Răcitoare termoelectrice în două trepte

Răcitoarele termoelectrice în două trepte de la X-Meritan folosesc o structură în serie în două trepte în care prima treaptă termoelectrică asigură o etapă intermediară de răcire pentru a doua. În condiții de funcționare adecvate, această configurație în cascadă poate obține o diferență de temperatură mai mare decât un TEC cu o singură etapă.

Modulele folosesc elemente termoelectrice în stare solidă și curent continuu, fără compresoare sau alte părți mecanice în mișcare. Sunt potrivite pentru controlul localizat al temperaturii acolo unde sunt necesare construcție compactă, vibrații scăzute și funcționare controlată la temperatură joasă.

Structură în două etape

Un TEC cu două trepte este format din două trepte termoelectrice conectate printr-o interfață termică intermediară:

Cold Side → Prima etapă → Interfață intermediară → A doua etapă → Hot Side

Prima etapă elimină căldura din zona controlată, în timp ce a doua etapă transferă căldura către partea fierbinte. Prin urmare, a doua etapă se ocupă de căldura transferată de la prima etapă, precum și de intrarea electrică către modul.

Diferența de temperatură atinsă depinde de sarcina termică, temperatura din partea fierbinte, curentul de funcționare și condițiile de respingere a căldurii.

Structura modulului

Substrat ceramic

Substraturile ceramice cu oxid de aluminiu (Al₂O₃) asigură izolarea electrică și suport structural pentru modulul termoelectric în timp ce formează suprafețele termice între elementele termoelectrice și sistemul termic exterior.

P-N Elemente Termoelectrice

Elementele semiconductoare de tip P și de tip N formează miezul termoelectric și asigură conversia electrică și termică necesară pentru răcire. X-Meritan folosește materiale termoelectrice pe bază de Bi₂Te₃ pentru aplicații de control al temperaturii ambientale și la temperaturi joase.

Interfață termică intermediară

Cele două trepte termoelectrice sunt conectate mecanic și termic printr-o interfață intermediară. Caracteristicile sale termice și mecanice trebuie luate în considerare la proiectarea modulului complet.

Conexiune de alimentare DC

Modulul funcționează de la o sursă de curent continuu. Configurația electrică, cablurile de alimentare și condițiile de funcționare sunt determinate în funcție de structura modulului și de cerințele aplicației.

Material termoelectric

X-Meritan are capabilități care acoperă dezvoltarea materialelor termoelectrice, producția, fabricarea componentelor, asamblarea și testarea. Componentele sale TEC folosesc materiale extrudate pe bază de Bi₂Te₃-Sb₂Te₃.

Procesul de extrudare aplică deformare plastică de înaltă presiune pentru a forma o structură densă, texturată. Aceasta susține procesele ulterioare de tăiere și subțiere și permite producerea de elemente termoelectrice mici.

Calitatea finală a materialului și dimensiunile elementului sunt selectate în funcție de structura modulului și cerințele de fabricație.

TEC cu două etape vs. cu o singură etapă

O configurație în două etape este în general luată în considerare atunci când diferența de temperatură necesară depășește domeniul practic al unui proiect cu o singură etapă.

Aplicații

Detectare în infraroșu

 Răcitoarele termoelectrice în două trepte pot asigura controlul localizat al temperaturii pentru detectoarele cu infraroșu și componentele de detectare aferente unde este necesară o diferență de temperatură mai mare.

Răcire senzor CCD

Pentru sistemele de imagistică bazate pe CCD, răcirea termoelectrică poate menține senzorul la o temperatură de funcționare controlată în cazul în care cerințele termice depășesc domeniul practic al unui modul cu o singură etapă.

Comunicații aerospațiale și prin satelit

Construcția în stare solidă a modulelor termoelectrice poate fi luată în considerare pentru echipamentele de comunicații aerospațiale și prin satelit în care arhitectura echipamentelor, spațiul disponibil și cerințele de vibrație limitează utilizarea sistemelor convenționale de răcire mecanică.

Echipamente medicale și de laborator

Tehnologia termoelectrică în două etape poate fi aplicată la echipamentele de analiză biochimică și la etapele reci de laborator care necesită condiții controlate de temperatură scăzută.

Testarea componentelor electronice

Modulele TEC pot oferi un mediu termic controlat pentru testarea caracteristicilor de temperatură scăzută a componentelor electronice și a altor dispozitive sensibile la temperatură.

Dezvoltare personalizată

X-Meritan acceptă module termoelectrice personalizate bazate pe desene, mostre, dimensiuni și cerințe ale clienților.

Un proces tipic de dezvoltare este:

Revizuirea cerințelor → Proiectarea structurii → Producția eșantionului → Evaluarea performanței → Confirmare → Producție

Pentru noile modele, intrările cheie de inginerie includ intervalul de temperatură țintă, sarcina termică, spațiul de instalare disponibil, condițiile de alimentare și metoda de respingere a căldurii pe partea fierbinte.

Productie si Calitate

Echipa X-Meritan are peste 10 ani de experiență în managementul termic al semiconductorilor, cu capacități care acoperă dezvoltarea materialelor termoelectrice, fabricarea componentelor, asamblarea și testarea.

Echipamentele de producție includ echipamente de lipire, refluxare, distribuire, tăiere, etanșare, întărire și imprimare, susținute de instalații dedicate de asamblare și testare.

Sistemul de management al calității urmează ISO 9001:2015. Documentația de conformitate cu RoHS și REACH este disponibilă pentru produsele și configurațiile aplicabile, cu documentația specifică confirmată conform modulului furnizat.

Informații de selecție

Pentru evaluarea ingineriei și selecția TEC, următoarele informații sunt utile:

Un desen de produs, un modul existent sau date de testare pot fi, de asemenea, furnizate atunci când noul modul trebuie să înlocuiască sau să se potrivească cu un design existent.

FAQ

De ce să folosiți un TEC în două etape în loc de un design cu o singură etapă?

Răcitoarele termoelectrice în două trepte sunt luate în considerare atunci când un modul cu o singură treaptă nu poate asigura condiția necesară pentru partea rece sub sarcina termică specificată și temperatura pe partea caldă.

Poate funcționa un TEC în două trepte sub 0°C?

Da. Funcționarea sub 0°C este posibilă atunci când proiectarea modulului, sarcina termică, condițiile pe partea caldă și sistemul de control sunt potrivite pentru intervalul de temperatură necesar.

Ce informații sunt necesare pentru a selecta un TEC în două etape?

Temperatura țintă pe partea rece, temperatura pe partea caldă, sarcina termică, dimensiunile disponibile, sursa de alimentare și metoda de respingere a căldurii sunt printre principalii parametri utilizați pentru selecție.

X-Meritan poate personaliza modulele TEC în două etape?

Da. X-Meritan poate dezvolta module conform desenelor clientului, mostrelor, cerințelor dimensionale, condițiilor electrice și cerințelor aplicației.