熱電致冷器熱變形之探討

Investigation of Thermal Deformation of Thermoelectric Coolers

陳建良(Chen, Chien Liang)

指導教授 ： 王偉中

國立清華大學/工學院/動力機械工程學系/碩士(2012年)

摘要

熱電致冷器(Thermoelectric Cooler, TEC)透過珀爾帖效應(Peltier Effect) 使得TEC試片在操作過程中存在溫度梯度，且因結構內部各個材料熱膨脹係數不匹配，造成電子元件間互相牽制，經過長時間反覆使用，容易導致元件破壞與損毀。
本研究利用多部相機取像系統與500萬畫素相機，提升了三維數位影像相關(Three-Dimensional Digital Image Correlation, 3D-DIC)法的精度，得到TEC在中心支撐的夾持方式下，TEC的翹曲量(Warpage)與冷熱面溫差呈一線性關係。
本研究改進了本實驗室吳亭瑩同學對TEC翹曲量的計算方法，得到了TEC尺寸與翹曲量之關係，並進行兩次實驗，驗證了實驗的重複性。
本研究亦以有限元素法套裝軟體ANSYS 12.1建立31對TEC試片有限元素模型，搭配中心支撐之夾持方式，成功的比對了實驗與數值模擬結果。

關鍵字

熱電致冷器 ； 三維數位影像相關法 ； 翹曲量 ； 有限元素法

參考文獻

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