半导体制冷在CPU散热器的应用和优势

发布时间：2021-08-05

半导体制冷是发烧友们最近推崇的高性能散热原件。由于CPU频率提升带来的大发热量一直是众人讨论的一个问题，从风冷、水冷，到压缩机、再到疯狂的液氮、干冰等用尽降温方法。比较普遍的风冷散热器和水冷由于其低成本和易用性的特点已经成为入门级超频发烧友的标准配置，缺点在于：即使是最好的风冷或水冷，也只能把温度控制得接近或等于环境温度。为了把温度降得低于零度，选择了压缩机和半导体制冷。VapoChill和Mach系列压缩机通过相变制冷可以使蒸发器温度达到-50℃，而国外发烧友自制的三级压缩机系统甚至达到了-196℃，也就是相当于液氮的蒸发温度。但是由于压缩机系统高昂的价格，只能被极少数发烧友接受，液氮和干冰也许是骨灰极发烧友才会用到的极限利器，且蒸发/升华速度非常快，只能带来短时间的极限效能，没有实用价值，所以半导体制冷成为最佳选择。

把一个N型和P型半导体的粒子用金属连接片焊接而成一个电偶对。当直流电流从N极流向P极时冷端上产生吸热现象，由于一个电偶产生热效应较小，实际上将几十上百对电偶联成的热电堆。所以半导体的致冷即一端吸热一端放热，是由载流子（电子和空穴）流过结点，由势能的变化而引起的能量传递，这是半导体致冷的本质，即帕尔帖效应。