מודול פלטייה: מפרט

צמדים תרמיים (מודול פלטייה) עובד על העיקרון של אפקט תרמי ההפך - את המראה של הבדלי הטמפרטורה כאשר יש זרם.

איך אלמנט פלטייה?

די פשוט ליישם מודול פלטייה, עקרון אשר מורכב של פליטה או קליטה של חום ברגע המגע של חומרים שונים על ידי העברת therethrough זרם. צפיפות של שטף האנרגיה של האלקטרונים לפני ואחרי מגע שונה. אם הפלט פחות, זה אומר שיש יכול לייצר חום. כאשר האלקטרונים האטה במגע ידי השדה החשמלי, הם להקנות האנרגיה הקינטית הסריג, מחמם אותו. אם הם מואצים, החום נספג. זאת בשל העובדה כי חלק מהאנרגיה נלקח הגבישי והקירור שלה מתרחש.

במידה רבה, תופעה זו טבועה מוליכה למחצה, בשל ההבדל הגדול בין הטעינות.

מודול פלטייה, השימוש נשוא הביקורת שלנו, המשמשת ליצירת תקני קירור התרמו (TEM). הדרך הפשוטה ביותר אשר מורכב משני p- מוליכים למחצה מסוג n, מחוברת באופן סדרתי באמצעות מגעי הנחושת.

אם אלקטרונים עוברים מוליכים למחצה "P" כדי "n", המעבר הראשון מן גָשִׁישׁ המתכת הוא להשתלב מחדש עם שחרורו של אנרגיה. המעבר הבא מן המוליכים למחצה "p" ב המנצח הנחוש מלווה "מתיחה" של אלקטרונים דרך הצומת ידי השדה החשמלי. תהליך זה מוביל את ספיגת האנרגיה והקירור של האזור סביב הקשר. בדומה לכך, ישנם תהליכים על מעברים אלה.

כאשר מיקומו של קשר החימום והקירור ב מישורים מקבילים שונים לקבל ביצוע מעשי של התהליך. סמיקונדקטורס עשויים סלניום, ביסמוט, אנטימון טלור. מודול פלטייה להכיל מספר רב של צמדים להציב בין ניטריד צלחות קרמיקה או תחמוצת אלומיניום.

גורמים המשפיעים על היעילות של TEM

• כוחו הנוכחי.
• מספר הצמדים (עד כמה מאות).
• סוגים של מוליכים למחצה.
• שיעור הקירור.

כמויות גדולות בהרבה מגיעות נכשלו עקב יעילות נמוכה (5-8%) ועלות גבוהה. כדי TEM עבד בהצלחה, יש צורך להבטיח הסרה יעילה של חום מהצד המחומם. זה יוצר קושי ההתגלמות המעשית של השיטה. אם תשנה את הקוטביות של הצדדים קרים וחמים מוחלפות זו בזו.

יתרונות וחסרונות של מודולים

צורך TEM הופיע עם הופעתה של מכשירים אלקטרוניים הדורשים מיניאטורי מערכות קירור. יתרונות של המודולים הבאים:

• קומפקטיות;
• לא נעים קשרים;
• עיקרון הפעלת מודול פלטייה הוא הפיך על ידי שינוי קוטביות;
• חיבורי מפל פשטות עבור גידול כוח.

החסרון העיקרי הוא היעילות הנמוכה של מודול. זו באה לידי ביטוי בהוצאה כספית גדולה של כוח בהשגת אפקט הקירור הרצוי. בנוסף, יש לו עלות גבוהה.

יישום של TEM

מודול פלטייה משמש רצוי לקרר את השבבים וחלקים קטנים. הבסיס הונח אלמנטי הקירור של ציוד צבאי:

• שבבי;
• גלאי אינפרא אדום;
• אלמנטים של לייזר;
• מתנדים קריסטל.

בהדרגה החלו ליישם מודול התרמו פלטייה ב מכשירי חשמל ביתיים: ליצור מקררים, מזגנים, גנרטורים, בקרי טמפרטורה. מטרתו העיקרית היא כדי לקרר עצמים קטנים.

קירור מעבד

הרכיבים העיקריים של מחשבים שמתבצעים משופרת ללא הרף, מה שמוביל לעלייה בחום. יחד איתם מפתחים מערכות קירור באמצעות טכנולוגיות חדשניות, באמצעים מודרניים של שליטה. מודול פלטייה בשימוש בתחום זה נמצא בעיקר מעגלים קירור ורכיבים אלקטרוניים אחרים. עם מעבדי מצב אצה נאלצו צידניות קונבנציונליות כבר לא להתמודד. עלייה בתדירות מעבד מאפשרת לשפר את הביצועים שלהם.

מהירות מאוורר הגדלה מובילה רעש ניכר. זה מבטל את החשבון באמצעות מודול פלטייה במערכת קירור בשילוב. בדרך זו, חברות מתקדמות במהירות שולט הייצור של מערכות קירור יעילות, אשר היו ביקוש רב.

מאז חום בדרך כלל מוקצה צידניות מעבדות. זרם האוויר יכול להישאב או מועבר מחוץ מבפנים יחידת המערכת. הבעיה העיקרית נעוצה בעובדה כי טמפרטורת האוויר לפעמים הוא לא מספיק עבור פיזור חום. לכן TEM שמש לקירור זרימת האוויר שנכנס יחידת המערכת, ובכך משפר את יעילות החלפת חום. לפיכך, המזגן המשולב מהווה קירור למחשב קונבנציונלי עוזר.

בשני הצדדים של המודול הם רכובים רדיאטורים אלומיניום. מהצלחת הקרה לקירור אוויר מפוצץ למעבד. אחרי שהוא ייקח חום, זה נושף דרך רדיאטור הצלחת חמה מודול הנשמה האחר.

TEM המודרנית פעלה מכשיר אלקטרוני עם חיישן טמפרטורה, שבו מידת הקירור פרופורציונלית החימום של המעבד.

הפעלה מעבדת קירור גם יוצרת כמה בעיות.

1. מודולים קירור פלטייה פשוט מיועדים פעולה רציפה. בשעת צריכת חשמל מופחתת ופיזור חום מופחת, אשר עלול לגרום overcooling של קריסטל מעבד ההקפאה עוקב.
2. אם העבודה היא קרירה ואת המצנן אינו מיושר כמו שצריך, וזה רשאי ללכת חימום במקום קירור. התחממות יתר גורם מעבד נוספת מקור חום.

לפיכך, עבור מעבדים מודרניים זקוקים לטכנולוגית קירור מתקדמת לשליטה של המודולים עצמם. שינויים כאלה בתנאי הפעלה אינם מתרחשים עם וידאו, אשר גם דורשים קירור אינטנסיבי. לכן, TEM הוא אידיאלי עבורם.

Autorefrigerator ידיים משלו

באמצע המאה הקודמת, התעשייה המקומית ניסתה להשתלט על הייצור של מקררים קטן בגודל, המבוססת על אפקט פלטייה. הטכנולוגיה הקיימת של הזמן לא לאפשר לעשות זאת. עכשיו בעיקר הרתעה היא המחיר הגבוה, אבל ניסיונות ממשיכים והתקדמות שכבר הושגה כאן.

ייצור רחב של מכשירים התרמו מאפשר לך ליצור במו ידיכם מקרר קטן, נוח לשימוש במכוניות. בסיסה הוא "כריך", אשר מתבצע כדלקמן.

1. באותה השכבה המכסה של רדיאטור העליונה של סוג דבק מוליך חום CBT-8 ואת פלטייה מודול מצורף שטח בצד אחד של הקרמיקה.
2. בדומה לכך אליו מחובר בצד התחתון של רדיאטור האחר, שנועד להציב בתא המקרר.
3. המכשיר כולו נדחס היטב ומיובש עבור 4-5 שעות.
4. רדיאטורי שניהם מותקן מצנן: העליון יהיה לפזר חום ותחתון - להשוות את הטמפרטורה בתא המקרר.

מעטפת מקרר עשויה בטנת בידוד חום בפנים. חשוב כי הוא סגור לחלוטין. כדי לעשות זאת, אתה יכול להשתמש בתיבת כלי פלסטיק רגילה.

כוח 12 מסופק ממערכת הרכב. זה יכול להיעשות ומתוך 220 ספק כוח V AC. תוכנית להמיר AC ל קבוע מיושם ברוב פשוט. הוא מכיל מיישר גשר אדוות קבלים חלקים. חשוב כי גודל הפלט של אלה לא יעלה על 5% מן הערך הנקוב, או ירידות יעילות המכשיר. במודול, ישנן שתי מסקנות של חוטים צבעוניים. כדי האדום מחובר תמיד "פלוס" אל השחור - "מינוס".

כוח TEM חייב להתאים את עוצמת הקול של אגרוף. 3 הספרות הראשונות מציינות את מספר הזוגות של סימון מזיני מוליכים למחצה בתוך מודול (49-127 או יותר). עוצמת הזרם מתבטאת בשתי הספרות האחרונות סימון (3 עד 15). אם הכוח הוא לא מספיק, אנחנו חייבים להיצמד ורדיאטורים הוא מודול אחר.

שימו לב! אם האלמנט הנוכחי יעלה את היכולת, זה יהיה מחומם על שני הצדדים, ובמהירות נשבר.

מודול פלטייה: גנרטור של אנרגיה חשמלית

TEM יכול לשמש לייצור חשמל. לשם כך יש צורך ליצור הפרש טמפרטורה בין הצלחות מסודרות therebetween תרמי יפיק חשמל.

לשימוש מעשי של TEM צריך לפחות V. 5 ואז זה יכול לשמש לטעינת טלפון נייד. בשל היעילות הנמוכה של מודול פלטייה ידרוש ממיר step-up DC. כדי לבנות את הגנרטור יצטרך:

• 2 מודול פלטייה TES1-12705 צלחות עם גודל של 40x40 מ"מ;
• ממיר EC-1674;
• צלחת 3 מ"מ אלומיניום עבה;
• במחבת מים;
• דבק עמיד בחום.

ממוקם בין הצלחות של שני מודולים על הדבק, ולאחר מכן את המבנה כולו מקובע בתחתית הסיר. אם למלא אותו עם מים ולשים על אש, כדי להשיג את הבדל הטמפרטורה הדרוש שמייצר הכא"מ של כ 1.5 V. ידי חיבור המודולים כדי להגביר ממיר, אתה יכול להגדיל את המתח 5 וולט צריך להטעין את סוללת הטלפון.

ככל הבדלי הטמפרטורה בין המים לבין הצלחת המחוממת התחתונה, הגנרטור פועל ביעילות רבה יותר. לכן יש צורך לנסות להפחית את החימום של המים בדרכים שונות: .. כדי שיזרמו, לעתים קרובות להחליף טריים ועוד אמצעי יעיל של הגדלת שהבדלי הטמפרטורות חיבור מפל של מודולים כאשר הם שנערמו זו על שאר השכבות. הגדלת הגודל הכולל של המכשיר ממוקם בין הלוחות מאפשר יותר אלמנטים ובכך להגדיל את כוח מוחלט.

ביצועים גנרטור יהיה מספיק כדי להטעין את המצברים קטנים, הפעלת מנורות LED או רדיו. שימו לב! כדי ליצור את המודולים התרמו נדרש מסוגל לפעול 300-400 ⁰ C! שאר החליפה לבדיקה בניסוי בלבד.

בניגוד אמצעים חלופיים אחרים של ייצור חשמל, הם יכולים להיות מופעלים במהלך תנועה אם ליצור משהו כמו דוד קטליטי.

מודולים פלטייה ביתיים

TEM הייצור שלה בא אלינו בשוק לא כל כך מזמן. הם מאוד אמינים ויש להם ביצועים טובים. מודול פלטייה המהווה ביקוש רב, יש ממדים של מ"מ 40x40. היא מיועדת זרם מקסימאלי של 6 A ו- המתחים עד 15 V.

מודול ביתי פלטייה אפשר לקנות במחיר נמוך. כאשר צריכת חשמל 85 ואט זה יוצר הבדל טמפרטורה של 60 ⁰ C. באותו המצנן הוא מסוגל להגן מפני 40W פיזור מעבד התחממות יתר.

מאפייני מודולים משרדים מובילים

תקני חוץ בשוק במגוון רחב. כדי להגן על החברות המובילות מעבד משמש כמודול המקרר RAH56V פלטייה, המחיר כלול עם אוהד הוא 35 $.

עם ממדים 30x30 מ"מ הוא תומך טמפרטורת המעבד לא גבוה מ 63 ⁰ C עם וואט 25 כוח מוקצה. כדי לספק מתח מספיק כדי 5 V, ואת הנוכחי אינו עולה 1.5 A.

ובכן מתאים לקירור RA6EHV מעבד מודול פלטייה מתן מצב הטמפרטורה הרגילה על פיזור הספק של 40 וואט. האזור של מודולוס שלה הוא 40x40 מ"מ, ואת הצריכה הנוכחית - 8 א כן גודל מרשים - 60h60h52,5 מ"מ (עם מאוורר) - מכשיר דורש שטח פנוי סביבו. מחירו הוא 65 $.

בעת שימוש מפרט מודול פלטייה הוא חייב לענות על הצרכים של מכשיר הקירור. לא יעלה על הדעת כי יש להם טמפרטורה נמוכה מדי. זה יכול להוביל התעבות של לחות אשר מזיקה השפעה על האלקטרוניקה.

המודולים של ייצור גנרטור, כגון TES1-12706, TES1-12709, יש כוח רב יותר - 72 W ו 108 W בהתאמה. הם מאופיינים הסימון תמיד מוחל על הצד החם. טמפרטורה מרבית מוותר על הצד החם מהם היא 150-160 ⁰ ג שיפוע הטמפרטורה הגדול בין הצלחות, מתח התפוקה הגבוה יותר מתקבל. המכשיר פועל עם פרש טמפרטורה מרבי של 600 ⁰ C.

מודולים פלטייה אפשר לקנות בזול - סביב 10 $ או פחות לכל פיסה, אם תחפשו היטב. לעתים קרובות, מוכרים ניכרים להפריז במחיר, אך ניתן למצוא מספר פעמים זולות יותר אם נרכשו על מכירה.

מסקנה

אפקט פלטייה יושם כרגע ביצירת מקרר קטן, הטכנולוגיה המודרנית ההכרחית. הפיכות של התהליך מאפשרת לייצר ביקוש מייקרו חשמלי, עבור טעינת מכשירים אלקטרוניים.

בניגוד אמצעים חלופיים אחרים של ייצור חשמל, הם יכולים לעבוד על הכביש, אם אתה מתקין דוד קטליטי.