基于TEC1-12706半导体制冷片的微型“小冰箱”

在炎热的夏天，相信大家或多或少都会有这样的经历：通勤或者外出的时候，走在烈日下的马路上，似乎整个人都快要被太阳晒伤了，我可不行了。不要等到跑进有空调的地方。 喝一瓶冰镇饮料，甚至吃点冰镇水果，那种感觉真是爽啊！

作为上班族，除了上班之外，我们其余的大部分时间都是在家里度过的。 尤其是像我这样宅家的人，下班后基本不出门。 然后，吹空调、喝冰镇饮料、吃冰镇水果、看电视、玩手机……什么？ 想太多，就只能想这样的生活了！ 不需要买空调吗？ 不耗电吗？ 冰水和冰果不是有必要有冰箱吗（当然，你也可以直接从外面买，不过这么热的天，估计用不了多久……你知道的…… ），而且耗电很大（有钱人请靠边站）？ ！ 而且，工作随时可能发生变化。 作为租房者，我们可能会经常随着工作的变化而搬家（如果您超过3年没有搬家，请举手……）。 如果买的电器太多，到了搬家的时候就麻烦了——拆、搬、安装都得花钱！ 像我们这样的贫困上班族，工资低，租着便宜的房子，每个月都有各种开支。 毕竟，我们每个月的工资基本上已经没有剩下多少了，甚至可能会出现入不敷出的情况！ 每天下班回家你还敢开空调吗？ 如果能有一个风扇吹吹空气就好了。 冰饮料和冰水果只能偶尔吃！

如果我说我租的地方有冰箱（我买的）和空调（房东自己的），那些没有冰箱和空调的人会想打我吗？ 哈哈，其实我平时大部分时间都在吹风扇，不敢开空调，因为空调的电费实在是买不起！ 冰箱只是用来冷冻水、饮料等，这些是不存在的。 水果和其他东西仍然......偶尔存在......

那么，这么热的天，作为没有冰箱的宅男/宅女，想喝点冰饮怎么办呢？ 去楼下买吗？ 叫外卖吗？ 这是有可能的，但是……阳光那么强烈，我不想出去！ 地板太高了，爬楼梯会死的。 送货员不会把外卖送到你楼上。 而且，对于较小的订单，可能还会收取运费！ 不用担心！ 今天，笔者就教大家如何DIY一件“冰镇神器”。 有了这个“冰镇神器”，妈妈再也不用担心我没有冰水喝了，哈哈！

好了，前面已经废话了这么多，该进入正题了！ 首先我们来看看这款“冰冷神器”的主要部件（除了驱动板是笔者自己制作的，其他部件基本都是从奥宝购买现成的）：

半导体制冷芯片TEC1-12706（12V 50~60W）1个

 12V 10A开关电源或可调电源1个

 散热片1个+散热硅脂

 散热风扇1个

 风扇网罩*1

 集装箱

 驱动板

 NTC温度探头

首先我们来认识一下半导体制冷芯片TEC1-12706：

半导体制冷芯片的原理我就不详细说了。 相信大家在百度上都能轻松找到！ 这里我们只需要知道，如果给制冷芯片的两根线提供12V直流电，就可以正常工作。 制冷芯片的一侧为冷却面，另一侧为加热面。 以下是笔者使用的制冷芯片TEC1-12706的详细参数：

如果你仔细了解过制冷翅片的工作原理，就应该知道，制冷翅片工作时，冷端在制冷，同时热端会非常升温。 如果不加散热措施，制冷翅片会很烫。 很快就会烧完的！ 所以，我们在制作这个“冰冷神器”的时候，自然少不了散热装置！ 笔者采用的散热装置是“散热器”+“散热风扇”：

当然，考虑到风扇可能会伤人，我们可能还需要添加防护网。 然后加了防护网之后就是这个样子了（我这里偷懒，自己没有拍照。所以我从网上找了几张和我用的设备几乎一模一样的效果图，因为我觉得它们可以拍出比我更好的照片，哈哈！）：

接下来我们就可以安装制冷翅片了。 在安装制冷翅片时，为了达到更好的冷却散热效果，我们需要在制冷翅片的两侧均匀涂抹散热硅脂。 另外，在制冷板周围还有一层保温棉：

涂上散热硅脂后，我们就可以让制冷芯片安静地“躺”进去了。 这个操作太简单了，就不详细说了，哈哈……

接下来我们只需要将容器放置在制冷件的制冷面上，并想办法将其固定在制冷面上即可。 在这里，作者使用了一个像铁杯一样的容器，并使用热熔器将其与制冷表面结合在一起。 保温棉粘在一起，很容易与制冷片紧密贴合（下图是笔者实拍，绝对不是盗图，图丑，哈哈！）：

笔者在这里想说几句。 本来准备了一个铁质容器和散热硅脂，但是下班的时候忘记带回来了。 不过，即使缺乏这些，也阻挡不了作者强大的动手能力。 这不，我找了一个塑料碗（老婆买的海藻面膜附带的那个，我就偷偷拿了一个来用，希望不要挨打，哈哈……），然后用热熔胶粘上去放在散热板上，像这样，虽然效果差一点，但还是可以用的。 毕竟笔者并不是真的想给大家准备一杯冰饮，只是想给大家介绍一下这个技巧。 这是一个想法。 最终还是要用到这件冰冷神器。 要获得最大的力量，你仍然需要努力。

电源方面，我使用的是输出0-30V/0-10A的可调电源。 这是工程师必备的神器。 有了它，给调试板子的时候带来了很大的方便！

至于驱动板，依然是笔者DIY温湿度计时所用的那块板子。 如果你还没看过，可以点击链接直接跳转：。

关于这个驱动板的原理，其实很简单。 我不会讲太多细节。 我就贴一下关键部位的驱动原理图吧。 OLED显示部分采用标准IIC接口OLED，无需多言。 得到：

接下来是软件部分。 软件部分控制制冷机组的冷却和风机的启动。 其实很简单。 就是两个普通IO口的输出控制。 输出模式设置为“推挽输出”：

NTC温度采集部分是普通的AD采集。 然后根据厂家提供的NTC温度计，将表中的温度值转换成对应的AD值，然后通过查表的方法得到对应的温度值：

这里提一下一个简单的算法，将厂家提供的温度表转换成对应的AD值：

当然，在计算AD值时，还是要根据自己的实际电路来计算，而不是盲目照搬公式。

最后给大家展示一下效果。 下图是制冷机组首次启动时的温度。 可以看到此时容器内的水的温度为27℃（由于这几天的台风，温度下降了一些，所以室内的温度并不是特别高）：

等待几分钟后，容器内的水温开始慢慢下降，我们可以看到温度变成了24℃：

虽然几分钟的时间只下降了3度左右，但还是和笔者的设备有关系。 一是作者没有在散热面上均匀涂抹导热硅脂，二是使用的塑料容器。 如果换成金属容器，效果会更好。 当然，如果想要真正实现饮料结冰的过程，可能还需要进一步的改进。 例如，容器要用绝缘材料包裹； 密封容器还可以减少容器内液体与空气的冷交换； 另外，还可以使用更多的制冷翅片来实现更快的冷却（当然，如果添加制冷翅片，电源也会需要更大的功率！）； 还需要改进制冷翅片热表面的散热措施，以提高散热性能，从而有可能将冷却表面的温度降得更低。 以上改进措施留给有兴趣的朋友自行实施，我不再赘述。 毕竟我给大家带来的只是一个想法。 最终的效果还要看专家的意见。 每个人都在炫耀自己的能力。