Populāro Peltier moduļu šķirnes

Mūsdienu tiešsaistes veikalu vietnēs jūs varat atrast dažādas Peltier termoelektriskie moduļi. Tie atšķiras viens no otra ar temperatūras parametriem, elektriskajiem parametriem, lielumu, kā arī moduļa iekšpusē uzstādīto termopāru skaitu. Šie moduļi tiek izmantoti gan portatīvajos ledusskapjos, gan gaisa kondicionieros, kā arī amatieru amatniecībā.

Ir vērts atzīmēt, ka Peltier moduļi ir viena slāņa un daudzslāņu, tāpēc uzstādīšanas jautājums tiek atrisināts diezgan brīvi. Šī raksta ietvaros mēs apsvērsim vairākus visbiežāk sastopamos Peltier termoelektrisko moduļu veidus, mēs sapratīsim viņu ierīci un salīdzināsim parametrus.

Šeit ir tipisks viena slāņa Peltier termoelektriskais modulis. Moduļa augšējā un apakšējā daļā ir uzstādītas divas keramikas plāksnes (alumīnija oksīds), kuru biezums ir mazāks par 1 mm. Tie, tāpat kā iespiedshēmas plates, kalpo kā atbalsts iekšējiem termopāriem un visa moduļa rāmis.

Keramikas plāksnēm ir augsta siltuma vadītspēja, tās ir izturīgas un ugunsizturīgas. Šajās plāksnēs ir pielīmēti vara substrāti, pie kuriem pusvadītāju termopāri ir savienoti virknē.

Pusvadītāju termopāru lodēšanu Peltier moduļu rūpnieciskajā ražošanā veic ar kausējamu lodēšanu uz īpaša aprīkojuma apmēram 145 ºC temperatūrā, jo pusvadītāju elementi nepieļauj pārkaršanu. Tā rezultātā moduļi nav atdalāmi, un malās parasti tiek uzlikts silikona hermētiķis.

Ja ziņkārības labad un saprāta labad šādu moduli var izjaukt, tad jūs varat skaidri redzēt neviendabīgu pusvadītāju (n-veida un p-veida) klucīšus, pielodētus pie vara substrātiem un virknes shēmā savienotus ar čūsku. Ir viegli redzēt, ka vispirms kausējamais lodējums tika uzklāts uz vara pamatnēm, un pēc tam tika uzstādīti termopāra komponenti.

Šajā dizainā, kā parādīts fotoattēlā, tiek iegūti 127 p-n un 127 n-p krustojumi, visi n-p savienojumi (lai novirzītu strāvu no plus uz mīnusiem) atrodas moduļa vienā pusē, un visi p-n krustojumi atrodas otrā pusē.

Tajos vara autobusos, kur strāva iet n-p krustojuma virzienā, siltums tiek absorbēts (notiek intensīva šīs moduļa puses dzesēšana), un tur, kur strāva iet p-krustojuma virzienā, izdalās tāds pats (teorētiski) siltums. Tādējādi Peltiera modulis pārnes siltumu no vienas keramikas plāksnes uz pretējo.

Populārākais viena slāņa modulis TEC1-12705, kura cena ir aptuveni USD 2, ir īpaši pieprasīts pēc aliexpress. Kopējie moduļa izmēri no 40 līdz 40 mm, biezums 3,8 mm. 127 virknē savienoti termoelementi rada moduļa iekšējo pretestību no 2,5 līdz 2,8 omiem pie apkārtējās vides temperatūras 25ºC.

Ierīces darba strāva ir no 4,3 līdz 4,6 A, ja to darbina ar nominālo spriegumu 12 volti. Maksimālais pieļaujamais spriegums ir 15,4 volti pie kritiskās strāvas 5,8 A. Maksimālā sasniedzamā temperatūras starpība ir 65 ºC, bet maksimālā atdzesēšanas jauda ir 42 W. Moduļa darba temperatūras diapazons ir no -55 līdz 83 ºC.

Un šeit ir divslāņu TEC2-25408 modulis, kas sastāv galvenokārt no diviem TEC1-12704 moduļiem, kas savienoti paralēli, bet kuru izmēri ir 40 x 40 mm un biezums 8 mm. Šāds divslāņu dzesētājs spēj radīt līdz pat 70 vatiem dzesēšanas jaudas, patērējot 96 vatus elektroenerģijas.

Tā iekšējā pretestība, izslēdzot, ir aptuveni 1,5 omi. Maksimālā sasniedzamā temperatūras starpība darbības laikā ir 65 ºC. Acīmredzot ar tikpat ekstrēmām temperatūras atšķirībām kā TEC1-12705 modulis, divslāņu TEC2-25408 modulis atdzisīs (sūknēs siltumu) pusotru reizi ātrāk.

Šis ir četru slāņu TEC4-24603 modulis ar biezumu 13,6 mm un platumu 40 mm, kas paredzēts spriegumam 14,6 volti un nominālajai strāvai 3 A. Ar patērēto elektrisko jaudu 44 W šis modulis spēj nodrošināt dzesēšanas jaudu 6,8 W un temperatūras starpība līdz 107 ºC.

Sastāvdaļas šeit tiek iekļautas secīgi. Tāpat kā jebkuru Peltier moduli, šo četrslāņu modeli nevar izmantot bez radiatora ilgāk par sekundi.

Visbeidzot, sešu slāņu Peltier modulis TEC6-60506, kas paredzēts nominālajam spriegumam 30 volti un strāvai 6 A. Šis modulis ar platumu 62 mm un biezumu 23 mm var nodrošināt temperatūras starpību līdz 100 ° C ar dzesēšanas jaudu 10 W. . Šāda veida modulis ir piemērojams iekārtās, kas paredzētas dziļajai sasaldēšanai.

Skatīt arī:Termoģeneratori: kā “metināt” elektrību uz gāzes plīts unPeltjē efekts: elektriskās strāvas maģiskais efekts