哈爾濱工程大學(xué)本科生畢業(yè)論文目錄第1章緒論 圖4.1直流電源原理框圖在確定了實(shí)驗(yàn)方案后，準(zhǔn)備元器件進(jìn)行電路部分的實(shí)現(xiàn)。由于本系統(tǒng)用到的整流橋和電容均要通過大電流，對(duì)于元器件的要求也比較高。例如電容選用的就是耐高壓250V的元件。由于電容和整流橋體積均較大，不適合在萬用板上焊接，利用兩塊有機(jī)玻璃板來實(shí)現(xiàn)電源部分的連接與實(shí)現(xiàn)。同時(shí)因?yàn)橐?jì)算整個(gè)系統(tǒng)溫差發(fā)電效率和監(jiān)控半導(dǎo)體制冷片的電壓電流的需要，所以在電路中要并入一個(gè)電壓表和串接一個(gè)電流表，電壓表和電流表也將固定在有機(jī)玻璃板上，形成一個(gè)模塊。實(shí)際所用電路圖如下圖4.2電源實(shí)際所用電路圖選兩塊大小合適的有機(jī)玻璃板，電流表和電壓表需要固定在有機(jī)玻璃板上，首先在有機(jī)玻璃板上按照電表需要穿過有機(jī)玻璃板的大小畫下來，利用電鉆打孔，再用銼刀將邊緣磨齊。將電表的螺釘在有機(jī)玻璃板上相對(duì)應(yīng)的位置也打上孔，然后將電表穿過所打的孔并固定好。把兩塊有機(jī)玻璃板擺成直角，用角鋁和螺釘固定好。然后將整流橋和電容在適當(dāng)?shù)奈恢脭[放好，用硅膠固定。等硅膠凝固后根據(jù)電路利用導(dǎo)線和電烙鐵將電路連接好，將變壓器的交流輸出接到整流橋上，直流電源部分連接完畢。如圖4.3、4.4所示。圖4.3電源部分電表面板圖4.4實(shí)際直流電源模塊4.2.2直流電源部分的測(cè)試將變壓器的指針?biāo)笖?shù)字調(diào)至最小，接通電源，慢慢將指針指向的電壓數(shù)調(diào)高，當(dāng)調(diào)至13V時(shí)，根據(jù)橋式整流濾波原理，理論上輸出電壓應(yīng)為11.7V，實(shí)測(cè)電壓在11.7V左右小范圍跳動(dòng)，紋波系數(shù)低于10%。直流電源部分測(cè)試完畢，符合設(shè)計(jì)要求。4.3溫差發(fā)電部分的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試4.3.1溫差發(fā)電部分的實(shí)現(xiàn)這一部分是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，主要由半導(dǎo)體制冷和溫差發(fā)電兩個(gè)小部分組成。半導(dǎo)體制冷片的規(guī)格為40×40×3mm，那么兩塊半導(dǎo)體制冷片的長(zhǎng)度就是8cm，據(jù)此，選擇一塊長(zhǎng)16cm，寬6cm，高2mm的銅板來做導(dǎo)熱板。銅板為紫色，比黃銅能更好的導(dǎo)熱。為了使導(dǎo)熱效率更高，減少熱量散失，還準(zhǔn)備了導(dǎo)熱硅脂。散熱片為鋁制品，銀和銅的導(dǎo)熱性能比較好，但銀和銅的造價(jià)較高，所以散熱片用鋁制散熱片。散熱片為黑色，這是因?yàn)榛鶢柣舴蜃C明了在同等溫度下以黑體輻射力最大，也就是說，黑色的散熱片比銀色的散熱片散熱效率更高。下面是溫差發(fā)電部分的實(shí)際完成過程。首先用干凈的軟布將導(dǎo)熱銅板和半導(dǎo)體制冷片的上下兩面擦拭干凈，這是為了去除毛刺以便于更好的接觸和導(dǎo)熱。將導(dǎo)熱銅板平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，涂上少量的導(dǎo)熱硅脂，將半導(dǎo)體制冷片的冷面貼在涂有導(dǎo)熱硅脂的地方并上下左右推動(dòng)制冷片，以求將導(dǎo)熱硅脂更均勻的分布在半導(dǎo)體制冷片和導(dǎo)熱銅板之間，同時(shí)也為了讓導(dǎo)熱硅脂層盡可能的薄。最后，讓半導(dǎo)體制冷片處于導(dǎo)熱銅板一端，半導(dǎo)體制冷片的邊緣部分距導(dǎo)熱銅板的邊緣部分都為1cm左右。半導(dǎo)體制冷片的引線與導(dǎo)熱銅板的長(zhǎng)邊平行。然后，在散熱片的底座上同樣涂滿導(dǎo)熱硅脂，并將底面與半導(dǎo)體制冷片的熱面接觸，推動(dòng)散熱片使導(dǎo)熱硅脂均勻分布。然后將散熱片用鐵絲固定好，將風(fēng)扇用螺釘固定在散熱片上。這樣，半導(dǎo)體制冷部分實(shí)現(xiàn)完畢。在進(jìn)行本部分之前，為了確定半導(dǎo)體制冷片的冷熱面和其他一些性能參數(shù)，曾經(jīng)對(duì)半導(dǎo)體制冷片通過電，當(dāng)時(shí)由于沒有意識(shí)到散熱問題的重要性，在長(zhǎng)時(shí)間通電的情況下焊錫因?yàn)闇囟冗^高而熔化，最終損壞了一塊半導(dǎo)體制冷片，因此，在制作本部分的時(shí)候，對(duì)于散熱問題格外小心。風(fēng)扇的額定工作電壓也為12V，風(fēng)扇的功率為0.8W，將風(fēng)扇和半導(dǎo)體制冷片都接通電源，30秒后，用手觸摸銅板，發(fā)現(xiàn)無明顯變冷的感覺，可能是風(fēng)扇功率不夠，散熱效果不佳而影響了制冷效果。于是斷電更換了一個(gè)1.3W的風(fēng)扇，重新接通電源，30秒后用手觸摸銅板，明顯感覺銅板變涼，制冷部分制作完畢。制冷部分完成，下面是溫差發(fā)電部分的實(shí)現(xiàn)。將另一塊半導(dǎo)體制冷片平放在銅板上，兩塊半導(dǎo)體制冷片邊緣之間距離為2cm，接通電源，30秒后，銅板明顯發(fā)涼，此時(shí)用萬用表測(cè)半導(dǎo)體制冷片兩根引線之間的開路電壓，為0.04V。將導(dǎo)熱硅脂涂抹在銅板上并用制冷片推動(dòng)使其均勻，仍然保持原來的距離，等待一段時(shí)間等制冷片溫度恢復(fù)至室溫時(shí)再次通電，此時(shí)可測(cè)得電動(dòng)勢(shì)為0.06V。電壓較原來略高，這是因?yàn)閷?dǎo)熱硅脂增加了熱傳導(dǎo)的效率。此時(shí)若將另外一塊散熱片平放在第二塊半導(dǎo)體制冷片上，電壓將增至0.13V。半導(dǎo)體制冷片上下表面間溫差越大，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)也就越高。現(xiàn)在電動(dòng)勢(shì)較小，也即溫差較小。說明制冷的效率仍然較低。在通電兩分鐘后，用手去觸碰通電的制冷片上的散熱片會(huì)發(fā)現(xiàn)，散熱片溫度非常高。這就說明風(fēng)扇散熱的效果仍然不是很理想，導(dǎo)致制冷的效果較差，不能為半導(dǎo)體制冷片的冷端提供一個(gè)更低的溫度。因此，急需解決的問題就是怎樣能夠提高散熱的能力，只有這樣，問題才能夠得到根本的解決。由于這個(gè)方案在實(shí)際過程中遇到了問題，于是又將目光投向了在設(shè)計(jì)方案中曾經(jīng)設(shè)想過但最終沒有采納的其他散熱方案，尤其是散熱效果極佳的水冷散熱和環(huán)流散熱方式。水冷散熱效率遠(yuǎn)高于風(fēng)冷，但仍不及環(huán)流散熱，尤其是強(qiáng)迫環(huán)流散熱，于是決定用強(qiáng)迫環(huán)流散熱。也就是水冷和風(fēng)冷結(jié)合的散熱方式。用塑料導(dǎo)管穿過散熱片之間的縫隙環(huán)流，以期望能夠帶走一部分熱量，水循環(huán)的動(dòng)力來自于一個(gè)額定工作電壓同樣為12V的水泵，水箱中的冷水經(jīng)過水泵帶動(dòng)流到散熱片處與散熱片的管壁進(jìn)行熱交換，加熱后的水流入水箱中形成一個(gè)完整的循環(huán)。在準(zhǔn)備好導(dǎo)管，水箱和水泵后開始實(shí)際動(dòng)手，首先將塑料導(dǎo)管往返穿過散熱片之間的縫隙，注意不能打彎影響水的循環(huán)。然后將水泵連入電路，導(dǎo)管和水泵相連。換熱部分如下圖：圖4.5水冷換熱部分接通電源，風(fēng)扇和水泵開始工作，30秒后發(fā)現(xiàn)制冷效果無明顯提高，開路電壓只是從0.13V增至0.16V，出水口水溫比原水溫?zé)o明顯變化。其原因可能有以下兩點(diǎn)：首先，塑料導(dǎo)管和散熱片之間換熱效率過低，主要是因?yàn)樗芰蠈?dǎo)管的導(dǎo)熱性能不好，若是金屬導(dǎo)管尤其是銅管可能效果比較好。其次，由于導(dǎo)管在散熱片縫隙中往返多次穿過，導(dǎo)致風(fēng)道的形成受到影響，雖然風(fēng)扇本身的功率沒有變化，但是風(fēng)扇實(shí)際起到的作用卻有所下降。因此，實(shí)際做出的這個(gè)散熱系統(tǒng)效果并不理想。由于所做的強(qiáng)迫環(huán)流冷卻系統(tǒng)未能達(dá)到預(yù)期效果，使用銅管換熱不僅增加成本，而且不容易實(shí)現(xiàn)，于是重新將目光轉(zhuǎn)移到強(qiáng)迫通風(fēng)散熱這個(gè)方案上來。為了提高散熱效率，只能從兩方面入手，一是繼續(xù)增加風(fēng)扇功率，二是增大散熱片面積。風(fēng)扇已經(jīng)更換過，所以首先考慮增大散熱片的散熱面積。如果在散熱片和半導(dǎo)體制冷片的熱面之間再加入一塊金屬導(dǎo)熱板，這樣會(huì)有一部分熱量沿著新增加的導(dǎo)熱板傳導(dǎo)，如果再將新增加的這塊金屬導(dǎo)熱板上放置一塊散熱片，將在很大程度上提高散熱的效果。如果將這塊新增加的導(dǎo)熱板與銅板平行放置，處于兩塊半導(dǎo)體制冷片的上表面與各自的散熱片之間，這樣，不僅能夠幫助制冷片熱面的散熱，降低制冷溫度，還能使傳導(dǎo)的熱量增加用來發(fā)電的半導(dǎo)體制冷片的上表面的溫度，進(jìn)一步拉大了溫差。在上面思路的指導(dǎo)下重新改善了原來的方案。用老虎鉗，錘子和鐵皮剪制作出一塊14cm×5cm×1mm的鋁板。用干布擦拭后涂抹導(dǎo)熱硅脂，按照方案設(shè)計(jì)將其并入溫差發(fā)電部分。接通電源，用萬用表測(cè)量發(fā)電部分的開路電壓。可以看到，電動(dòng)勢(shì)隨著時(shí)間很快增大，一分鐘后就能達(dá)到0.5V以上，最終會(huì)穩(wěn)定于0.8-0.9V之間某一數(shù)值。接通電源后，發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)半導(dǎo)體制冷片工作電流的電流表示數(shù)只有2A，只有其額定工作電流的一半左右。而電壓表示數(shù)為額定工作電壓12V。檢查電路各部分后，發(fā)現(xiàn)變壓器的容量不夠，使得電流最高只有2A。更換一個(gè)容量更大的變壓器，接通電源，可以看到電流瞬時(shí)達(dá)到3.9A，但是很快就下降，最后穩(wěn)定于2.4A左右，這是因?yàn)榘雽?dǎo)體制冷片為P、N型半導(dǎo)體所制成，所以受到溫度影響很大。接通電源后，半導(dǎo)體制冷片溫度急劇上升，電阻增大，電流減小。因此實(shí)際工作過程中，半導(dǎo)體制冷片很難達(dá)到它的額定功率。更換變壓器以后，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)最終穩(wěn)定于0.9-1.0V之間的某一數(shù)值。至此，溫差發(fā)電部分成功實(shí)現(xiàn)。4.3.2溫差發(fā)電部分的測(cè)試從半導(dǎo)體制冷片本身的特性可以知道，溫差越大，所能產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)也就越大。下面對(duì)溫差、電動(dòng)勢(shì)、時(shí)間三者之間的關(guān)系兩兩進(jìn)行定性分析。1、時(shí)間和開路電壓之間的關(guān)系電壓?jiǎn)挝粸榉兀瑫r(shí)間單位為秒，起始電壓為0V，然后從第十秒開始每十秒鐘計(jì)數(shù)一次，直到電壓不再變化為止。以下是從第十秒開始每隔十秒鐘測(cè)量的電壓值，單位為V。表4.1開路電壓值時(shí)間（s）電壓（V）時(shí)間（s）電壓（V）時(shí)間（s）電壓（V）時(shí)間（s）電壓（V）100.071100.802100.973100.99200.181200.832200.983200.99300.301300.862300.983300.99400.381400.882400.993400.99500.471500.902500.993500.99600.551600.922600.993600.99700.621700.932700.993700.99800.671800.952800.993800.99900.721900.952900.993900.991000.772000.963000.994000.99圖4.6時(shí)間和開路電壓的關(guān)系上圖就是所測(cè)得的時(shí)間和開路電壓之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，由圖我們可以看出，在前120秒電壓上升較快。然后上升趨勢(shì)減慢，從250秒后電壓穩(wěn)定在0.99V不再變化，也即系統(tǒng)和外界環(huán)境之間達(dá)到一個(gè)熱平衡狀態(tài)。2、時(shí)間和溫差之間的關(guān)系溫差包括兩部分，一部分是用來制冷的制冷片上下表面的溫差，記為溫差1，另一部分是用來發(fā)電的制冷片上下表面的溫差，記為溫差2。起始溫差為0℃表4.2溫差1的值時(shí)間（s）溫差（℃）時(shí)間（s）溫差（℃）301821032602524032902827032120293003315031330331803036033表4.3溫差2的值時(shí)間（s）溫差（℃）時(shí)間（s）溫差（℃）3042101260724013901027013120113001315012330131801236013圖4.7溫差1、2與時(shí)間的關(guān)系由上圖可以看出，接通電源后，溫差1上升較快，溫差2上升較慢。240秒后趨勢(shì)均開始變緩。其中，溫差1中有一組數(shù)據(jù)誤差較大。3、開路電壓和溫差的關(guān)系溫差發(fā)電產(chǎn)生電壓的大小和溫差有直接的關(guān)系，根據(jù)下面的數(shù)據(jù)來定性分析他們之間的聯(lián)系。起始溫差和電壓數(shù)值均為0。每隔三十秒計(jì)數(shù)一次。表4.4電壓和溫差的關(guān)系時(shí)間（s）溫差（℃）電壓（V）3040.306070.5690100.73120110.83150120.89180120.91210120.92240130.96270130.96300130.97從理論上來講，溫差和電壓都應(yīng)該是漸變的。所以，每一點(diǎn)電壓的變化都應(yīng)該是和溫度的變化一一對(duì)應(yīng)的。但從表4.3中可以看出，在溫差分別為12、13℃時(shí)，均前后三次分別測(cè)量到不同的電壓，這是因?yàn)椋瑢?shí)際上溫差是有變化的，但是由于電子測(cè)溫儀的最小測(cè)量精度為1℃，所以小于1攝氏度的溫差不能顯示出來。為了盡可能準(zhǔn)確，將同一溫度差下的不同電壓取平均值和取第一次測(cè)量到的電壓值作圖，趨勢(shì)圖如下。（a）電壓取均值（b）電壓取首值圖4.8溫差與電壓關(guān)系（a）、（b）兩個(gè)圖分別是同一溫差下所測(cè)電壓的平均值和首值畫成的圖，由上圖可以看出，在一定的誤差范圍內(nèi)，隨著溫差的加大，電壓也不斷升高。兩者之間基本上符合線性關(guān)系。4.4驅(qū)動(dòng)電路的制作與測(cè)試4.4.1第3章中根據(jù)對(duì)溫差發(fā)電所能產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小的估計(jì)設(shè)計(jì)了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的方案。實(shí)測(cè)開路電壓在0.9-1V之間，據(jù)此選擇驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方案1，即DC-DC轉(zhuǎn)換電路。選擇好設(shè)計(jì)方案之后，開始電路的制作。確定好方案后，首先是元器件的準(zhǔn)備。主要包括330歐姆電阻一個(gè)、晶體管8050一個(gè)、二極管1N5819一個(gè)、47微法電容一個(gè)、白色LED燈管一個(gè)、萬用板一塊、9圈和15圈線圈各一個(gè)、磁芯一個(gè)。兩個(gè)線圈沒有找到符合要求的成品，于是用漆包線圍繞磁芯手動(dòng)纏繞出兩個(gè)線圈來。元件準(zhǔn)備完畢后進(jìn)行元件的檢查，檢查合格后準(zhǔn)備實(shí)際連接電路。首先進(jìn)行布局，按照電路圖將各分立元件插在萬用板上，然后用電烙鐵和焊錫將電路焊接起來。在焊接過程中，發(fā)現(xiàn)線圈的管腳較難焊接。焊接完畢后，首先進(jìn)行通電前檢查，檢查無誤，利用直流電源進(jìn)行測(cè)試，將電壓從0.3V開始慢慢調(diào)高，當(dāng)電壓增至1V后LED燈管仍然沒有被點(diǎn)亮。斷電檢查電路，電路連接正確，通電后發(fā)現(xiàn)電路中無電流流過，電路根本沒有接通電源。仔細(xì)檢查各元件發(fā)現(xiàn)是由于漆包線管腳沒有刮掉絕緣漆。將絕緣漆刮掉后重新接入電路，仍將直流電源從0.3V開始調(diào)高電壓，當(dāng)電壓為0.55V時(shí)，LED燈管被點(diǎn)亮。繼續(xù)調(diào)高電壓，當(dāng)電壓調(diào)至1.2V時(shí)，LED燈管仍能正常發(fā)光，驅(qū)動(dòng)電路符合設(shè)計(jì)要求。剪掉多余的管腳，驅(qū)動(dòng)電路部分制作完畢。實(shí)物圖如下。圖4.9驅(qū)動(dòng)電路部分4.4.2在整個(gè)溫差發(fā)電演示儀的系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)電路部分主要是為了驗(yàn)證溫差能夠發(fā)出電來，對(duì)于它的性能沒有特別高的要求，我們只對(duì)把它接在溫差發(fā)電部分后的環(huán)路電壓和環(huán)路電流進(jìn)行研究，畫出伏安特性曲線，并據(jù)此計(jì)算溫差發(fā)電的功率，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的效率進(jìn)行定性的分析。將數(shù)字萬用表調(diào)至直流20mA檔接入電路中用來測(cè)量環(huán)路電流，再取一塊萬用表測(cè)量環(huán)路電壓。接通電源，每十秒鐘計(jì)數(shù)一次。從數(shù)據(jù)中可以看到電壓表示數(shù)開始上升，上升趨勢(shì)與原來所測(cè)開路電壓較為接近。這是因?yàn)殡妷荷形吹竭_(dá)0.55V，驅(qū)動(dòng)電路未能工作，電流表示數(shù)也一直為0mA，此時(shí)電壓就相當(dāng)于是開路電壓。但在第60秒時(shí)，電壓表為0.56V，電流表為2mA，LED燈管開始發(fā)亮，電壓增長(zhǎng)趨勢(shì)較開路電壓時(shí)明顯放緩。最終，電壓表穩(wěn)定于0.78V，電流表示數(shù)在11.60mA左右小范圍內(nèi)跳動(dòng)。表4.5、4.6分別為電壓和電流從第十秒鐘開始每十秒鐘的計(jì)數(shù)值。單位分別為V和mA。表4.5環(huán)路電壓時(shí)間（s）電壓（V）時(shí)間（s）電壓（V）時(shí)間（s）電壓（V）100.081100.702100.77200.171200.712200.77300.291300.732300.77400.401400.742400.77500.481500.742500.77600.561600.752600.77700.641700.752700.78800.631800.762800.78900.661900.762900.781000.682000.763000.78以上就是驅(qū)動(dòng)電路每十秒鐘的環(huán)路電壓值。表4.6環(huán)路電流時(shí)間（s）電流（mA）時(shí)間（s）電流（mA）時(shí)間（s）電流（mA）1001106.4121010.802001207.1822010.923001307.8823011.064001408.5224011.185001509.0825011.28600.021609.4526011.38700.051709.8627011.44803.5918010.1528011.52904.5219010.4229011.591005.5320010.6330011.60以上就是驅(qū)動(dòng)電路每十秒鐘的環(huán)路電流值。由于外接負(fù)載，所以環(huán)路電壓低于開路電壓，此時(shí)用作發(fā)電的半導(dǎo)體制冷片就相當(dāng)于電源。驅(qū)動(dòng)電路的功率為0.78V×11.60mA=9.048mW。風(fēng)扇的功率為1.3W，半導(dǎo)體制冷片的功率為12V×2.4A=28.8W。整個(gè)系統(tǒng)的效率為。溫差發(fā)電的效率問題一直是困擾溫差發(fā)電走向市場(chǎng)的最大阻礙，現(xiàn)在即使是在潛艇和航天器這樣利用溫差發(fā)電較為成熟和領(lǐng)先的領(lǐng)域里，溫差發(fā)電的效率最高也只有7%左右。本系統(tǒng)的效率更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1%，這是因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)是利用了電-熱-電的能量轉(zhuǎn)換模式，而像航天器和潛艇中是直接利用熱源熱能發(fā)電，比如說放射性同位素為熱源，太陽能熱源等等，這些都是直接由熱到電的能量轉(zhuǎn)換模式，也就是說，本系統(tǒng)多了由電到熱的這部分能量轉(zhuǎn)換，多一次轉(zhuǎn)換過程，就會(huì)多一次能量的損耗，尤其是我們利用電能制冷的過程中，絕大部分的熱能白白浪費(fèi)掉了。再加上導(dǎo)熱板的熱損失，溫差發(fā)電本身效率就比較低，以及驅(qū)動(dòng)電路并非按最佳匹配負(fù)載和最佳匹配功率來設(shè)計(jì)的等原因，這就導(dǎo)致了本系統(tǒng)的整體效率較低。圖4.10驅(qū)動(dòng)電路伏安特性曲線從圖上可以明顯看出看出，電流在0.64V時(shí)急劇增大，此后電流平穩(wěn)上升，0.77V后電流上升逐漸放緩至不再變化。4.5本章小結(jié)本章主要是整個(gè)溫差發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試的情況，驗(yàn)證了溫差能夠發(fā)電以及定性討論了溫差和電壓之間的關(guān)系。隨著電子技術(shù)的飛速進(jìn)步，目前困擾溫差發(fā)電技術(shù)走向?qū)嵱玫男蕟栴}主要是材料問題必將得到解決，到那時(shí)，溫差發(fā)電技術(shù)必將獲得更為廣泛的應(yīng)用，而人類也擁有了一條解決發(fā)展與能源問題的新途徑。結(jié)論本課題利用根據(jù)半導(dǎo)體的熱電效應(yīng)制成的半導(dǎo)體制冷片，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)簡(jiǎn)易的溫差發(fā)電演示儀。并對(duì)整個(gè)溫差發(fā)電演示儀的系統(tǒng)功率和效率進(jìn)行一定的研究。課題的前半部分主要對(duì)熱電效應(yīng)的基本概念和國(guó)內(nèi)外半導(dǎo)體制冷和溫差發(fā)電的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)和前景等進(jìn)行了簡(jiǎn)單的了解。并對(duì)和半導(dǎo)體制冷片有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、原理、結(jié)構(gòu)、特性、命名方法、注意事項(xiàng)、性能參數(shù)等等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的分學(xué)習(xí)與分析。課題后半部分主要完成了利用半導(dǎo)體制冷片發(fā)電的整個(gè)系統(tǒng)三大模塊的設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)于直接影響到半導(dǎo)體制冷片工作的散熱問題進(jìn)行了詳細(xì)的討論論證。在實(shí)現(xiàn)和測(cè)試中，不僅驗(yàn)證了溫差發(fā)電的可行性，并且通過數(shù)據(jù)的測(cè)量和曲線圖的趨勢(shì)，揭示了溫差發(fā)電系統(tǒng)中溫差和所產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)之間的線性關(guān)系。并且通過環(huán)路電流和環(huán)路電壓的監(jiān)測(cè)，計(jì)算了溫差發(fā)電的效率。本系統(tǒng)溫差發(fā)電效率很低，可以通過改進(jìn)散熱方式，在冷熱兩面間加絕熱材料等方法來提高系統(tǒng)的效率。雖然目前溫差發(fā)電的效率仍很低，制約著溫差電技術(shù)的應(yīng)用，但隨著電子技術(shù)和材料學(xué)的進(jìn)步，溫差發(fā)電必能為人類解決能源問題提供更多的選擇。參考文獻(xiàn)[1]百度百科．熱電效應(yīng)［Z］．/view/99006.htm，2007-5-[2]維基百科．熱電效應(yīng)［Z］．/wiki/%E7%86%B1%E9%9B%BB%E6%95%88%E6%87%89，2009-03-[3]易楊波．熱電效應(yīng)［A］．/wiki/%E7%83%AD%E7%94%B5%E6%95%88%E5%BA%94，2007-05[4]中華化工機(jī)械網(wǎng)．熱電偶原理［A］．/articleshow.asp?id=54761，2009-02[5]S.B.Rifat，Xiaoli.Ma．Thermoelectrics：areviewofpresentandpotentialapplications[J]．AppliedThermalEngineering，2003，2（3）：913-935[6]高敏，D.M.Rowe．空間探測(cè)用半導(dǎo)體溫差發(fā)電系[J]．中國(guó)空間科學(xué)技術(shù)，1992，12（6）：27-33．[7]湯廣發(fā)，李濤，盧繼龍．溫差發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用和展望[J]．制冷空調(diào)與電力機(jī)械，2006，27（112）：8-10．[8]照明工程師社區(qū)．半導(dǎo)體基礎(chǔ)知識(shí)及PN結(jié)[Z]．.，2005-07-[9]謝紅主編．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社，2000：4-5．[10]華成英著．模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)［M］．北京：高等教育出版社，2001：5-7．[11]徐德勝編．半導(dǎo)體制冷與應(yīng)用技術(shù)[M]．上海：上海交通大學(xué)出版社，1992：1-6．[12]程志翔．新型半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)的研究[A]．科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007，9-10．[13]河南恒昌電子有限公司．半導(dǎo)體制冷片的命名方法[Z]．/m_name.as