Pengenalan kepada Penyejuk Termoelektrik TEC untuk Diod Laser

TEC (Thermo Electric Cooler) ialah penyejuk termoelektrik atau penyejuk termoelektrik. Ia juga dipanggil cip penyejukan TEC kerana ia kelihatan seperti peranti cip.

Teknologi penyejukan termoelektrik semikonduktor ialah teknologi penukaran tenaga yang menggunakan kesan Peltier bahan semikonduktor untuk mencapai penyejukan atau pemanasan. Ia digunakan secara meluas dalam optoelektronik, industri elektronik, bioperubatan, peralatan pengguna dan bidang lain. Kesan Peltier yang dipanggil merujuk kepada fenomena apabila arus DC melalui pasangan galvanik yang terdiri daripada dua bahan semikonduktor, satu hujung menyerap haba dan hujung yang lain membebaskan haba pada kedua-dua hujung pasangan galvanik.

prinsip kerja:

Peranti penyejukan termoelektrik biasanya terdiri daripada beberapa pasang termokopel semikonduktor jenis p dan n yang disambung secara bersiri. Apabila bekalan kuasa DC disambungkan, suhu satu hujung peranti penyejuk termoelektrik akan berkurangan, manakala suhu hujung satu lagi akan meningkat pada masa yang sama. Dengan menggunakan pelbagai kaedah pemindahan haba seperti penukar haba untuk terus menghilangkan haba dari hujung panas peranti penyejukan, hujung sejuk peranti akan terus menyerap haba dari persekitaran kerja. Perlu diingat bahawa fenomena ini boleh diterbalikkan sepenuhnya, hanya menukar arah arus boleh menyebabkan haba dipindahkan ke arah yang bertentangan. Oleh itu, kedua-dua fungsi penyejukan dan pemanasan boleh dicapai secara serentak pada satu peranti penyejukan termoelektrik.

Penyejuk termoelektrik TEC terdiri daripada kutub P semikonduktor dalaman, kutub N semikonduktor dan logam konduktif, serta substrat seramik untuk pertukaran suhu pada lapisan atas dan bawah. Kapasiti penyejukan bagi pasangan penyejukan termoelektrik tunggal adalah terhad, dan TEC biasanya terdiri daripada sedozen hingga berdozen pasangan penyejukan. Perbezaan suhu antara hujung panas dan sejuk bagi satu TEC boleh mencapai 60~70°C, dan suhu hujung sejuk boleh mencapai -20~-10°C. Jika anda ingin mendapatkan perbezaan suhu yang lebih besar dan suhu hujung sejuk yang lebih rendah, anda boleh menyusun berbilang TEC. TEC pelbagai bentuk boleh didapati di pasaran bergantung pada senario dan kaedah penggunaan.

Klasifikasi:

TEC mempunyai rangkaian luas produk penyejukan termoelektrik, termasuk peranti penyejukan termoelektrik satu peringkat, peranti penyejukan termoelektrik berbilang peringkat, peranti penyejukan termoelektrik mikro, peranti penyejukan termoelektrik anulus dan jenis lain.

1. Siri satu peringkat: Mengikut proses pengeluaran yang berbeza, ia dibahagikan kepada siri konvensional, siri kuasa tinggi, siri suhu tinggi dan produk siri kitar semula. Produk siri peringkat tunggal ialah produk TEC standard, yang mempunyai prestasi yang lebih tinggi, kebolehpercayaan yang lebih tinggi, dan pelbagai. Terdapat dalam pelbagai kapasiti penyejukan, geometri dan kuasa input, ia digunakan terutamanya dalam industri, peralatan makmal, perubatan, ketenteraan dan bidang lain.

2. Siri berbilang peringkat: Terutamanya digunakan di kawasan yang mempunyai perbezaan suhu yang besar atau keperluan suhu rendah. TEC jenis ini mempunyai kuasa penyejukan yang kecil dan sesuai untuk keadaan yang memerlukan kuasa penyejukan kecil dan sederhana serta perbezaan suhu yang besar. Biasanya digunakan dalam pengesanan IR, CCD dan medan fotoelektrik. Reka bentuk kaedah susun yang berbeza boleh memenuhi keperluan penyejukan dalam. Peti sejuk jenis ini boleh mencapai perbezaan suhu yang lebih besar daripada TEC satu peringkat.

3. Siri mikro: Direka dan dibangunkan untuk memenuhi suhu tinggi dan persekitaran ruang kecil. Produk yang dibangunkan menggunakan proses pembuatan termaju bagi bahan termoelektrik berprestasi tinggi. Produk yang biasanya digunakan dalam pemancar laser, penerima optik, laser pam dan produk lain dalam industri komunikasi optik.

4. Siri cincin: Sesuai untuk aplikasi kuasa penyejukan sederhana. Siri produk ini mempunyai lubang bulat di tengah seramik sisi panas dan sejuk untuk menampung protrusi untuk pengancing optik, mekanikal atau probe suhu. Biasanya digunakan dalam industri, peralatan elektrik, makmal dan peralatan optoelektronik dan bidang lain

Berbanding dengan kaedah penyejukan mekanikal tradisional, teknologi penyejukan termoelektrik tidak memerlukan sebarang penyejuk dan merupakan kaedah penyejukan keadaan pepejal yang mesra alam. Ia mempunyai saiz kecil, ringan, tiada getaran, tiada bunyi bising, kawalan suhu yang tepat, kebolehpercayaan yang tinggi, dan boleh Dengan kelebihan seperti bekerja di mana-mana sudut, teknologi termoelektrik adalah salah satu penyelesaian teknikal yang penting walaupun dalam bidang aplikasi tertentu.

Penyejukan aktif: Penyejukan termoelektrik ialah kaedah penyejukan aktif yang boleh menyejukkan objek di bawah suhu ambien, yang mustahil dengan radiator biasa. Dengan menggunakan penyejuk termoelektrik berbilang peringkat dalam persekitaran vakum, suhu yang lebih rendah boleh dicapai, sehingga -100°C.

Penyejukan titik ke titik: Penyejukan termoelektrik mempunyai struktur padat dan boleh mencapai kawalan suhu yang tepat dalam ruang atau julat yang kecil, malah boleh mencapai penyejukan titik ke titik, yang tidak boleh dicapai dengan kaedah penyejukan lain.

Kebolehpercayaan yang tinggi: Penyejukan termoelektrik tidak mempunyai bahagian yang bergerak, mempunyai kebolehpercayaan yang tinggi dan boleh berfungsi untuk masa yang lama tanpa penyelenggaraan. Ia sesuai untuk sistem yang tidak mudah dibongkar selepas pemasangan atau memerlukan hayat perkhidmatan yang panjang.

Kawalan suhu yang tepat: Penyejukan termoelektrik ialah bekalan kuasa DC, dan kapasiti penyejukan mudah disesuaikan. Dengan melaraskan arus input, kawalan tepat kapasiti penyejukan dan suhu boleh dicapai, mencapai kestabilan kawalan suhu lebih baik daripada 0.01°C.

Penyejukan/pemanasan: Teknologi termoelektrik mempunyai kedua-dua fungsi penyejukan dan pemanasan. Sistem yang sama boleh mencapai kedua-dua mod penyejukan dan pemanasan dengan hanya menukar arah arus.