현재 다단 열전 냉각기에 대한 연구가 적고 냉각 성능에 대한 보고도 통일되어 있지 않다. 본 논문은 다단 열전 냉각기의 정확한 성능을 연구하기 위해 상용 열전 재료의 물성 파라미터를 이용하여 1단부터 6단까지 다중 물리장 결합 시뮬레이션 모델을 구축하고 실험을 통해 모델의 정확성을 검증하였다. 이후 다단 열전 냉각기의 설계 관점에서 외부 구동 회로 및 내부 구조 파라미터가 냉각 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 결과에 따르면 고온측 온도가 27 ℃일 때, 6단 열전 냉각기는 직렬 전기 구동, 병렬 전기 구동, 독립 전원 구동 회로 하에서 각각 113.32, 71.84, 129.78 ℃의 최대 냉각 온도 차를 얻을 수 있었다. 다양한 구동 회로의 최적 적용 사례를 추가로 연구하고, 서로 다른 구동 회로 하에서 다단 열전 냉각기의 냉각 성능 차이가 발생하는 원인을 분석하였다. 또한 6단 열전 냉각기를 예로 들어 각 단의 열전 암 높이 영향도 연구한 결과, 최고 단의 암 높이가 가장 주요한 영향 요소임을 확인하였다.

열전 냉각;시뮬레이션 모델;구동 회로;열전 암 높이;냉각 성능