Θερμοηλεκτρικοί ψύκτες δύο σταδίων

Οι θερμοηλεκτρικοί ψύκτες δύο σταδίων της X-Meritan χρησιμοποιούν μια δομή σειράς δύο σταδίων στην οποία το πρώτο θερμοηλεκτρικό στάδιο παρέχει ένα ενδιάμεσο στάδιο ψύξης για το δεύτερο. Κάτω από κατάλληλες συνθήκες λειτουργίας, αυτή η διαμόρφωση καταρράκτη μπορεί να επιτύχει μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας από ένα TEC ενός σταδίου.

Οι μονάδες χρησιμοποιούν θερμοηλεκτρικά στοιχεία στερεάς κατάστασης και ισχύ συνεχούς ρεύματος, χωρίς συμπιεστές ή άλλα κινούμενα μηχανικά μέρη. Είναι κατάλληλα για τοπικό έλεγχο θερμοκρασίας όπου απαιτείται συμπαγής κατασκευή, χαμηλοί κραδασμοί και ελεγχόμενη λειτουργία σε χαμηλή θερμοκρασία.

Δομή δύο σταδίων

Ένα TEC δύο σταδίων αποτελείται από δύο θερμοηλεκτρικά στάδια που συνδέονται μέσω μιας ενδιάμεσης θερμικής διεπαφής:

Ψυχρή πλευρά → Πρώτο Στάδιο → Ενδιάμεση διεπαφή → Δεύτερο Στάδιο → Καυτή πλευρά

Το πρώτο στάδιο αφαιρεί τη θερμότητα από την ελεγχόμενη περιοχή, ενώ το δεύτερο στάδιο μεταφέρει θερμότητα προς την καυτή πλευρά. Επομένως, το δεύτερο στάδιο χειρίζεται τη θερμότητα που μεταφέρεται από το πρώτο στάδιο καθώς και την ηλεκτρική είσοδο στη μονάδα.

Η επιτεύξιμη διαφορά θερμοκρασίας εξαρτάται από το θερμικό φορτίο, τη θερμοκρασία της θερμής πλευράς, το ρεύμα λειτουργίας και τις συνθήκες απόρριψης θερμότητας.

Δομή Ενότητας

Κεραμικό Υπόστρωμα

Τα κεραμικά υποστρώματα οξειδίου του αλουμινίου (Al2O3) παρέχουν ηλεκτρική μόνωση και δομική υποστήριξη για τη θερμοηλεκτρική μονάδα ενώ σχηματίζουν τις θερμικές επιφάνειες μεταξύ των θερμοηλεκτρικών στοιχείων και του εξωτερικού θερμικού συστήματος.

P-N Θερμοηλεκτρικά Στοιχεία

Τα στοιχεία ημιαγωγών τύπου P και τύπου N σχηματίζουν τον θερμοηλεκτρικό πυρήνα και παρέχουν την ηλεκτρική και θερμική μετατροπή που απαιτείται για την ψύξη. Το X-Meritan χρησιμοποιεί θερμοηλεκτρικά υλικά με βάση το Bi2Te3 για εφαρμογές ελέγχου θερμοκρασίας περιβάλλοντος και χαμηλής θερμοκρασίας.

Ενδιάμεση θερμική διεπαφή

Τα δύο θερμοηλεκτρικά στάδια συνδέονται μηχανικά και θερμικά μέσω μιας ενδιάμεσης διεπαφής. Τα θερμικά και μηχανικά χαρακτηριστικά του πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά το σχεδιασμό της πλήρους μονάδας.

Σύνδεση DC Power

Η μονάδα λειτουργεί από πηγή συνεχούς ρεύματος. Η ηλεκτρική διαμόρφωση, τα καλώδια ισχύος και οι συνθήκες λειτουργίας καθορίζονται σύμφωνα με τη δομή της μονάδας και τις απαιτήσεις εφαρμογής.

Θερμοηλεκτρικό Υλικό

Το X-Meritan έχει δυνατότητες που καλύπτουν την ανάπτυξη θερμοηλεκτρικών υλικών, την παραγωγή, την κατασκευή εξαρτημάτων, τη συναρμολόγηση και τη δοκιμή. Τα στοιχεία TEC του χρησιμοποιούν εξωθημένα υλικά με βάση Bi2Te3-Sb2Te3.

Η διαδικασία εξώθησης εφαρμόζει πλαστική παραμόρφωση υψηλής πίεσης για να σχηματίσει μια πυκνή δομή με υφή. Αυτό υποστηρίζει επακόλουθες διαδικασίες κοπής και αραίωσης και επιτρέπει την παραγωγή μικρών θερμοηλεκτρικών στοιχείων.

Η τελική ποιότητα υλικού και οι διαστάσεις του στοιχείου επιλέγονται σύμφωνα με τη δομή της μονάδας και τις απαιτήσεις κατασκευής.

TEC δύο σταδίων έναντι μονοσταδίων

Μια διαμόρφωση δύο σταδίων θεωρείται γενικά όταν η απαιτούμενη διαφορά θερμοκρασίας υπερβαίνει το πρακτικό εύρος ενός σχεδιασμού ενός σταδίου.

Εφαρμογές

Υπέρυθρη ανίχνευση

 Οι θερμοηλεκτρικοί ψύκτες δύο σταδίων μπορούν να παρέχουν τοπικό έλεγχο θερμοκρασίας για ανιχνευτές υπερύθρων και σχετικά εξαρτήματα ανίχνευσης όπου απαιτείται μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας.

Ψύξη αισθητήρα CCD

Για συστήματα απεικόνισης που βασίζονται σε CCD, η θερμοηλεκτρική ψύξη μπορεί να διατηρήσει τον αισθητήρα σε ελεγχόμενη θερμοκρασία λειτουργίας όπου η θερμική απαίτηση υπερβαίνει το πρακτικό εύρος μιας μονάδας ενός σταδίου.

Αεροδιαστημική και Δορυφορικές Επικοινωνίες

Η κατασκευή θερμοηλεκτρικών μονάδων στερεάς κατάστασης μπορεί να εξεταστεί για εξοπλισμό αεροδιαστημικής και δορυφορικής επικοινωνίας όπου η αρχιτεκτονική εξοπλισμού, ο διαθέσιμος χώρος και οι απαιτήσεις δονήσεων περιορίζουν τη χρήση συμβατικών συστημάτων μηχανικής ψύξης.

Ιατρικός και Εργαστηριακός Εξοπλισμός

Η θερμοηλεκτρική τεχνολογία δύο σταδίων μπορεί να εφαρμοστεί σε εξοπλισμό βιοχημικής ανάλυσης και εργαστηριακά ψυχρά στάδια που απαιτούν ελεγχόμενες συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας.

Ηλεκτρονικός έλεγχος εξαρτημάτων

Οι μονάδες TEC μπορούν να παρέχουν ένα ελεγχόμενο θερμικό περιβάλλον για χαρακτηριστικές δοκιμές σε χαμηλή θερμοκρασία ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και άλλων συσκευών ευαίσθητων στη θερμοκρασία.

Προσαρμοσμένη Ανάπτυξη

Το X-Meritan υποστηρίζει προσαρμοσμένες θερμοηλεκτρικές μονάδες που βασίζονται σε σχέδια, δείγματα, διαστάσεις και απαιτήσεις εφαρμογής πελατών.

Μια τυπική διαδικασία ανάπτυξης είναι:

Αναθεώρηση Απαιτήσεων → Σχεδιασμός Δομής → Παραγωγή Δείγματος → Αξιολόγηση Απόδοσης → Επιβεβαίωση → Παραγωγή

Για νέα σχέδια, οι βασικές μηχανικές εισροές περιλαμβάνουν το εύρος θερμοκρασίας στόχου, το θερμικό φορτίο, τον διαθέσιμο χώρο εγκατάστασης, τις συνθήκες ισχύος και τη μέθοδο απόρριψης θερμότητας από την πλευρά της θερμότητας.

Παραγωγή και Ποιότητα

Η ομάδα X-Meritan έχει περισσότερα από 10 χρόνια εμπειρίας στη διαχείριση θερμικών ημιαγωγών, με δυνατότητες που καλύπτουν την ανάπτυξη θερμοηλεκτρικών υλικών, την κατασκευή εξαρτημάτων, τη συναρμολόγηση και τη δοκιμή.

Ο εξοπλισμός παραγωγής περιλαμβάνει εξοπλισμό συγκόλλησης, επαναροής, διανομής, κοπής, σφράγισης, σκλήρυνσης και εκτύπωσης, που υποστηρίζεται από ειδικές εγκαταστάσεις συναρμολόγησης και δοκιμών.

Το σύστημα διαχείρισης ποιότητας ακολουθεί το ISO 9001:2015. Η τεκμηρίωση συμμόρφωσης RoHS και REACH είναι διαθέσιμη για ισχύοντα προϊόντα και διαμορφώσεις, με ειδική τεκμηρίωση επιβεβαιωμένη σύμφωνα με την παρεχόμενη ενότητα.

Πληροφορίες Επιλογής

Για την αξιολόγηση μηχανικής και την επιλογή TEC, οι ακόλουθες πληροφορίες είναι χρήσιμες:

Ένα σχέδιο προϊόντος, μια υπάρχουσα ενότητα ή δεδομένα δοκιμής μπορούν επίσης να παρέχονται όταν η νέα μονάδα πρέπει να αντικαταστήσει ή να ταιριάξει με ένα υπάρχον σχέδιο.

FAQ

Γιατί να χρησιμοποιήσετε ένα TEC δύο σταδίων αντί για ένα σχέδιο ενός σταδίου;

Θερμοηλεκτρικοί ψύκτες δύο σταδίων λαμβάνονται υπόψη όταν μια μονάδα μονοβάθμιας δεν μπορεί να παρέχει την απαιτούμενη κατάσταση ψυχρής πλευράς κάτω από το καθορισμένο θερμικό φορτίο και τη θερμοκρασία θερμής πλευράς.

Μπορεί ένα TEC δύο σταδίων να λειτουργήσει κάτω από 0°C;

Ναί. Η λειτουργία υποπεριβάλλοντος κάτω από 0°C είναι δυνατή όταν ο σχεδιασμός της μονάδας, το θερμικό φορτίο, οι συνθήκες θερμής πλευράς και το σύστημα ελέγχου είναι κατάλληλα για το απαιτούμενο εύρος θερμοκρασίας.

Ποιες πληροφορίες χρειάζονται για την επιλογή ενός TEC δύο σταδίων;

Η στοχευόμενη θερμοκρασία ψυχρής πλευράς, θερμοκρασία θερμής πλευράς, θερμικό φορτίο, διαθέσιμες διαστάσεις, τροφοδοσία και μέθοδος απόρριψης θερμότητας είναι μεταξύ των βασικών παραμέτρων που χρησιμοποιούνται για την επιλογή.

Μπορεί το X-Meritan να προσαρμόσει τις μονάδες TEC δύο σταδίων;

Ναί. Το X-Meritan μπορεί να αναπτύξει ενότητες σύμφωνα με σχέδια πελατών, δείγματα, απαιτήσεις διαστάσεων, ηλεκτρικές συνθήκες και απαιτήσεις εφαρμογής.