Erilaisia ​​suosittuja Peltier-moduuleja

Nykyaikaisten verkkokauppojen sivustoilta löydät erilaisia Peltier-lämpömoduulit. Ne eroavat toisistaan ​​lämpötilaominaisuuksien, sähköisten parametrien, koon ja moduulin sisään asennettujen lämpöparien lukumäärän suhteen. Näitä moduuleja käytetään sekä kannettavissa jääkaappeissa ja ilmastointilaitteissa että amatöörilaitteissa.

On syytä huomata, että Peltier-moduulit ovat yksikerroksisia ja monikerroksisia, joten asennuskysymys ratkaistaan ​​melko vapaasti. Tämän artikkelin puitteissa tarkastellaan useita tyyppejä yleisimmistä Peltier-termoelektrisistä moduuleista, ymmärrämme niiden rakenteen ja vertaamme parametreja.

Tässä on tyypillinen yksikerroksinen Peltier-termoelektrinen moduuli. Kaksi keraamista levyä (alumiinioksidia), joiden paksuus on alle 1 mm, on asennettu moduulin ylä- ja alaosaan. Ne, kuten painettu piirilevy, toimivat sisäisten termoelementtien tukena ja kehyksenä koko moduulille.

Keraamisilla levyillä on korkea lämmönjohtavuus, ne ovat kestäviä ja palonkestäviä. Näihin levyihin on liimattu kuparisubstraatit, joihin puolijohdetermoelementit on kytketty sarjaan.

Puolijohdetermoelementtien juottaminen Peltier-moduulien teollisuustuotannossa tapahtuu sulavalla juotosella erikoislaitteilla noin 145 ºC: n lämpötilassa, koska puolijohde-elementit eivät salli ylikuumenemista. Seurauksena on, että moduulit eivät ole erotettavissa, ja silikonitiiviste levitetään yleensä reunoihin.

Jos uteliaisuuden vuoksi ja syiden vuoksi tällainen moduuli voidaan purkaa, niin voit nähdä selvästi heterogeenisten puolijohteiden (n-tyypin ja p-tyypin) kuutiot, juotettu kuparisubstraateihin ja kytketty toisiinsa sarjapiirissä käärmeen avulla. On helppo huomata, että aluksi matalassa lämpötilassa sulava juote levitettiin kuparisubstraateille ja sitten lämpöparien komponentit asennettiin.

Tässä kuvassa, kuten kuvassa esitetään, saadaan 127 p-n ja 127 n-p risteyksiä, kaikki n-p risteykset (virran ohjaamiseksi plussta miinukseen) sijaitsevat moduulin toisella puolella ja kaikki p-n risteykset ovat toisella puolella.

Niillä kupariväylöillä, joissa virta kulkee n-p-risteyksen suuntaan, lämpö imeytyy (tapahtuu moduulin tämän puolen voimakas jäähdytys), ja missä virta kulkee p-risteyksen suuntaan, sama (teoreettisesti) lämpö vapautuu. Siten Peltier-moduuli siirtää lämpöä yhdestä keraamisesta levystä päinvastaiseen.

Suosituin yksikerroksinen moduuli TEC1-12705, joka maksaa noin 2 dollaria, on erityinen kysyntä aliexpressille. Moduulin kokonaismitat 40 x 40 mm, paksuus 3,8 mm. 127 sarjaan kytkettyä termoelementtiä antaa moduulin sisäisen resistanssin 2,5 - 2,8 ohmia ympäristön lämpötilassa 25ºC.

Laitteen käyttövirta on 4,3 - 4,6 A, kun sitä käytetään 12 voltin nimellisjännitteellä. Suurin sallittu jännite on 15,4 volttia kriittisellä virralla 5,8 A. Suurin saavutettavissa oleva lämpötilaero on 65 ºC ja suurin jäähdytysteho on 42 W. Moduulin käyttölämpötila-alue on -55 - 83 ºC.

Ja tässä on kaksikerroksinen TEC2-25408-moduuli, joka koostuu pääasiassa kahdesta TEC1-12704-moduulista, jotka on kytketty rinnakkain, mutta joiden mitat ovat 40 x 40 mm ja paksuus 8 mm. Tällainen kaksikerroksinen jäähdytin pystyy tuottamaan jopa 70 wattia jäähdytystehoa kuluttaen 96 wattia sähkötehoa.

Sen sisäinen vastus, kun se sammutetaan, on noin 1,5 ohmia. Suurin saavutettavissa oleva lämpötilaero käytön aikana on 65 ºC. Ilmeisesti samalla äärimmäisellä lämpötilaerolla TEC1-12705-moduulin kanssa kaksikerroksinen TEC2-25408-moduuli jäähtyy (pumppaa lämpöä) puolitoista kertaa nopeammin.

Seuraava on nelikerroksinen TEC4-24603-moduuli, jonka paksuus on 13,6 mm ja leveys 40 mm, joka on suunniteltu jännitteelle 14,6 volttia ja nimellisvirralle 3 A. 44-W kulutetulla sähköteholla tämä moduuli pystyy tarjoamaan jäähdytystehoa 6,8 W ja lämpötilaero jopa 107 ºC.

Raaka-aineosat sisällytetään tähän peräkkäin. Kuten mikään Peltier-moduuli, tätä nelikerroksista mallia ei voida käyttää ilman lämpöpatteria yli sekunnin ajan.

Lopuksi, kuuden kerroksen Peltier-moduuli TEC6-60506, joka on suunniteltu nimellisjännitteelle 30 volttia ja virralle 6 A. Tämä moduuli, jonka sähköteho on 180 W, on leveys 62 mm ja paksuus 23 mm, joka pystyy tarjoamaan lämpötilaeron jopa 100 ° C: seen jäähdytysteholla 10 W . Tämän tyyppinen moduuli soveltuu syväjäädyttämiseen tarkoitettuihin laitteistoihin.

Katso myös:Lämpögeneraattorit: kuinka "hitsata" sähköä kaasuliesi kanssa jaPeltier-vaikutus: sähkövirran maaginen vaikutus