Peltier մոդուլը `բնութագրերը

The thermocouple (Peltier մոդուլը) գործում է սկզբունքով, որը հակասում է մի ջերմոցային ջերմաստիճանի, ջերմաստիճանի տարբերության հայտնաբերման, երբ էլեկտրական հոսքը հոսում է:

Ինչպես է Peltier տարրը աշխատում:

Պարզապես պարզ է, որ Peltier մոդուլը օգտագործվում է, որի սկզբունքը տարբեր հումքի շփման պահին ջերմություն հանել կամ ներծծում է, երբ ընթացքը անցնում է : Էլեկտրական էներգիայի հոսքի խտությունը կոնտակտից առաջ եւ հետո տարբերվում է: Եթե արտադրանքը պակաս է, ապա ջերմություն կա: Երբ շփման էլեկտրոնները դանդաղում են էլեկտրական դաշտը, նրանք կինետիկ էներգիան փոխանցում են բյուրեղյա վանդակում, ջեռուցվում են: Եթե դրանք արագանում են, ջերմությունը կլանում է: Դա պայմանավորված է այն հանգամանքով, որ էներգիայի մի մասը վերցվում է բյուրեղյա ցանցից եւ դրա սառեցումը տեղի է ունենում:

Մեծ մասամբ, այս երեւույթը բնորոշ է կիսահաղորդիչների, ինչը բացատրվում է մեղադրանքի մեծ տարբերությամբ:

The Peltier մոդուլը, որի կիրառումը մեր վերանայման ենթակա է, օգտագործվում է ջերմային էլեկտրական սառեցման սարքերի (TEM) զարգացման մեջ: Նրանց ամենապարզը բաղկացած է պ եւ ն տիպի երկու կիսահաղորդիչներից, որոնք կապված են պղնձի կոնտակտների հետ:

Եթե էլեկտրոնները շարժվում են կիսահաղորդիչ «p» -ից «n» -ից, ապա առաջին անցումը մետաղական կամուրջով դրանք վերամիավորվում են էներգիայի թողարկումով: Հյուսնային «p» -ից պղնձե դիրիժորին հերթական անցումը ուղեկցվում է էլեկտրական դաշտի շփման միջոցով «քաշելով» էլեկտրոններով: Այս գործընթացը հանգեցնում է շփման շրջանի էներգիայի կլանմանը եւ սառեցմանը: Նմանապես, գործընթացները տեղի են ունենում հետեւյալ անցումներում:

Տարբեր զուգահեռ ինքնաթիռներում ջեռուցվող եւ սառեցված շփումների պայմանավորվածությամբ ձեռք կբերվեն մեթոդի գործնական իրականացումը: Կիսահաղորդիչներ պատրաստված են սելենումից, բիսմութից, անիմանայից կամ տելորիայից: The Peltier մոդուլը ներառում է մեծ քանակությամբ ջերմատիպեր, որոնք տեղադրված են կերամիկական նիտրիտի կամ ալյումինե թիթեղների միջեւ:

ՏԵՄ-ի արդյունավետության վրա ազդող գործոններ

• Ընթացիկ ուժ:
• Թերմոկուքերի քանակը (մինչեւ մի քանի հարյուր):
• Կիսահաղորդիչների տեսակները:
• Սառեցման արագությունը:

Մեծ արժեքները դեռ չեն հասել ցածր արդյունավետության (5-8%) եւ բարձր գնով: Որպեսզի TEM- ը հաջողությամբ աշխատի, անհրաժեշտ է ապահովել ջերմության արդյունավետ ջեռուցումը ջեռուցված կողմից: Սա դժվարություններ է ստեղծում մեթոդի գործնական մարմնացումում: Եթե փոխեք բեւեռականություն, սառը եւ տաք կողմերը փոխվում են միմյանց հետ:

Մոդուլի առավելությունները եւ թերությունները

TEM- ի անհրաժեշտությունը հայտնվել է էլեկտրոնային սարքերի առաջացման հետ, որոնք պահանջում են մանրանկարչության սառեցման համակարգեր: Մոդուլի առավելությունները հետեւյալն են `

• Կոմպակտություն;
• Բջջային կապերի բացակայություն;
• The Peltier մոդուլն ունի հակադարձ սկզբունք, երբ բեւեռականություն վերադարձվում է.
• Կախարդական կապերի պարզությունը իշխանության բարձրացման համար:

Մոդուլի հիմնական թերությունը ցածր արդյունավետություն է: Դա դրսեւորվում է մեծ քանակությամբ ուժի մեջ, երբ պահանջվում է սառեցման արդյունավետությունը: Բացի այդ, այն մեծ արժեք ունի:

TEM դիմումը

Peltier մոդուլը հիմնականում օգտագործվում է չիպերի եւ փոքր մասերի սառեցման համար: Սկսվեց ռազմական տեխնիկայի սառեցման տարրերը.

• Միկրոկտրուկներ;
• Ինֆրակարմիր դետեկտորներ;
• Լազերների տարրեր;
• Քվարց գեներատորներ:

The Peltier Thermoelectric մոդուլը աստիճանաբար սկսեց օգտագործվել կենցաղային տեխնիկայի համար, սառնարանների, օդորակիչների, գեներատորների, ջերմատնաների ստեղծման համար: Դրա հիմնական նպատակն է զովացնել փոքրիկ օբյեկտները:

Պրոցեսորի սառեցում

Համակարգիչների հիմնական բաղադրիչները մշտապես բարելավվում են, ինչը հանգեցնում է ջերմության տարածման բարձրացման: Նրանց հետ միասին, հովացման համակարգերը մշակվում են նորարարական տեխնոլոգիաների կիրառմամբ, ժամանակակից վերահսկման միջոցներով: Այս բնագավառում Peltier մոդուլի կիրառումը հիմնականում գտել է միկրոհարթակների եւ այլ ռադիո բաղադրիչների սառեցման մեջ: Միկրոպրոցեսորների գերակշռող բռնի ռեժիմներով ավանդական սառնարանները այլեւս չեն կարողանում հաղթահարել: Իսկ պրոցեսորների հաճախականության բարձրացումը թույլ է տալիս մեծացնել դրանց արագությունը:

Ֆիլմի արագության բարձրացումը հանգեցնում է զգալի աղմուկի: Այն հեռացվում է Peltier մոդուլի օգտագործմամբ համակցված հովացման համակարգում: Այսպիսով, առաջատար ընկերությունները արագ տիրապետում են արդյունավետ հովացման համակարգերի արտադրությանը, ինչը շատ տարածված է դարձել:

Գործարանների հետ, ջերմությունը սովորաբար տրվում է սառնարանների միջոցով: Օդի հոսքը կարելի է ներսից կամ համակարգի ներսում ներարկել: Հիմնական խնդիրն այն է, որ ջերմաստիճանը երբեմն անբավարար է: Հետեւաբար, TEMs- ը օգտագործվել է համակարգային միացնող մթնոլորտային հոսքի հովացման համար `դրանով իսկ բարձրացնելով ջերմափոխանակման արդյունավետությունը: Այսպիսով, ներկառուցված օդափոխիչը հանդիսանում է ավանդական համակարգչային հովացման համակարգի օգնականը:

Մոդուլի երկու կողմերում տեղադրված են ալյումինե ռադիատորներ: Սառը գույնի ափսեի կողքին, օդը պոմպացված է պրոցեսորի համար սառեցման համար: Այնուհետեւ ջերմությունը վերցնում է, մեկ այլ փչակ է փչում այն մոդուլի տաք ափսեի շոգին:

Ժամանակակից TEM- ն վերահսկվում է էլեկտրոնային սարքով, ջերմաստիճանի սենսորով, որտեղ սառեցման աստիճանը համամասնորեն պրոցեսորի ջեռուցման համար է:

Processor cooling- ի ակտիվացումը նաեւ որոշ խնդիրներ է առաջացնում:

1. Պարզ Peltier սառեցման մոդուլները նախատեսված են շարունակական շահագործման համար: Էլեկտրաէներգիայի կրճատման հետ մեկտեղ ջերմության դիսպենսատը նվազում է, ինչը կարող է հանգեցնել բյուրեղային գերբեռնվածության եւ հետագա պրոցեսորի կախվածության:
2. Եթե սառնարանի եւ սառնարանի աշխատանքը պատշաճ կերպով համակարգված չէ, ապա վերջինս կարող է ջեռուցման ռեժիմով անցնել սառեցման փոխարեն: Լրացուցիչ ջերմության աղբյուրը կհանգեցնի պրոցեսորի գերտաքացմանը:

Այսպիսով, ժամանակակից պրոցեսորները զարգացած հովացման տեխնոլոգիաների կարիք ունեն մոդուլների վերահսկողության ներքո: Նմանատիպ փոփոխությունները գործառնական ռեժիմներում չեն առաջանում վիդեո քարտերով, որոնք նույնպես պահանջում են ինտենսիվ սառեցում: Հետեւաբար, TEM- ը իդեալական է նրանց համար:

Ավտո-սառնարան սեփական ձեռքերով

Անցյալ դարի կեսերին հայրենական արդյունաբերությունը փորձեց փոքրիկ սառնարանների արտադրությունը վարել Peltier ազդեցության հիման վրա: Այդ ժամանակի գոյություն ունեցող տեխնոլոգիաները դա թույլ չեն տալիս: Այժմ խանգարողը հիմնականում բարձր գին է, սակայն փորձերը շարունակվում են, եւ հաջողությունը արդեն հասել է:

Թերմոէլեկտրական սարքերի լայն արտադրանքը թույլ է տալիս ստեղծել ձեր սեփական ձեռքերով մի փոքր սառնարան, հարմար է մեքենաների համար: Դրա հիմքը սենդվիչն է, որը կատարվում է հետեւյալ կերպ.

1. Վերին ռադիատորի նկատմամբ կիրառվում է KPT-8 տիպի ջերմային հաղորդիչ պաստիճանի շերտը եւ պելտերի մոդուլը հավատարիմ է կերամիկական մակերեսի մի կողմում:
2. Նմանապես, սառնարանային խցիկում տեղադրելու համար նախատեսված ստորին կողմում կցվում է այլ ռադիատոր:
3. Ամբողջ սարքը սերտորեն սեղմվում է եւ չորանում 4-5 ժամ:
4. Երկու ռադիատորի վրա տեղադրվում են սառնարաններ, վերին մասը ջերմություն է վերցնում, իսկ ցածրը, հավասարակշռում է սառնարանային խցիկում ջերմաստիճանը:

Սառնարանային մարմինը պատրաստվում է ջերմամեկուսիչ ներդիրով: Կարեւոր է, որ այն սերտորեն փակված է: Դա անելու համար դուք կարող եք օգտագործել սովորական պլաստիկ գործիքների արկղը:

12 V- ը մատակարարվում է ավտոմեքենայի համակարգից: Այն կարող է կատարվել 220 վտ-անոց ցանցից `էլեկտրաէներգիայի մատակարարմամբ: AC- ին DC- ի փոխարկման սխեման ամենադյուրինն է: Այն պարունակում է ուղղիչ կամուրջ եւ պուլսացիա-հարթեցնող կոնդենսատոր: Կարեւորն այն է, որ նրանք չեն գերազանցում արտադրանքի անվանական արժեքի 5% -ը, հակառակ դեպքում սարքի արդյունավետությունը նվազում է: Մոդուլը ունի գունավոր լարերի երկու տերմինալներ: Կարմիրը միշտ միացված է «գումարած», սեւ, «մինուս»:

TEM- ի հզորությունը պետք է համապատասխանի վանդակի ծավալին: Մարկի առաջին 3 նիշը նշանակում է մոդուլի մեջ ներդնել կիսահաղորդչային հետքի տարրերի զույգ (49-127 եւ ավելի): Ընթացիկ ուժը արտահայտվում է մակնիշի վերջին երկու նիշով (3-ից 15 Ա): Եթե իշխանությունը բավարար չէ, ապա դուք պետք է սոսնձեցեք այլ մոդուլներ ռադիատորի վրա:

Ուշադրություն դարձրեք: Եթե ընթացիկ տարրը գերազանցում է տարրերի հզորությունը, ապա երկու կողմերում էլ ջերմացվում է եւ արագորեն ձախողվում է:

Peltier մոդուլը `էլեկտրական էներգիայի գեներատոր

TEM- ը կարող է օգտագործվել էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար: Դա անելու համար ստեղծեք սալերի միջեւ ջերմաստիճանային տարբերություն, եւ դրանց միջեւ գտնվող ջերմոցային հոսքերը կհանգեցնեն էլեկտրական հոսանքի:

Գործնական օգտագործման համար անհրաժեշտ է առնվազն 5 V- ի TEM: Այնուհետեւ այն կարող է օգտագործվել բջջային հեռախոսից գանձելու համար: Peltier մոդուլի ցածր արդյունավետության շնորհիվ պահանջվում է DC- ից DC փոխարկիչ: Գեներատոր կառուցելու համար անհրաժեշտ է `

• 2 մոդուլ Peltier TES1-12705 չափը, 40х40 մմ տրամագծով;
• EK-1674 փոխարկիչը;
• 3 մմ հաստությամբ ալյումինե թիթեղներ;
• Ջուր ջուր;
• Ջերմակայուն սոսինձ:

Թիթեղների միջեւ տեղադրվում են սոսինձի երկու մոդուլներ, ապա ամբողջ կառույցը ամրացված է տապակի ներքեւում: Եթե այն լցված է ջրով եւ կրակի վրա, դուք կստանաք անհրաժեշտ ջերմաստիճանի տարբերությունը, մոտավորապես 1.5 ՎՎ-ով էլեկտրաէներգիա արտադրող: Այս մոդուլները միացնելով խթանող փոխարկիչին, կարող եք բարձրացնել լարման 5 Վ- ը, որն անհրաժեշտ է հեռախոսի մարտկոցի լիցքավորելու համար:

Որքան ջրի եւ ստորին տաքացվող ափսեի ջերմաստիճանային տարբերությունը այնքան մեծ է, այնքան ավելի արդյունավետ է գեներատորը: Հետեւաբար, մենք պետք է փորձենք նվազեցնել ջրի ջեռուցումը տարբեր եղանակներով `դարձնել այն հոսող, հաճախ փոխարինել թարմ եւ այլն: Ջերմաստիճանի տարբերության բարձրացման արդյունավետ միջոցը ճնշում է մոդուլներին, երբ դրանք միմյանց վրա մեկտեղ են: Սարքի ընդհանուր չափերը մեծացնելու համար թույլատրվում է թիթեղների միջեւ ավելի ափսեներ տեղադրել եւ այդպիսով մեծացնել ընդհանուր ուժը:

Գեներատորի հզորությունը բավարար կլինի փոքր մարտկոցներ լիցքավորելու համար, LED լամպերի կամ ռադիոհաղորդիչի աշխատանքը: Ուշադրություն դարձրեք: Ջերմային գեներատորներ ստեղծելու համար անհրաժեշտ է մոդուլներ, որոնք կարող են աշխատել 300-400 ⁰ C- ում: Մնացածը հարմար է միայն փորձարկման թեստերի համար:

Ի տարբերություն այլընտրանքային էլեկտրաէներգիայի այլ միջոցների, նրանք կարող են աշխատել վարելիս, եթե ստեղծում եք կատալիտիկ ջեռուցիչներ:

Ներքին Peltier մոդուլներ

Մեր արտադրանքի TEM- ն իր շուկայում հայտնվել է ոչ այնքան վաղուց: Նրանք շատ հուսալի են եւ լավ հատկություններ ունեն: The Peltier մոդուլը, որը մեծ պահանջարկ ունի, չափում է 40x40 մմ: Այն նախատեսված է առավելագույնը 6 Ա եւ մինչեւ 15 Վ լարման համար:

Ներքին Peltier մոդուլը կարելի է ձեռք բերել փոքր գներով: Էլեկտրաէներգիայի սպառումը 85 Վտ է, այն ստեղծում է 60 ^° C ջերմաստիճանի անկում: Սառեցնող սարքի հետ միասին կարող է պաշտպանել 40 Վտ հզորություն ունեցող պրոցեսորից հրդեհը:

Առաջատար ընկերությունների մոդուլների բնութագիրը

Արտաքին սարքավորումները ներկայացված են շուկայում ավելի մեծ բազմազանությամբ: Առաջատար ընկերությունների պրոցեսորները պաշտպանելու համար Peltier մոդուլը օգտագործվում է որպես RAX56V սառնարան, որի արժեքը 35 դոլար է:

30x30 մմ չափով այն պահպանում է պրոցեսորային ջերմաստիճան, որը չի գերազանցում 63 ^° C, իսկ 25 Վտ հզորությամբ: Ցածր լարման 5 Վ- ն ապահովելու համար, եւ տերմինը չի գերազանցում 1,5 Ա-ը:

The Peltier PA6EXV մոդուլը, որը ապահովում է նորմալ ջերմաստիճանի ռեժիմ, որն ունի 40 W վառելիքի քայքայվածություն, լավ է աշխատում պրոցեսորի հովացման համար: Մոդուլի տարածքը 40x40 մմ է, իսկ ներկա սպառումը մինչեւ 8 ա: Բացի իր տպավորիչ չափսերից `60x60x52.5 մմ (օդափոխիչի հետ միասին), սարքը պահանջում է ազատ տարածություն: Դրա արժեքը $ 65 է:

Երբ Peltier մոդուլը օգտագործվում է, Peltier մոդուլի տեխնիկական բնութագրերը պետք է համապատասխանեն սառեցված սարքերի պահանջներին: Անընդունելի է, որ նրանք շատ ցածր ջերմաստիճան ունեն: Սա կարող է հանգեցնել խոնավության խտացմանը, որը էլէկոնոմիկայի վրա վնասակար ազդեցություն ունի:

Գեներատորների արտադրության մոդուլներ, ինչպիսիք են TES1-12706, TES1-12709, բնութագրվում են համապատասխանաբար 72 Վտ եւ 108 Վտ: Նրանք տարբերվում են նշանի կողմից, միշտ կիրառվում են տաք կողմում: Տաքի կողմի առավելագույն թույլատրելի ջերմաստիճանը 150-160 ^° C է: Որքան մեծ է ջերմաստիճանի տարբերությունը պլաստիկների միջեւ, այնքան բարձր է ելքային լարումը: Սարքը գործում է առավելագույնը 600 ^° C ջերմաստիճանի տարբերությամբ:

The Peltier մոդուլը կարելի է ձեռք բերել աննշանորեն `մոտավորապես $ 10 կամ պակաս մեկ կտոր, եթե դա լավ է նայել: Շատ հաճախ, վաճառողները զգալիորեն գերազանցում են գները, բայց դուք կարող եք գտնել մի քանի անգամ ավելի էժան, եթե գնում եք վաճառքի:

Եզրակացություն

Peltier- ի ազդեցությունը ներկայումս կիրառվել է արդի տեխնոլոգիայի պահանջվող փոքր սառնարանների ստեղծման մեջ: Գործընթացի վերադարձելիությունը հնարավորություն է տալիս արտադրել միկրոէլեկտրակայանների արտադրանք, որոնք պահանջվում են էլեկտրոնային սարքերի լիցքավորման համար:

Ի տարբերություն այլընտրանքային էլեկտրաէներգիայի այլ միջոցների, նրանք կարող են աշխատել վարելիս, եթե տեղադրվում է կատալիտիկ ջեռուցիչ: