车载冰箱分半导体制冷与压缩机制冷两种,现在市场上多为半导体制冷。其价格高低不等,平时外出时置于车上或在家中临时使用都比较方便。
最近偶遇一块半导体制冷片及散热模块,尝试制作,效果不错,现总结成文与同行分享。
一、车载冰箱的工作原理
半导体车载冰箱采用半导体电子器件来实现制冷或制热,其工作原理是利用直流电流通过半导体制冷芯片PN(由P型半导体和N型半导体器件经过特殊工艺形成电偶对)实现。电偶对具有能量转换特性,一端吸收热量,另一端放出热量,制作时使吸收热量端靠近制冷箱,另一端接散热模组,通过散热风扇提高其效应。使用中只要改变制冷芯片PN接入的直流电的正负极就可实现制冷与制热的转换。
二、材料准备
塑料收纳箱(长×宽×高=50cm×34cm×28cm)一只、有机塑料板一块、发泡灵一组、带散热及制冷芯片模组一块(可网购)、电源一只(12V/6A)、数字温度计一块、插座两支、船形开关一支、导线若干。
三、制作步骤
1.在塑料收纳箱内合理布局制冷箱、电源及带散热制冷芯片模组的空间。在制冷箱壁填充保温层,空隙间用发泡灵发泡填实。用有机塑料板做箱内壁,侧面开好风扇孔,见图1。
2.去除多余发泡层后用铝箔胶带粘好,安装好风扇,见图2。
3.安装固定好电源(12V/6A)及散热模块(也可采用电脑电源及电脑CPU散热器),并在收纳箱上开好散热风扇孔及相应的开关孔,见图3、图4。
4.将各器件用导线接好,固定于侧面,见图5。
5.用保温材料做好双层保温盖.见图6。
6.盖上端盖、插上电源即可。制作中利用两插座可实现12V车载电源与220V交流电源的输入,用输入导线改变12V直流电的正负极可实现冰箱制冷与制热的转换,见图7。
注意:1.在没有专用仪器的情况下,判断制冷器是否合格,主要通过测试其电阻。制冷片正常情况下调换表笔测量其正、负极阻值为2Ω~3Ω。
2.当不知道制冷器的冷热面时,可采用将红线接电源正极,黑线接负极,并可在没有散热条件下,瞬间通电进行试验,即用手触摸制冷器的两个端面,会感到有一面发热(即为热面),一面稍有冷感(即为冷面)。此时操作时间不能超过5秒,否则会因热端温度太高造成器件烧坏。
3.安装时,首先将制冷组件的两面擦拭干净,并分别在制冷器的冷热面均匀地涂上一层薄薄的导热硅脂。与制冷器相接触的铝散热器或储冷板的表面应平整,并擦拭干净,也在其表面均匀地涂上导热硅脂;在安装过程中制冷器的冷面一定要与储冷板接触良好,热面也应与铝散热器的表面充分接触(如用螺丝紧固,几个螺丝的用力应均匀,切勿用力过度或用力不均)。为达到最佳制冷效果,在储冷板和铝散热器之间应用隔热材料填充,其厚度一般在25mm-30mm之间。