Термоэлектрический охладитель (TEC) может усилить охлаждение радиатора, но значительно зависит от интенсивности охлаждения горячего конца, рабочего тока и тепловой нагрузки. В данной статье создана модель конечных элементов усиленного вентиляторного охлаждающего модуля на основе TEC, проведено систематическое теоретическое и экспериментальное исследование распределения температуры и рабочих характеристик, а также предложен метод определения эффективного рабочего тока TEC, эффективной тепловой нагрузки и эффективного коэффициента охлаждения. Результаты моделирования и экспериментов показывают, что для конкретного усиленного вентиляторного охлаждающего модуля TEC существует предельная тепловая нагрузка Qc,max, при которой можно получить более низкую температуру чипа по сравнению с охлаждающим модулем без TEC только тогда, когда рабочая тепловая нагрузка Qcc,max и рабочий ток TEC находятся в эффективном диапазоне, что доказывает усиление охлаждающей способности TEC; эффективный диапазон рабочего тока уменьшается с ростом Qc; увеличение интенсивности охлаждения горячего конца снижает температуру чипа, но мало влияет на повышение Qc,max; коэффициент охлаждения (COP) имеет экстремум в эффективном диапазоне, при значениях ниже которого температура чипа быстро возрастает с уменьшением COP.

термоэлектрический охладитель;рабочие характеристики;вентиляторное охлаждение;анализ конечных элементов