Introducción al enfriador termoeléctrico TEC del láser Semiconductor
Publicar:Caja optrónica  Hora:2024-04-01  Puntos de vista:84
Principio de funcionamiento:
Los dispositivos de refrigeración termoeléctrica suelen estar compuestos por varios pares de termómetros semiconductores de tipo P y n en serie. Al conectar la fuente de alimentación de corriente continua, la temperatura en un extremo del dispositivo de enfriamiento termoeléctrico disminuirá, mientras que la temperatura en el otro extremo aumentará al mismo tiempo. Al utilizar diversos métodos de transferencia de calor, como los intercambiadores de calor, para disipar continuamente el calor del extremo caliente del equipo de refrigeración, el extremo frío del equipo continuará absorbiendo el calor del entorno de trabajo. Cabe señalar que este fenómeno es completamente reversible, y simplemente cambiar la dirección de la corriente eléctrica hará que el calor se transmita en la dirección opuesta. Por lo tanto, las funciones de enfriamiento y calentamiento se pueden realizar simultáneamente en un dispositivo de refrigeración termoeléctrica.
El enfriador termoeléctrico TEC está compuesto por un semiconductor interno P - pole, un semiconductor n - Pole y un metal conductor, así como un sustrato cerámico para el intercambio de temperatura en la capa superior e inferior. La capacidad de enfriamiento de un solo par de refrigeración termoeléctrica es limitada, y el TEC generalmente consta de una docena a docenas de pares de refrigeración. La diferencia de temperatura entre el extremo caliente y el extremo frío de un solo TEC puede alcanzar entre 60 y 70 ° c, y la temperatura del extremo frío puede alcanzar - 20 ~ - 10 ° c. Si se quiere obtener una mayor diferencia de temperatura y una temperatura más baja en el extremo frío, se pueden apilar varios tec. Según los escenarios y métodos de uso, hay Tec de varias formas en el mercado.
Clasificación
Hay una gran variedad de productos de refrigeración térmica de tec, incluyendo unidades de refrigeración térmica de una sola etapa, unidades de refrigeración térmica de varios niveles, unidades de refrigeración térmica en miniatura y unidades de refrigeración térmica de anillo.
1. serie de una sola etapa: según el proceso de producción, se divide en serie convencional, serie de alta potencia, serie de alta temperatura y serie de productos reciclables. Los productos de la serie de una sola etapa son productos estándar de tec, con mayor rendimiento, mayor fiabilidad y diversidad. pueden proporcionar una amplia gama de capacidades de enfriamiento, geometría y potencia de entrada, principalmente para la industria, equipos de laboratorio, médicos, militares y otros campos.
2. serie multinivel: se utiliza principalmente en áreas con grandes diferencias de temperatura o bajos requisitos de temperatura. Este tipo de Tec tiene una pequeña potencia de refrigeración y es adecuado para situaciones que requieren una pequeña y mediana potencia de refrigeración y una gran diferencia de temperatura. Generalmente se utiliza en el campo de la detección infrarroja, el CLD y la fotoelectricidad. El diseño de diferentes métodos de apilamiento puede satisfacer las necesidades de refrigeración profunda. Este tipo de refrigerador puede lograr una mayor diferencia de temperatura que el Tec de una sola etapa.
3. serie en miniatura: diseñada y desarrollada especialmente para adaptarse a entornos de alta temperatura y pequeños espacios. Productos desarrollados con procesos avanzados de fabricación de materiales termoeléctricos de alto rendimiento. Los productos se utilizan generalmente en emisores láser, receptores ópticos, láseres bombeados y otros productos en la industria de las comunicaciones ópticas.
4. serie de anillos: adecuado para aplicaciones de potencia de refrigeración media. Esta serie de productos tiene un agujero redondo en el Centro de la cerámica del lado caliente y del lado frío para acomodar las protuberancias de la sonda óptica, de fijación mecánica o de temperatura. Generalmente se utiliza en áreas como industria, equipos eléctricos, laboratorios y equipos optoelectrónicos.
En comparación con los métodos tradicionales de refrigeración mecánica, la tecnología de refrigeración termoeléctrica no necesita ningún refrigerante y es un método de refrigeración de estado sólido ecológico. Tiene las ventajas de pequeño tamaño, peso ligero, sin vibraciones, sin ruido, control preciso de temperatura, alta fiabilidad y puede funcionar desde cualquier ángulo. la tecnología termoeléctrica es una de las soluciones técnicas importantes, incluso en algunas áreas de aplicación.
Enfriamiento activo: el enfriamiento termoeléctrico es un método de enfriamiento activo que puede enfriar objetos por debajo de la temperatura ambiente, lo que no se puede lograr con radiadores ordinarios. Al utilizar un enfriador termoeléctrico de varios niveles en un ambiente de vacío, se puede lograr una temperatura más baja, tan baja como - 100 ° c.
Refrigeración punto a punto: la refrigeración termoeléctrica tiene una estructura compacta que permite un control preciso de la temperatura en un pequeño espacio o a pequeña escala, e incluso una refrigeración punto a punto, que no se puede lograr con otros métodos de refrigeración.
Alta fiabilidad: la refrigeración termoeléctrica no tiene ninguna pieza móvil, alta fiabilidad y puede funcionar durante mucho tiempo sin mantenimiento. Adecuado para sistemas que no son fáciles de desmontar o tienen una larga vida útil después de la instalación.
Control preciso de la temperatura: la refrigeración termoeléctrica es una fuente de alimentación de corriente continua, y la capacidad de refrigeración es fácil de ajustar. Al ajustar la corriente de entrada, se puede lograr un control preciso de la capacidad de refrigeración y la temperatura, logrando una estabilidad de control de temperatura superior a 0,01 ° c.
Enfriamiento / calentamiento: la tecnología termoeléctrica tiene funciones de enfriamiento y calentamiento al mismo tiempo. El mismo sistema permite el modo de enfriamiento y calentamiento simplemente cambiando la dirección de la corriente.