Popüler Peltier modüllerinin çeşitleri

Modern çevrimiçi mağazaların sitelerinde çeşitli Peltier termoelektrik modüller. Sıcaklık özellikleri, elektriksel parametreler, boyut ve modül içine monte edilen termokuplların sayısı bakımından birbirlerinden farklıdırlar. Bu modüller hem taşınabilir buzdolaplarında hem de klimalarda ve amatör el sanatlarında kullanılır.

Peltier modüllerinin tek katmanlı ve çok katmanlı olduğunu belirtmek gerekir, böylece kurulum sorunu oldukça serbest bir şekilde çözülür. Bu makale çerçevesinde, en yaygın Peltier termoelektrik modüllerinin birkaç tipini ele alacağız, yapılarını anlayacağız ve parametreleri karşılaştıracağız.

İşte tipik bir tek katmanlı Peltier termoelektrik modülü. Modülün üst ve alt kısımlarına kalınlığı 1 mm'den az olan iki seramik plaka (alüminyum oksit) monte edilmiştir. Baskılı devre kartı gibi, iç termokupllar için destek ve tüm modül için bir çerçeve görevi görürler.

Seramik plakalar yüksek ısı iletkenliğine sahiptir, dayanıklı ve yangına dayanıklıdır. Bakır substratlar, yarı iletken termokuplların seri olarak bağlandığı bu plakalara yapıştırılır.

Yarıiletken termokuplların endüstriyel Peltier modüllerinin lehimlenmesi, yarı iletken elemanlar aşırı ısınmaya izin vermediğinden, eriyebilir lehim tarafından özel ekipman üzerindeki eriyebilir lehim ile gerçekleştirilir. Sonuç olarak, modüller ayrılamaz ve genellikle kenarlara silikon dolgu macunu uygulanır.

Merak uğruna, sebep uğruna, böyle bir modül sökülebilirse, o zaman bakır alt tabakalara lehimlenmiş ve seri bir devrede bir yılanla birbirine bağlanan heterojen yarı iletkenlerin küplerini (n-tipi ve p-tipi) açıkça görebilirsiniz. Önce bakır substratlar üzerine eriyebilir bir lehim bırakıldığını ve daha sonra termokupl bileşenlerinin takıldığını görmek kolaydır.

Bu tasarımda, fotoğrafta gösterildiği gibi, 127 p-n ve 127 n-p bağlantıları elde edilir, tüm n-p bağlantıları (akımı artıdan eksi olarak yönlendirmek için) modülün bir tarafında bulunur ve tüm p-n bağlantıları diğer tarafta bulunur.

Akımın n-p eklemi yönünde gittiği bakır otobüslerde, ısı emilir (modülün bu tarafının yoğun soğutulması gerçekleşir) ve akımın p-eklemi yönünde gittiği yerde aynı (teorik olarak) ısı açığa çıkar. Böylece, Peltier modülü ısıyı bir seramik plakadan diğerine aktarır.

Yaklaşık 2 $ maliyetle en popüler tek katmanlı modül TEC1-12705, aliexpress için özel talep görüyor. Modülün toplam boyutları 40 x 40 mm, kalınlık 3.8 mm. Seri bağlanmış 127 termokupl, 25ºC ortam sıcaklığında modülün 2.5 ila 2.8 Ohm arasında bir iç direncini verir.

Cihazın çalışma akımı, 12 volt nominal gerilim ile çalıştırıldığında 4,3 ila 4,6 A arasındadır. İzin verilen maksimum voltaj 5,8 A kritik akımda 15,4 volttur. Ulaşılabilecek maksimum sıcaklık farkı 65 temperatureC'dir ve maksimum soğutma gücü 42 W'dir. Modülün çalışma sıcaklığı aralığı -55 ila 83 ºC arasındadır.

Ve burada esas olarak paralel bağlanmış, ancak 40 x 40 mm boyutlarında ve 8 mm kalınlığında iki TEC1-12704 modülünden oluşan iki katmanlı TEC2-25408 modülü. Böyle bir iki katmanlı soğutucu, 96 watt elektrik gücü tüketirken 70 watt'a kadar soğutma gücü üretebilir.

Kapatıldığında iç direnci yaklaşık 1.5 ohm'dur. Çalışma sırasında elde edilebilecek maksimum sıcaklık farkı 65ºC'dir. Açıkçası, TEC1-12705 modülü ile aynı aşırı sıcaklık farkıyla, iki katmanlı TEC2-25408 modülü bir buçuk kat daha hızlı soğuyacaktır (pompa ısısı).

Aşağıda, 14.6 volt voltaj ve 3 A nominal akım için tasarlanmış, 13.6 mm kalınlığında ve 40 mm genişliğinde dört katmanlı bir TEC4-24603 modülü verilmiştir. 44 W tüketilen elektrik gücü ile bu modül 6.8 W soğutma gücü sağlayabilir ve 107 ° C'ye kadar sıcaklık farkı.

Kurucu unsurlar buraya sırayla dahil edilir. Herhangi bir Peltier modülü gibi, bu dört katmanlı model bir radyatör olmadan bir saniyeden fazla kullanılamaz.

Son olarak, 30 volt nominal voltaj ve 6 A akım için tasarlanmış altı katmanlı Peltier modülü TEC6-60506, 62 mm genişlik ve 23 mm kalınlık ile, 180 W elektrik gücüne sahip bu modül, 100 W'a kadar bir sıcaklık farkı sağlayabilir ve 10 W soğutma kapasitesine sahiptir. . Bu tip bir modül derin dondurmaya yönelik kurulumlarda uygulanabilir.

Ayrıca bakınız:Termojeneratörler: Bir gaz sobasında elektriğin “kaynaklanması” vePeltier etkisi: elektrik akımının sihirli etkisi