Peltier modul: Specifikationer

Termoelementer (Peltier modulet) virker på princippet om termoelement modsatte effekt - fremkomsten af temperaturforskellen Når den elektriske strøm løber.

Hvordan virker et Peltier-element?

Simpelthen anvende et Peltier modul, hvis princip består i emission eller absorption af varme i det øjeblik kontakt af forskellige materialer ved at passere derigennem en strøm. Densitet af energiflow af elektroner før og efter kontakt er anderledes. Hvis output er mindre, betyder det, at der kan generere varme. Når elektronerne decelereres i kontakt med det elektriske felt, de giver kinetisk energi til gitteret, at varme det. Hvis de er accelereret, er varmen absorberes. Dette skyldes det faktum, at en del af energien er taget fra krystalgitteret og dens afkøling finder sted.

I vid udstrækning, dette fænomen er iboende i halvledere, på grund af den store forskel mellem de afgifter.

Peltier modul, hvis anvendelse er genstand for vores gennemgang, der anvendes til at skabe en termoelektrisk køling enheder (TEM). Den enkleste af som består af to halvleder p- og n-typen, serielt forbundet via kobber kontakter.

Hvis elektroner bevæger sig fra halvleder "p" til "n", den første overgang fra metallet tværstykket de rekombinere med frigivelse af energi. Den næste overgang fra halvleder "p" i kobberleder er ledsaget af "strækning" af elektroner gennem krydset af det elektriske felt. Denne proces fører til at absorbere energi og afkøling af området omkring kontakten. Tilsvarende er der processer på disse overgange.

Når placeringen af opvarmning og køling kontakter i forskellige parallelle planer får praktiske gennemførelse af processen. Halvledere er lavet af selen, bismuth, antimon og tellur. Peltier modulet kan rumme et stort antal termoelementer anbragt mellem keramiske plader nitrid eller aluminiumoxid.

Faktorer, der påvirker effektiviteten af TEM

• Strømstyrken.
• Antallet af termoelementer (op til flere hundrede).
• halvleder typer.
• Afkølingshastigheden.

Store mængder rækker langt mislykkedes på grund af en lav effektivitet (5-8%) og høje omkostninger. Til TEM fungeret tilfredsstillende, er det nødvendigt at sikre effektiv fjernelse af varme fra den opvarmede side. Dette skaber vanskeligheder ved den praktiske udførelsesform for fremgangsmåden. Hvis du ændrer polaritet af de kolde og varme sider er ændret med hinanden.

Fordele og ulemper ved moduler

Behovet for TEM optrådte med fremkomsten af elektroniske enheder, der kræver miniaturiserede kølesystemer. Fordele ved følgende moduler:

• kompakthed;
• ingen bevægelige tilslutninger;
• Peltier betjeningsmodul princip er reversibel ved at ændre polaritet;
• enkelhed kaskade tilslutninger til effektforøgelse.

Den største ulempe er den lave effektivitet af modulet. Dette kommer til udtryk i den store bekostning af magt at opnå den ønskede køleeffekt. Desuden har det en høj pris.

Anvendelse af TEM

Peltier modulet anvendes fortrinsvis til at afkøle chips og små dele. Fundamentet blev lagt til køleelementerne af militært udstyr:

• chips;
• infrarød detektor;
• elementer af laser;
• krystal oscillatorer.

gradvist begyndte at anvende en Peltier termoelektrisk modul i husholdningsapparater: at skabe køleskabe, klimaanlæg, generatorer, temperaturregulatorer. Dens vigtigste formål er at køle små genstande.

CPU køling

De vigtigste komponenter i computere konstant bliver forbedret, hvilket fører til en stigning i varmen. Sammen med dem er ved at udvikle kølesystemer ved hjælp af innovative teknologier, moderne form for kontrol. Peltier modulet anvendes i dette område findes primært i kølekredsløbet og andre elektroniske komponenter. Med de tvungne tilstand mikroprocessorer acceleration konventionelle kølere ikke længere klare. En processor frekvens stigning gør det muligt at forbedre deres præstationer.

Stigende blæserhastigheden fører til en betydelig støj. Den eliminerer bekostning af anvendelse af en Peltier modulet i en kombineret kølesystem. På denne måde, avancerede virksomheder hurtigt mestrer produktion af effektive kølesystemer, som var i stor efterspørgsel.

Da varme normalt er tildelt processorer kølere. Luftstrømmen kan suges eller leveres til ydersiden fra indersiden af systemenheden. Hovedproblemet ligger i, at lufttemperaturen undertiden ikke er tilstrækkelig til varmespredning. Derfor blev TEM anvendes til køling af luftstrømmen ind i systemet enhed og dermed øge varmevekslingseffektivitet. Det integrerede klimaanlægget er således en assistent konventionel computer køling.

På begge sider af modulet monteres Aluminiumskølerne. Fra den kolde plade til køleluft blæses til processoren. Efter at han vil tage varme, det blæser ud gennem den anden ventilator modul varmeplade radiator.

Moderne TEM drives elektronisk anordning med temperaturføler, hvor graden af køling er proportional med opvarmning af processoren.

Aktivering af køling processorer skaber også nogle problemer.

1. Simple køling Peltier moduler er designet til kontinuerlig drift. Ved reduceret strømforbrug og reduceret varmespredning, som kan forårsage overkøling af krystallen og den efterfølgende fryse processor.
2. Hvis arbejdet er køligere og køleren er ikke korrekt justeret, kan denne gå til opvarmning i stedet for køling. en ekstra varmekilde processor årsag overophedning.

Således for moderne processorer har brug for avanceret køleteknologi til styringen af modulerne selv. Sådanne ændringer i driftsbetingelserne ikke forekomme med video, som også kræver intensiv afkøling. Derfor TEM er ideel for dem.

Autorefrigerator egne hænder

I midten af det forrige århundrede, blev den indenlandske industri forsøger at beherske produktionen af små-størrelse køleskabe, baseret på Peltiereffekt. Den eksisterende teknologi af tiden tillod ikke at gøre det. Nu primært afskrækkende er den høje pris, men forsøg fortsætter og der allerede er opnået fremskridt her.

Bred produktion af termoelektriske enheder giver dig mulighed for at oprette dine egne hænder et lille køleskab, praktisk til brug i biler. Dens udgangspunkt er en "sandwich", hvilket gøres på følgende måde.

1. Ved den øvre radiator dæklag af termisk ledende pasta typen CBT-8 og Peltier modulet er fastgjort til en sideflade af den keramiske.
2. Analogt hertil er knyttet til den nedre side af den anden radiator, beregnet til at blive anbragt i køleskab kammer.
3. Hele indretningen er stramt komprimeret og tørret i 4-5 timer.
4. Begge radiatorer installeret cooler: toppen vil sprede varme og lavere - udligne temperaturen i køleskabet kammeret.

køleskab hylster er fremstillet af et varmeisolerende foring inde. Det er vigtigt, at det er helt lukket. For at gøre dette, kan du bruge en almindelig plast værktøjskasse.

Strøm 12 tilføres fra køretøjets system. Det kan gøres, og fra 220 V AC strømforsyning. Ordningen konvertere AC til konstant påført mest enkle. Den indeholder en bro ensretter og en udglattende kondensator krusning. Det er vigtigt, at produktionen størrelsen af disse ikke overstiger 5% af den nominelle værdi, eller aftager enhed virkningsgrad. I dette modul er der to konklusioner af farvede ledninger. Til den røde er altid forbundet "plus" til den sorte - "minus".

Power TEM skal svare til mængden af boksning. De første 3 cifre angiver antallet af par af mærkning halvleder mikronæringsstoffer inde i modulet (49-127 eller mere). Strømstyrken udtrykkes af de to sidste cifre mærkning (3 til 15 A). Hvis strømmen ikke er nok, må vi holde os til radiatorerne er et andet modul.

Vær opmærksom! Hvis den aktuelle element vil overstige kapaciteten, vil det være opvarmet på begge sider, og hurtigt nedbrydes.

Peltier modul: en generator for elektrisk energi

TEM kan bruges til at generere elektricitet. Til dette formål er det nødvendigt at skabe en temperaturforskel mellem pladerne og anbragt derimellem termoelement, producerer elektricitet.

Til praktisk brug af TEM brug for mindst 5 V. Så det kan bruges til at oplade en mobiltelefon. På grund af den lave effektivitet af Peltier modulet vil kræve en step-up DC-konverter. At opbygge generatoren skal bruge:

• 2 Peltier modulet TES1-12705 plader med en størrelse på 40x40 mm;
• konverter EF-1674;
• aluminiumplade 3 mm tyk;
• panorere for vand;
• varmebestandigt lim.

Placeres mellem pladerne i to moduler på limen, og derefter hele strukturen er fastgjort til bunden af potten. Hvis du fylde den med vand og sat i brand, for at opnå den nødvendige temperaturforskel, der producerer EMF på omkring 1,5 V. Ved at forbinde modulerne til at øge konverter, kan du øge spændingen til 5 volt er nødvendige for at oplade telefonens batteri.

Jo større temperaturforskellen mellem vandet og den nederste opvarmede plade, generatoren fungerer mere effektivt. Det er derfor nødvendigt at forsøge at reducere opvarmning af vandet på forskellige måder: .. For at gøre det flyde, ofte erstatte friske etc. Et effektivt middel til at forøge temperaturforskellen en kaskade forbindelse af moduler, når de er overlejret på de andre lag. At forøge den samlede størrelse af indretningen anbringes mellem pladerne giver flere elementer og dermed forøge den samlede effekt.

generator ydeevne vil være nok til at oplade små batterier, drift af LED-lamper eller radio. Vær opmærksom! For at skabe de nødvendige termoelektriske moduler der kan fungere ved 300-400 ⁰ C! Resten af dragten til test kun forsøg.

I modsætning til andre alternative midler til at generere elektricitet, kan de betjenes under bevægelse, hvis skabe noget som en katalytisk varmelegeme.

Indenlandske Peltier moduler

TEM af sin produktion kom fra os i markedet ikke så længe siden. De er meget pålidelige og har gode resultater. Peltier modul, som er i stor efterspørgsel, har dimensioner på 40x40 mm. Den er designet til en maksimal strøm på 6 A og spændinger op til 15 V.

Indenlandsk Peltier modul kan købes til en lav pris. Når effektforbrug 85 watt skaber en temperaturforskel på 60 ⁰ C. Ved køleren det er i stand til at beskytte mod overophedning processor dissipation 40W.

Karakteristik af moduler førende virksomheder

Udenlandske enheder på markedet i en bred vifte. For at beskytte processoren førende virksomheder anvendes som et køleskab RAH56V Peltier modul, er prisen følger med ventilatoren er $ 35.

Med dimensionerne 30x30 mm understøtter processor temperatur på højst 63 ⁰ C med tildelte effekt 25 watt. For at levere nok spænding til 5 V, og strømmen ikke overstiger 1,5 A.

Velegnet til køling af Peltier modulet processor RA6EHV tilvejebringer normal temperatur tilstand ved en effekttab på 40 watt. Området af dens modulus er 40x40 mm, og strømforbruget - 8 A. Også imponerende størrelse - 60h60h52,5 mm (med ventilator) - en enhed kræver et frit rum omkring det. dens pris er $ 65.

Ved brug af en Peltier modul specifikationer skal det opfylde behovene i det kølende anordning. Det er uacceptabelt, at de har en for lav temperatur. Dette kan føre til kondensering af fugt, som skadelig virkning på elektronikken.

Modulerne af generatorer fremstillingen, såsom TES1-12706, TES1-12709, har større magt - 72 W og 108 W hhv. De er kendetegnet ved den anvendes altid til den varme side mærkning. Maksimal tilladelig temperatur på den varme side af dem er 150-160 ⁰ C. Jo større temperaturgradienten mellem pladerne, opnås højere udgangsspænding. Indretningen fungerer med en temperaturforskel på 600 ⁰ C. maksimale

Peltier moduler kan købes billigt - omkring $ 10 eller mindre per styk, hvis du søger godt. Ganske ofte, sælgere væsentligt overvurderer prisen, men kan findes i flere gange billigere hvis købt på udsalg.

konklusion

Peltier virkning er blevet anvendt i det øjeblik i skabelsen af et lille køleskab, den nødvendige moderne teknologi. Reversibilitet af processen gør det muligt at producere mikro elektrisk, efterspørgslen efter opladning elektroniske enheder.

I modsætning til andre alternative midler til at generere elektricitet, kan de arbejde på vejen, hvis du installerer en katalytisk varmelegeme.