摘要

本文通过对热电制冷器的结构进行分析和优化,提出了一种可以提升热电制冷器性能的L形热电臂,对其各项结构参数的影响进行了仿真分析,并且建立三维模型对比了它和传统结构的性能。结果表明,相较于常见的传统结构热电臂,L形热电臂在使用传统加工工艺的情况下,可以实现近似于薄膜热电臂的性能,达到更大的冷却通量和更低的冷端温度。仿真结果表明,在热端为303.15 K定温,冷端施加30W/cm2热负荷的条件下,L形热电臂的冷端温度比尺寸相仿的传统结构热电臂低15.33 K。同时,L形热电臂形成的热电器件在高冷端负荷、热端散热良好的条件下可以实现更好的性能,其热源温度分别较直接冷却、使用传统结构热电制冷器降低10.07 K、53.26 K。