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Halbleiter-Umrichter thermische Umgebung ENERGY
Die ENERGY elektrischen Gleichstrom

Autor: Anatoly Getreide

Das Problem der modernen Macht besteht in der Tatsache , dass die Erzeugung von Elektrizität - eine Quelle der menschlichen materiellen Reichtum, in ruinösen Konfrontation mit seinem Lebensraum ist - der Natur und als Folge davon - die Unausweichlichkeit des Umweltkatastrophe.

Suchen und Finden von alternativen, sauberer Weise zu produzieren Strom - die eigentliche Aufgabe der Menschheit.

Eine der Energiequellen ist eine natürliche Umwelt: Die Luft der Atmosphäre, Wasser, Meere und Ozeane, die eine enorme Menge an Wärmeenergie aus der Sonne enthalten.

Verfahren für die thermische Energie der Umgebung in die Energie eines konstanten elektrischen Strom umzuwandeln, basierend auf dem Phänomen der Kontakt zwischen dem Metall und Halbleitern unterschiedlicher Leitfähigkeitstyp.

Ergebnisse: eine schematische Darstellung des Wechselrichters, die technologischen Bedingungen der Produktion und eine kurze Beschreibung des Arbeitsprinzips.

Converter ist eine schematische Darstellung der folgenden (siehe. Abb. 1).

wobei: P - der Halbleiterchip (Silizium vom n-Typ); p-n - der Übergang von dem Kontakt elektrisches Feld Ek; M ₁ - metallischen Kontakt mit dem p-Bereich (Aluminium); M ₂ - Metallkontakt mit n-Bereich (Aluminium); d - Tiefe des p-n-Übergang (nicht mehr als 10 Mikrometer); RH - Lastwiderstand der externen Schaltung.

Das Arbeitsprinzip des Wandlers ist wie folgt.

Beispielsweise ist die Arbeitsfunktion des n-Typ-Halbleiter 4,25 eV, eine p-Typ - 5,25 eV Aluminium - 4,25 eV. Daher Kontakt M ₂ mit n-Typ - Halbleiter ist ohmschen und nicht den Betrieb des Wandlers nicht beeinflußt und der Kontakt M ₁ mit einer p-Typ - Halbleiter Injizieren wird.

Unter dem Einfluss der thermischen Bewegung und Kräfte aus der Differenz der Arbeitsfunktion ergibt, Elektronen von dem Metallkontakt M ₁ werden in der p-Halbleiter injiziert. Einige der Elektronen rekombinieren mit den Löchern in der p-Region des Kristalls ist, und der Rest der Elektronen elektrischen Feld von p-n Übergang Ek in der n-Region des Kristalls verschoben werden. In diesem n-Kristallhalbleiterbereich und dem Kontakt M ₂ negativ geladen sind und Klemme M ₁ der Abweichung davon Elektronen - positive, die letztlich zur Entstehung des elektrischen Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen _von M ₁ und M _{2 führen.}

Der Fluss von Elektronen in M ₁ M ₂ erfolgt, solange die Erhöhung des elektrischen Feldes zwischen den Gegenkontakten nicht den Fluss von Elektronen von dem n-p-Bereich , in dem Kristallbereich verursacht durch die Potentialbarriere von p-n - Übergang zu verringern. Wenn die Elektronenströme gleich werden, installieren elektrische und thermodynamischen Gleichgewicht in einem isolierten Kristall. Die gleichzeitig Kontakte zwischen M ₁ und M ₂ eine Potentialdifferenz gleich der Hälfte der Differenz zwischen dem Kontaktpotential des pn - Übergangs festgelegt (in diesem Fall - 0,55V), was bedeutet , dass zwischen EMF (Leerlauf).

Wenn engem Kontakt M ₁ und M ₂ externe metallische Leiter mit einem Widerstand RL, die elektrische und thermodynamischen Gleichgewicht des Halbleiterkristalls und gestörtem Durchfluss in dem Lastkreis elektrischen Strom I RL. Dieser pn-Übergang wird gekühlt, t. To. Die Energie der Elektronen, die von der Region vom p-Typ auf den Bereich n-Halbleiter-Übergang wird aufgrund der inneren Energie (Wärme) des Kristallgitters eines Halbleiter erhöht werden. Um eine konstante Lastschaltung durch einen Stromwert notwendig zur Versorgung an den Kristall Wärme aus der Umgebung halten - Qo. c.

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Autor: Anatoly Getreide
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Erscheinungsdatum 04.04.2004gg

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