ペルチェ素子
電流を流すと片面が冷え、反対面が発熱する半導体デバイス。「ペルチェ効果」という熱電現象を利用している。 #electronics #hardware
仕組み
P型半導体とN型半導体を接合し、そこに直流電流を流すことで熱が移動する。
- 電流を流すと、素子の片面が吸熱(低温側)、反対面が発熱(高温側)となり、両面に温度差が生じる
- 吸熱側から発熱側へ熱が汲み上げられる形で移動する
特徴
- 電流の極性を反転させると、吸熱面と発熱面が入れ替わる(冷却/加熱の切り替えが可能)
- 電流の大きさに比例して熱移動量をコントロールできる
- フロン等の冷媒を使わないため環境負荷が低い
- 可動部品がないため、振動・騒音がなく、応答性が良い
- 通常の冷媒式冷却(コンプレッサー方式)に比べてエネルギー効率が劣るため、大きな冷却能力が必要な用途には不向き
用途
- PCのCPU冷却
- 飲料缶や小型冷却ボックスの冷却
- センサ周辺の温度調整
- 熱量が小さく、限られた範囲の冷却が必要な用途全般
半導体の中での位置づけ
PN接合を熱電変換デバイスとして応用した例。