Különböző népszerű Peltier modulok

A modern online áruházak oldalain sokféle található Peltier hőelektromos modulok. Ezek különböznek egymástól hőmérsékleti jellemzők, elektromos paraméterek, méret, valamint a modulba beépített hőelemek száma szerint. Ezeket a modulokat hordozható hűtőszekrényekben és klímaberendezésekben, valamint amatőr kézművességben egyaránt használják.

Érdemes megjegyezni, hogy a Peltier modulok egyrétegűek és többrétegűek, így a telepítés kérdése meglehetősen szabadon megoldódik. E cikk keretében megvizsgáljuk a leggyakoribb Peltier hőelektromos modulok különféle típusait, megértjük azok felépítését és összehasonlítjuk a paramétereket.

Itt egy tipikus egyrétegű Peltier hőelektromos modul. A modul felső és alsó részébe két, 1 mm vastagságú kerámia lemez (alumínium-oxid) van felszerelve. Ezek, mint a nyomtatott áramköri lapok, támogatják a belső hőelemek és a keret teljes modulját.

A kerámialemezek magas hővezető képességgel rendelkeznek, tartósak és tűzállóak. Ezekre a lemezekre rézszubsztrátumok vannak ragasztva, amelyekhez félvezető hőelemek sorba vannak kapcsolva.

A félvezető hőelemek forrasztását a Peltier-modulok ipari előállításában speciális készülékeken olvasztható forrasztással végzik, körülbelül 145 ºC hőmérsékleten, mivel a félvezető elemek nem teszik lehetővé a túlmelegedést. Ennek eredményeként a modulok elválaszthatatlanok, és általában a széleken szilikon tömítőanyagot alkalmaznak.

Ha a kíváncsiság és az ok miatt egy ilyen modult szétszerelhetünk, akkor egyértelműen láthatjuk heterogén félvezetők (n-típusú és p-típusú) kockáit, rézszubsztrátokra forrasztva, és egy kígyóval soros áramkörben összekapcsolva. Könnyű észrevenni, hogy először alacsony olvadáspontú forrasztóanyagot alkalmaztak a réz hordozókra, majd a hőelem alkatrészeit telepítették.

Ebben a kialakításban, amint a képen látható, 127 p-n és 127 n-p csomópont jön létre, az összes n-p csatlakozás (az áram irányításához plusz és mínusz között) a modul egyik oldalán helyezkedik el, és az összes p-n csatlakozás a másik oldalon található.

Azon réz buszokon, ahol az áram az n-p csomópont irányába megy, a hő elnyelődik (a modul ezen oldalának intenzív hűtése következik be), és ahol az áram a p-csomópont irányába megy, ugyanaz (elméletileg) hő mentesül. Így a Peltier modul hőt továbbít az egyik kerámia lemezről a másikra.

A legnépszerűbb TEC1-12705 egyrétegű modul, amelynek ára körülbelül 2 dollár, külön igény van az aliexpressre. A modul teljes mérete 40 x 40 mm, vastagsága 3,8 mm. A 127 sorosan csatlakoztatott hőelem a modul belső ellenállását 2,5–2,8 ohmra teszi ki 25ºC környezeti hőmérsékleten.

A készülék működési árama 4,3 - 4,6 A, ha 12 V névleges feszültségről táplálják. A megengedett legnagyobb feszültség 15,4 volt 5,8 A kritikus áramerősségnél. A maximálisan elérhető hőmérsékleti különbség 65 ºC, a maximális hűtőteljesítmény pedig 42 W. A modul működési hőmérsékleti tartománya -55 és 83 ºC között van.

És itt van a kétrétegű TEC2-25408 modul, amely lényegében két párhuzamosan csatlakoztatott TEC1-12704 modulból áll, de mérete 40: 40 mm és vastagsága 8 mm. Egy ilyen kétrétegű hűtő akár 70 watt hűtőteljesítményt képes előállítani, miközben 96 watt villamos energiát fogyaszt.

Belső ellenállása kikapcsolt állapotban körülbelül 1,5 ohm. A működés közben elérhető maximális hőmérsékleti különbség 65 ºC. Nyilvánvaló, hogy ugyanolyan szélsőséges hőmérsékleti különbséggel, mint a TEC1-12705 modulnál, a kétrétegű TEC2-25408 modul másfélszor gyorsabban lehűl (szivattyúzza a hőt).

Az alábbiakban egy négyrétegű, 13,6 mm vastagságú és 40 mm szélességű TEC4-24603 modul, 14,6 V feszültségre és 3 A névleges áramra tervezték. A 44 W fogyasztású villamosenergia-modul révén ez a modul 6,8 W hűtési teljesítményt képes biztosítani, és hőmérsékleti különbség akár 107 ºC-ig.

Az alkotóelemeket sorba soroljuk. Mint minden Peltier modul, ez a négyrétegű modell sem engedélyezi radiátor nélkül egy másodpercnél hosszabb ideig történő használatot.

Végül a hatrétegű TEC6-60506 Peltier modul, amelyet 30 V névleges feszültségre és 6 A áramra terveztek. 62 mm szélességgel és 23 mm vastagsággal ez a 180 W elektromos teljesítményű modul 100 ° C-ig képes hőmérsékleti különbséget biztosítani 10 W hűtési teljesítmény mellett. . Az ilyen típusú modul alkalmazható a mélyhűtésre szánt létesítményekben.

Lásd még:Hőgenerátorok: hogyan lehet hegeszteni az elektromos áramot egy gáztűzhelyen ésPeltier-hatás: az elektromos áram varázslatos hatása