Populiarių „Peltier“ modulių įvairovė

Šiuolaikinių internetinių parduotuvių svetainėse galite rasti įvairių Peltier termoelektriniai moduliai. Jie skiriasi vienas nuo kito temperatūros charakteristikomis, elektriniais parametrais, dydžiu, taip pat modulio viduje sumontuotų termoelementų skaičiumi. Šie moduliai yra naudojami tiek nešiojamuosiuose šaldytuvuose, tiek oro kondicionieriuose, taip pat mėgėjų rankdarbiuose.

Verta paminėti, kad „Peltier“ moduliai yra vieno ir daugiasluoksniai, kad diegimo klausimas būtų išspręstas gana laisvai. Šiame straipsnyje mes apsvarstysime keletą labiausiai paplitusių Peltier termoelektrinių modulių tipų, suprasime jų įrenginį ir palyginsime parametrus.

Čia yra tipiškas vieno sluoksnio „Peltier“ termoelektrinis modulis. Viršutinėje ir apatinėje modulio dalyse sumontuotos dvi keraminės plokštės (aliuminio oksidas), kurių storis mažesnis kaip 1 mm. Jie, kaip ir spausdintinė plokštė, tarnauja kaip vidinių termoporų atrama ir viso modulio rėmas.

Keraminės plokštės turi aukštą šilumos laidumą, yra patvarios ir atsparios ugniai. Varinės substratai yra klijuojami prie šių plokščių, prie kurių puslaidininkiniai termoelementai yra sujungti nuosekliai.

Puslaidininkių termoelementų litavimas pramoninėje „Peltier“ modulių gamyboje atliekamas lydytu lydmetaliu ant specialios įrangos, esant maždaug 145 ºC temperatūrai, nes puslaidininkiniai elementai neleidžia perkaisti. Dėl to moduliai yra neatskiriami, o kraštuose dažniausiai naudojamas silikono sandariklis.

Jei įdomumo dėlei, sumetimais, tokį modulį galima išardyti, tuomet galite aiškiai pamatyti skirtingų puslaidininkių (n tipo ir p tipo) gabaliukus, sulituotus prie vario pagrindų ir sujungtus vienas su kitu serijinėje grandinėje gyvatės pagalba. Nesunku pastebėti, kad pirmiausia lydomasis lydmetalis buvo nusodinamas ant vario pagrindų, o tada buvo sumontuoti termoelementų komponentai.

Šiame dizaine, kaip parodyta nuotraukoje, gaunamos 127 p-n ir 127 n-p sankryžos, visos n-p sankryžos (nukreipiančios srovę nuo pliuso iki minuso) yra vienoje modulio pusėje, o visos p-n sankryžos yra kitoje pusėje.

Tose varinėse autobusuose, kur srovė eina n-p sankryžos kryptimi, sugeriama šiluma (vyksta intensyvus šios modulio pusės aušinimas), o ten, kur srovė eina p-n sankryžos kryptimi, išleidžiama ta pati (teoriškai) šiluma. Taigi „Peltier“ modulis perduoda šilumą iš vienos keraminės plokštės į priešingą.

Populiariausias vieno sluoksnio modulis TEC1-12705, kainuojantis apie 2 USD, yra ypatingas „aliexpress“ poreikis. Bendrieji modulio matmenys 40 x 40 mm, storis 3,8 mm. 127 iš eilės sujungtų termoelementų vidinė modulio varža nuo 2,5 iki 2,8 omo esant 25ºC aplinkos temperatūrai.

Įrenginio veikimo srovė yra nuo 4,3 iki 4,6 A, kai maitinama 12 voltų vardine įtampa. Didžiausia leistina įtampa yra 15,4 volto esant 5,8 A kritinei srovei. Maksimalus pasiekiamas temperatūros skirtumas yra 65 ºC, o didžiausia šaldymo galia - 42 W. Modulio darbinė temperatūra yra nuo -55 iki 83 ºC.

O štai dviejų sluoksnių TEC2-25408 modulis, susidedantis iš dviejų TEC1-12704 modulių, sujungtų lygiagrečiai, bet kurių matmenys yra nuo 40 iki 40 mm, o storis - 8 mm. Toks dvisluoksnis aušintuvas gali pagaminti iki 70 vatų aušinimo galios, sunaudodamas 96 vatus elektros energijos.

Vidinis jo varža, kai jis išjungtas, yra maždaug 1,5 omo. Maksimalus pasiekiamas temperatūros skirtumas eksploatacijos metu yra 65 ºC. Akivaizdu, kad esant tokiam pačiam kraštutiniam temperatūros skirtumui su moduliu TEC1-12705, dvisluoksnis TEC2-25408 modulis atvės (pumpuoja šilumą) pusantro karto greičiau.

Toliau pateiktas keturių sluoksnių TEC4-24603 modulis, kurio storis 13,6 mm, o plotis 40 mm, skirtas 14,6 volto įtampai ir 3 A. vardinei srovei. Naudojant 44 W elektros energiją, šis modulis gali užtikrinti 6,8 W aušinimo galią ir temperatūros skirtumas iki 107 ºC.

Sudedamieji elementai čia yra paeiliui. Kaip ir bet kuris „Peltier“ modulis, šis keturių sluoksnių modelis negali būti naudojamas be radiatoriaus ilgiau kaip sekundę.

Galiausiai, šešių sluoksnių „Peltier“ modulis TEC6-60506, skirtas nominaliai 30 voltų įtampai ir 6 A. srovei. 62 mm pločio ir 23 mm storio moduliui, kurio elektros galia yra 180 W, gali būti iki 100 ° C temperatūros skirtumas, kai aušinimo galia yra 10 W. . Šio tipo modulis yra naudojamas įrenginiuose, skirtuose giliam užšaldymui.

Taip pat žiūrėkite:Termogeneratoriai: kaip „suvirinti“ elektrą ant dujinės viryklės irPeltier efektas: stebuklingas elektros srovės poveikis