To-trins termoelektriske kølere

X-Meritans to-trins termoelektriske kølere bruger en to-trins seriestruktur, hvor det første termoelektriske trin giver et mellemliggende køletrin til det andet. Under passende driftsforhold kan denne kaskadekonfiguration opnå en større temperaturforskel end en enkelt-trins TEC.

Modulerne bruger solid-state termoelektriske elementer og jævnstrøm, uden kompressorer eller andre bevægelige mekaniske dele. De er velegnede til lokal temperaturstyring, hvor kompakt konstruktion, lav vibration og kontrolleret lavtemperaturdrift er påkrævet.

To-trins struktur

En to-trins TEC består af to termoelektriske trin forbundet gennem en mellemliggende termisk grænseflade:

Kold side → Første fase → Mellemgrænseflade → Anden fase → Hot Side

Det første trin fjerner varme fra det kontrollerede område, mens det andet trin overfører varme mod den varme side. Det andet trin håndterer derfor den varme, der overføres fra det første trin, samt den elektriske input til modulet.

Den opnåelige temperaturforskel afhænger af den termiske belastning, temperatur på varme side, driftsstrøm og varmeafvisningsbetingelser.

Modulstruktur

Keramisk underlag

Aluminiumoxid (Al2O3) keramiske substrater giver elektrisk isolering og strukturel støtte til det termoelektriske modul, mens de danner de termiske overflader mellem de termoelektriske elementer og det eksterne termiske system.

P-N termoelektriske elementer

P-type og N-type halvlederelementer danner den termoelektriske kerne og giver den elektriske og termiske omdannelse, der kræves til afkøling. X-Meritan bruger Bi₂Te₃-baserede termoelektriske materialer til applikationer til styring af omgivende og lav temperatur temperatur.

Mellem termisk grænseflade

De to termoelektriske trin er mekanisk og termisk forbundet gennem en mellemgrænseflade. Dets termiske og mekaniske egenskaber skal tages i betragtning, når det komplette modul designes.

DC strømtilslutning

Modulet fungerer fra en jævnstrømskilde. Elektrisk konfiguration, strømledninger og driftsbetingelser bestemmes i henhold til modulets struktur og applikationskrav.

Termoelektrisk materiale

X-Meritan har kapaciteter, der dækker termoelektrisk materialeudvikling, produktion, komponentfremstilling, montering og test. Dens TEC-komponenter bruger ekstruderede Bi₂Te₃-Sb₂Te₃-baserede materialer.

Ekstruderingsprocessen anvender højtryksplastisk deformation for at danne en tæt, tekstureret struktur. Dette understøtter efterfølgende skære- og udtyndingsprocesser og muliggør produktion af små termoelektriske elementer.

Den endelige materialekvalitet og elementdimensioner vælges i henhold til modulstrukturen og fremstillingskravene.

To-trins vs. enkelt-trins TEC'er

En to-trins konfiguration overvejes generelt, når den nødvendige temperaturforskel overstiger det praktiske område for et enkelt-trins design.

Ansøgninger

Infrarød detektion

 To-trins termoelektriske kølere kan give lokaliseret temperaturkontrol til infrarøde detektorer og relaterede sensorkomponenter, hvor der kræves en større temperaturforskel.

CCD sensor køling

For CCD-baserede billeddannelsessystemer kan termoelektrisk køling holde sensoren ved en kontrolleret driftstemperatur, hvor det termiske krav overstiger det praktiske område for et enkelt-trins modul.

Luftfart og satellitkommunikation

Solid-state konstruktionen af ​​termoelektriske moduler kan overvejes til rumfarts- og satellitkommunikationsudstyr, hvor udstyrsarkitektur, tilgængelig plads og vibrationskrav begrænser brugen af ​​konventionelle mekaniske kølesystemer.

Medicinsk og laboratorieudstyr

To-trins termoelektrisk teknologi kan anvendes på biokemisk analyseudstyr og laboratoriekolde stadier, der kræver kontrollerede lavtemperaturforhold.

Test af elektroniske komponenter

TEC-moduler kan give et kontrolleret termisk miljø til lavtemperaturkarakteristiske test af elektroniske komponenter og andre temperaturfølsomme enheder.

Skræddersyet udvikling

X-Meritan understøtter tilpassede termoelektriske moduler baseret på kundetegninger, prøver, dimensioner og applikationskrav.

En typisk udviklingsproces er:

Kravgennemgang → Strukturdesign → Prøveproduktion → Ydeevneevaluering → Bekræftelse → Produktion

For nye designs omfatter de vigtigste tekniske input måltemperaturområdet, termisk belastning, tilgængelig installationsplads, strømforhold og varmeafvisningsmetoden på den varme side.

Produktion og kvalitet

X-Meritan-teamet har mere end 10 års erfaring i termisk halvlederstyring, med kapaciteter, der dækker termoelektrisk materialeudvikling, komponentfremstilling, montering og test.

Produktionsudstyr omfatter lodning, reflow, dispensering, skæring, forsegling, hærdning og printudstyr, understøttet af dedikerede monterings- og testfaciliteter.

Kvalitetsstyringssystemet følger ISO 9001:2015. RoHS- og REACH-overensstemmelsesdokumentation er tilgængelig for relevante produkter og konfigurationer, med specifik dokumentation bekræftet i henhold til det medfølgende modul.

Oplysninger om valg

Til teknisk evaluering og TEC-udvælgelse er følgende oplysninger nyttige:

En produkttegning, eksisterende modul eller testdata kan også leveres, når det nye modul skal erstatte eller matche et eksisterende design.

FAQ

Hvorfor bruge en to-trins TEC i stedet for et enkelt-trins design?

To-trins termoelektriske kølere overvejes, når et enkelt-trins modul ikke kan levere den påkrævede kolde side-tilstand under den specificerede termiske belastning og varmsidetemperatur.

Kan en to-trins TEC fungere under 0°C?

Ja. Underrumsdrift under 0°C er mulig, når moduldesignet, varmebelastningen, varmesidens forhold og kontrolsystemet er egnede til det krævede temperaturområde.

Hvilke oplysninger er nødvendige for at vælge en to-trins TEC?

Måltemperaturen på den kolde side, den varme sides temperatur, varmebelastningen, tilgængelige dimensioner, strømforsyningen og varmeafvisningsmetoden er blandt de vigtigste parametre, der bruges til valg.

Kan X-Meritan tilpasse to-trins TEC-moduler?

Ja. X-Meritan kan udvikle moduler i henhold til kundetegninger, prøver, dimensionskrav, elektriske forhold og applikationskrav.