，冷面收缩，晶粒容易破烈。目前最大的尺寸约在50mm平方，4mm厚。如果需要很大的致冷量，刻意去制造尺寸很大的芯片，那是不切实际，也不经济。如果在应用中，多加几组芯片，也可同样达到增加致冷量的目的。
10.致冷芯片最小的尺寸有多小?
芯片尺寸太小，无法采用机械自动化生产作业。势必在显微镜下用人工装配，因此成本高，价格昂贵。本公司提供的产品，最小的尺寸为5mm平方，2.4mm厚。
11.如何分辩致冷芯片的冷面与热面?
有的芯片，两面看起来一模一样。真教人难以分辩这是冷面还是热面。现在教你分辩冷面与热面的方法。当直流电源依红黑引线的极性施加到致冷芯片，电源引线着附的这一面会发热，称为热面。另外一面会致冷，称为冷面。如此冷面热面分辩的方法，是帮助你在组装过程中，不会搞错方向。在设计上 最好是冷面当致冷用，热面当散热来使用。想想看，如果热面 当致冷用，着附在热面的电线会造成冷气的流失。如果电线是发烫的话，冷气的流失更快。特别是微小型芯片，更是承受不了如此的损失。
12.规范表上所列最大电流值(Imax)，其意为何?
一般人都会认为电流超过最大电流值，芯片就会烧坏。其实不然，它所代表的意义是出乎一般人意料之外。读者请参考“天南地北”篇中的题项「致冷力"Ｑ"与电流"Ｉ"的关系」。
13.如何量测最大电流值(Imax)?
首先要有一个万能散热器，它可随时保持热面温度在 27°C。也要一个完美无缺的集冷器，它不让冷面的冷气有任何的流失。此时慢慢升高致冷芯片的电压，电流也跟者增加，致冷芯片的温差也随着上升。当温差从上升转为下降的那一点，此时的电流就是最大电流(Imax)。此时的电压就是最大电压 (Vmax)。此时的温差就是最大温差(ΔTmax)。
以上所述的量测条件，是理想理论条件。要进行如此量测，非常困难。芯片制造厂所提供的数值，是根据一般常态所测的数字，再用计算机推算出来的数值。
14.规范表上所列最大电压值(Vmax)，其意为何?如何量测?
请参考第12题及第13题。
15.规范表上所列最大温差(Delta Tmax)，其意为何?如何量测?
请参考第12题及第13题。
16.规范表上所列最大致冷力(Qmax)，其意为何?如何量测?
首先要有一个万能散热器，它可随时保持热面温度在 27°C。也要一个万能的集冷器，它可以把冷面的冷气迅速移走，以保持冷热面温差(ΔT)为零。慢慢升高致冷芯片的电流到最大电流(Imax)，此时致冷芯片就在最大致冷力(Qmax)的状态。
以上所述的量测条件，是理想理论条件。要进行如此量测，非常困难。芯片制造厂所提供的数值，是根据一般常态所测的数字，再用计算机推算出来的数值。
17.甚么叫能源转换效率(COP:coefficient of performance)?
它是两个数值的比。分子是芯片从冷面抽走的热能(瓦特)。分母是电源供应器输入到芯片的电能(瓦特)。COP一般数值约从 0.5 至 1.0。COP 数值越高，好处越多。
18.COP数值高，有何好处？
先从 COP=0.5 说起。假设需要 100W 的致冷力，电源供应器消耗的电力是 200W 。散热器排放的热量是 100W+200W=300W。
再看 COP=1.0如何。假设需要 100W 的致冷力，电源供应器消耗的电力是 100W 。散热器排放的热量是 100W+100W=200W。
很显然的，COP数值高时，散热器可以变小，电源供应器也可以变小，经年累月下来，电费还可以省下一半。
19.如何提高COP数值？
请先看下面用计算机计算出来的图表。
各位不难了解，降低 DT/DTmax 与 I/Imax 两个数值，有助于提高COP数值。
如果 DT 与 I 是已经设定的目标，无法降低。那么可从致冷芯片的 DTmax 与 Imax 下手。尽量选用高值的 DTmax 与 Imax 致冷芯片。
在此向各位推荐，苏俄 KRYOTHERM制造的芯片 FROST-74，它的 DTmax 是 74度C。是目前致冷芯片科技界中最傲人的数值。苏俄 KRYOTHERM制造的芯片 DRIFT-0.8，它的 Imax 是 11.3 安培。在相同尺寸等级中 (40mmX40mm)，也是傲人的数值。
20.在电气上，致冷芯片可以串联，并联或是串并联合并使用?
可以。设计者要确认每片芯片都有适当的电压与电流分布。
21.串联比较好?还是并联比较好?
致冷芯片的致冷能力，不会因串联或并联而有所改变。
并联使用时，如果其中一片芯片坏了，剩余的芯片可继续运作。
串联使用时，如果其中一片芯片坏了，所有的芯片便停止运作。
并联使用时，电压低，电流大。控制芯片电流的零组件如继电器晶体管或CMOS，耗损大，价格高。
串联使用时，电压高，电流小。控制芯片电流的零组件如继电器晶体管或CMOS，耗损小，价格便宜。
22.如果需要特殊尺寸的芯片，可否量身订作?
是的。但是量身订作需要很多新的制具。因此价格不会便宜。最上策是选用有现成产品的型号。量身订作是在不得以情况下的选择。
23.致冷芯片是否为纯电阻组件?
可以说是纯电阻组件。它的杂散电容很小。它的电感值几可忽略。如果使用一般直流电源来推动致冷芯片，是不会有问题。如果使用脉宽调制直流电源(Pulse Width Modulated DC Power Supply)来推动致冷芯片，也不会有问题。但是致冷芯片的电源引线要加上适当隔离，以免干扰其它电路。
24.甚么叫脉宽调制直流电源(Pulse Width Modulated DC Power Supply)?
直流电源经过脉波电路之后，变成一个固定频率的方形脉波。比如说2000周。此方形脉波的duty cycle可以调制。使用者可以操控duty cycle的长短，达到操控致冷芯片的致冷力。这是目前最常采用的方式。
25.一定要采用隐压非常良好，波纹(Ripple)系数很小的直流电源吗?
这与成本息息相关。波纹系数的大小，会影响致冷能力。一般来说波纹系数的要求为小于5%。波纹系数在10%之内尚可接受。但如果仅用整流器而毫无滤波的直流电源是会有问题的。因为直流电源的峰值电压很可能大于致冷芯片的最大电压Vmax。电压超过Vmax时，致冷能力是变坏的。
26.如用现成24V直流电源，经过脉宽调制后，可否当成12V直流电源来使用?
如果是电阻式加热器，这是可以的。24V直流电源，经过50%的脉宽调制后，电源的效力相当于12V。
如果是致冷芯片，那就有问题了。假设芯片的Vmax为16V，那么24V的电源为ON时，芯片的致冷能力奇差。24V的电源为OFF时，芯片根本就不工作。整体而言，芯片几乎毫无致冷能力。
27.使用等于或小于芯片Vmax的电源，再经过脉宽调制。这样可以调控芯片的致冷能力吗?
是的。而且是目前最常见的调控致冷能力的方式。致冷能力随着脉波的任务周期(Duty Cycle)而改变。采用此种调控方式，最大的优点是能源损耗最低。寿命长。
另外要提醒你的注意，直流电源的脉波频率不可太低。频率低，冷热交替(THERMAL CYCLING)的坏处随着而来。芯片长期处在冷热交替的状态，寿命是比较短。本公司建议你把脉波的频率设定在2000周之上。在2000周之上的频率，可能会带来电磁干扰(EMI:electro-magnetic interference)的问题。因此电源供应的电线电缆要隔离，并且远离敏感的电子控制电路。
28.甚么叫冷热交替(Thermal Cycling)?
欲知详情，请看下一题。
29.是否可采用直流电源ON/OFF的方式来调制芯片致冷能力，以达控制温度的目的?
这是一种最简单与最经济的方式，但是它有很大的缺点。通常采用这种方式，都会与感温器搭配。当温度低于感温器下限，就开始加热。当温度超过感温器上限，就开始致冷。换句话说，温度是在上限与下限之间不停的跳动。这就是所谓的冷热交替(Thermal Cycling)。虽然上限与下限的温差不大，但是长期处在冷热交替的状态，对产品的寿命是非常不利。来自许多单位的实验报告，都证明冷热交替的伤害。在此列出典型的数字，让读者有更深切的了解。设计良好的控温方式，寿命可达10年至20年。采用ON/OFF控温方式，寿命只有1年至2年。
30.功率晶体管与致冷芯片串联。操控晶体管的基极电流大小，是否也可调控芯片的致冷能力?
是的，但是它有一个缺点。晶体管的电能耗损很大，因此又需另一套散热器材。价格体积重量也随着增加。它的优点是没有冷热交替(Thermal Cycling)的缺点，也没有电磁干扰(EMI:Electro-Magnetic Interference)的烦恼。如果脉宽调制(PWM:Pulse Width Modulation)的调控方式不能满足你的需要，那么本调控方式将会是最佳的另类选择。
31.省一个变压器的成本，直接把120V的交流电源，经过简单的整流后，是否也可用来推动致冷芯片?
千万别如此。很多问题会随着而来。这是常被人们问起的问题。想想看，120V的交流电源，它的峰值电压为 √2*120=169V。因此需要很多的芯片串联起来。一般人很容易错估要串联在一起的芯片数目。另外一个重要的考量是安全。基本上芯片的设计是不适应高电压的工作环境。在芯片的冷热两面都可能有金属制的集冷器与散热器。如果湿度稍微高，或有金属导电碎粒掉入芯片内部的话，在低电压工作环境下，这不会是问题。但是在高电压工作环境下，危机就来了。你的产品可能变成会电死人的凶手。
32.可否使用市面上的一般开关来操控致冷芯片的开与关?
一般市面上的开关所标示的电流容量是交流电的数值。但是致冷芯片的工作电流是直流。直流电比较容易产生火花。开关的金属接点比较容易损坏。因此选用市面上的一般开关，一定要确认它的直流电流容量符合需求才可以。
33.如何设计电路，以切换致冷芯片的致冷/加热功能?
可使用双刀双掷(DPDT)开关，线路接成传统式极性反转电路，如下图。直接用手动操控。
如果双刀'双掷开关的接点，代之以继电器的接点，则可配合自动操控的要求。也可使用半导体的组件来取代接点。建议采用MOSFET组件。因为MOSFET的饱和电压降很低。只有0.2V至0.6V之间。其它半导体组件的饱和电压降都在1.0V之上。
34.可使用固态电驿(Solid State Relay)来取代致冷芯片的电路接点吗?
可以。但不建议采用它。MOSFET组件比固态电驿更优秀。它便宜，体积小，饱和电压降很低，因此电力损耗小。因此不需搭配很大的散热器。
35.规范表上列出热面温度27℃，热面温度很重要吗?
是的。致冷芯片对温度是非常敏感。它在高温下，致冷效果较好。它在低温下，致冷效果较差。比如说，热面温度27℃，最大温差为65℃。热面温度如升为35℃，最大温差可能升为75℃。一般厂商提供的规范或图表，都会标明热面温度。一般常见的热面温度有27℃，35℃及50℃。
36.规范表中列示测试空间状态字样。测试空间状态会影响测试结果吗?
测试空间的状态是会影响测试的结果。常见的状态有真空，充氮，空气三种。真空的结果最佳，充氮次之，空气最后。列如在空气中测试得最大温差为63℃，在充氮的状态，最大温差可能升为65℃。在真空状态下，最大温差又可能升为68℃。
致冷芯片如在空气状态下工作，空气中的水气很容易在芯片内部的冷面部位结露。芯片因而会腐蚀。因此在可靠度要求很高的设计，芯片是在真空状态下工作。但是要保持真空状态所付代价很高，因此另有一种充氮状态的设计。