热电式微电源是提供温差源,利用半导体的赛贝克效应,直接将热能转换为电能的设备,它具有可靠性高、无运动部件、无污染、无噪声等优点。随着高性能的热电材料出现,热电式微电源的应用范围日渐广泛。 本论文介绍了了热电式微电源的研究现状,研究了热电器件的热电性质,热电式微电源设计的方案,设计了实际可用的设备,并通过仿真进行优化研究。论文主要包括绪论、相关理论和热电器件的研究、热电式微电源的设计、仿真研究及总结和展望等部分。 绪论介绍了国内外在半导体热电材料及热电式微电源方面取得的进展及研究现状。同时说明了本文的课题来源及主要研究内容。 相关理论介绍了热电式微电源相关的理论:热电效应的基本原理、热电材料的性能参数以及热传输的相关理论。 热电器件的研究从热电器件的理论模型推导出考虑接触效应的实际模型,通过实验对不同对数、相同高度及相同对数、不同高度的热电器件进行测试,研究其热电性能及接触效应的影响。 热电式微电源的设计对热电式微电源的三个部分分别提出多种设计方案,采用切实可行的设计并实现了几种不同规格的热电式微电源,并对宏观的功率输出进行了初步的测量。 仿真介绍了ANSYS仿真软件,对热电器件进行了稳态的热分析,对热电式微电源整体的传热进行了瞬态的热分析。通过仿真来实现对热电式微电源的整体设计的优化。 论文最后对全文进行总结,指出了工作的成果及不足指出,并提出了改进方案和今后的研究方向。