Die zweistufigen thermoelektrischen Kühler von X-Meritan verwenden eine zweistufige Reihenstruktur, bei der die erste thermoelektrische Stufe eine Zwischenkühlstufe für die zweite bereitstellt. Unter geeigneten Betriebsbedingungen kann diese Kaskadenkonfiguration eine größere Temperaturdifferenz als ein einstufiger TEC erreichen.
Die Module nutzen thermoelektrische Festkörperelemente und Gleichstrom, ohne Kompressoren oder andere bewegliche mechanische Teile. Sie eignen sich für die lokale Temperaturregelung, wenn eine kompakte Bauweise, geringe Vibrationen und ein kontrollierter Betrieb bei niedrigen Temperaturen erforderlich sind.
Ein zweistufiger TEC besteht aus zwei thermoelektrischen Stufen, die über eine dazwischenliegende thermische Schnittstelle verbunden sind:
Kalte Seite → Erste Stufe → Zwischenschnittstelle → Zweite Stufe → Heiße Seite
Die erste Stufe leitet die Wärme aus dem kontrollierten Bereich ab, während die zweite Stufe die Wärme zur heißen Seite überträgt. Die zweite Stufe übernimmt daher die von der ersten Stufe übertragene Wärme sowie die elektrische Eingabe in das Modul.
Der erreichbare Temperaturunterschied hängt von der thermischen Belastung, der Temperatur auf der heißen Seite, dem Betriebsstrom und den Wärmeabfuhrbedingungen ab.
Keramiksubstrate aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) sorgen für elektrische Isolierung und strukturelle Unterstützung für das thermoelektrische Modul und bilden gleichzeitig die thermischen Oberflächen zwischen den thermoelektrischen Elementen und dem externen thermischen System.
Halbleiterelemente vom P- und N-Typ bilden den thermoelektrischen Kern und sorgen für die zur Kühlung erforderliche elektrische und thermische Umwandlung. X-Meritan verwendet thermoelektrische Materialien auf Bi₂Te₃-Basis für Anwendungen zur Temperaturregelung bei Umgebungs- und Niedertemperaturen.
Die beiden thermoelektrischen Stufen sind über eine Zwischenschnittstelle mechanisch und thermisch verbunden. Seine thermischen und mechanischen Eigenschaften müssen beim Entwurf des Gesamtmoduls berücksichtigt werden.
Das Modul wird mit einer Gleichstromquelle betrieben. Elektrische Konfiguration, Stromleitungen und Betriebsbedingungen werden entsprechend der Modulstruktur und den Anwendungsanforderungen bestimmt.
X-Meritan verfügt über Kompetenzen in den Bereichen Entwicklung, Produktion, Komponentenherstellung, Montage und Prüfung thermoelektrischer Materialien. Seine TEC-Komponenten verwenden extrudierte Materialien auf Bi₂Te₃-Sb₂Te₃-Basis.
Beim Extrusionsverfahren wird eine plastische Hochdruckverformung angewendet, um eine dichte, strukturierte Struktur zu bilden. Dies unterstützt nachfolgende Schneid- und Dünnungsprozesse und ermöglicht die Herstellung kleiner thermoelektrischer Elemente.
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Parameter |
Spezifikation |
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Materialsystem |
Basierend auf Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ |
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Barrendurchmesser |
25 mm / 30 mm / 35 mm |
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Barrenlänge |
120 mm / 240 mm |
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Elektrische Leitfähigkeit |
870–1430 Ω⁻¹·cm⁻¹ |
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Fähigkeit für dünne Elemente |
Je nach Ausführung und Verarbeitung bis zu 0,2 mm |
Die endgültige Materialqualität und die Elementabmessungen werden entsprechend der Modulstruktur und den Fertigungsanforderungen ausgewählt.
Eine zweistufige Konfiguration wird im Allgemeinen in Betracht gezogen, wenn die erforderliche Temperaturdifferenz den praktischen Bereich einer einstufigen Konstruktion überschreitet.
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Faktor |
Einstufiger TEC |
Zweistufiger TEC |
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Thermoelektrische Stufen |
Eins |
Zwei |
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Temperaturdifferenz |
Für mittlere Ansprüche geeignet |
Geeignet für größere Differenzanforderungen |
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Thermische Struktur |
Einfacher |
Komplexer |
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Zwischenschnittstelle |
Nicht anwendbar |
Erforderlich |
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Wärmeabweisung auf der heißen Seite |
Wichtig |
Anspruchsvoller |
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Typische Verwendung |
Allgemeine Temperaturkontrolle |
Anwendungen mit niedrigeren Temperaturen erfordern eine größere Differenz |
Zweistufige thermoelektrische Kühler können eine lokale Temperaturregelung für Infrarotdetektoren und zugehörige Sensorkomponenten bieten, wenn ein größerer Temperaturunterschied erforderlich ist.
Bei CCD-basierten Bildgebungssystemen kann die thermoelektrische Kühlung den Sensor auf einer kontrollierten Betriebstemperatur halten, wenn der Wärmebedarf den praktischen Bereich eines einstufigen Moduls übersteigt.
Die Festkörperkonstruktion thermoelektrischer Module kann für Luft- und Raumfahrt- und Satellitenkommunikationsgeräte in Betracht gezogen werden, bei denen die Gerätearchitektur, der verfügbare Platz und die Vibrationsanforderungen den Einsatz herkömmlicher mechanischer Kühlsysteme einschränken.
Die zweistufige thermoelektrische Technologie kann auf biochemische Analysegeräte und Laborkühlstufen angewendet werden, die kontrollierte Niedertemperaturbedingungen erfordern.
TEC-Module können eine kontrollierte thermische Umgebung für die Prüfung der Eigenschaften elektronischer Komponenten und anderer temperaturempfindlicher Geräte bei niedrigen Temperaturen bereitstellen.
X-Meritan unterstützt kundenspezifische thermoelektrische Module basierend auf Kundenzeichnungen, Mustern, Abmessungen und Anwendungsanforderungen.
Ein typischer Entwicklungsprozess ist:
Anforderungsüberprüfung → Strukturdesign → Musterproduktion → Leistungsbewertung → Bestätigung → Produktion
Zu den wichtigsten technischen Eingaben für neue Designs gehören der Zieltemperaturbereich, die thermische Belastung, der verfügbare Installationsraum, die Leistungsbedingungen und die Methode zur Wärmeabfuhr auf der heißen Seite.
Das X-Meritan-Team verfügt über mehr als 10 Jahre Erfahrung im Halbleiter-Wärmemanagement und verfügt über Kompetenzen in der Entwicklung thermoelektrischer Materialien, der Komponentenherstellung, Montage und Prüfung.
Die Produktionsausrüstung umfasst Löt-, Reflow-, Dosier-, Schneid-, Siegel-, Aushärtungs- und Druckgeräte, unterstützt durch spezielle Montage- und Testeinrichtungen.
Das Qualitätsmanagementsystem folgt ISO 9001:2015. Für die entsprechenden Produkte und Konfigurationen ist eine Dokumentation zur RoHS- und REACH-Konformität verfügbar, wobei die spezifische Dokumentation entsprechend dem bereitgestellten Modul bestätigt wird.
Für die technische Bewertung und TEC-Auswahl sind die folgenden Informationen nützlich:
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Erforderliche Informationen |
Zweck |
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Zieltemperatur auf der kalten Seite |
Definiert die erforderliche Kühlbedingung |
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Temperatur auf der heißen Seite |
Legt die thermische Grenze fest |
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Wärmebelastung |
Bestimmt die erforderliche Kühlleistung |
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Verfügbare Abmessungen |
Definiert den Installationsraum |
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Stromversorgung |
Bestimmt elektrische Betriebsbedingungen |
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Wärmeabweisungsmethode |
Legt die Kühlbedingung für die heiße Seite fest |
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Kontrollmethode |
Definiert die Anforderungen an die Temperaturregulierung |
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Betriebszyklus |
Hilft bei der Beurteilung wiederholter Vorgänge |
Eine Produktzeichnung, ein vorhandenes Modul oder Testdaten können auch bereitgestellt werden, wenn das neue Modul ein vorhandenes Design ersetzen oder an ein vorhandenes Design anpassen muss.
Zweistufige thermoelektrische Kühler werden in Betracht gezogen, wenn ein einstufiges Modul unter der angegebenen thermischen Belastung und Temperatur auf der heißen Seite nicht die erforderliche Kaltseitenbedingung bereitstellen kann.
Ja. Ein Betrieb unterhalb der Umgebungstemperatur unter 0 °C ist möglich, wenn das Moduldesign, die Wärmelast, die Bedingungen auf der heißen Seite und das Steuerungssystem für den erforderlichen Temperaturbereich geeignet sind.
Zu den Hauptparametern für die Auswahl gehören die angestrebte Temperatur auf der kalten Seite, die Temperatur auf der heißen Seite, die Wärmelast, die verfügbaren Abmessungen, die Stromversorgung und die Methode zur Wärmeabfuhr.
Ja. X-Meritan kann Module gemäß Kundenzeichnungen, Mustern, Maßanforderungen, elektrischen Bedingungen und Anwendungsanforderungen entwickeln.
Adresse
Gebäude C2, R&F Center, Shangpu Road, Bezirk Taijiang, Stadt Fuzhou, Provinz Fujian, China
Tel
Sind Sie bereit, Ihr nächstes Wärmemanagementprojekt zu starten oder ein wettbewerbsfähiges Preisangebot anzufordern? DerX-meritanDas Technik- und Vertriebsteam steht Ihnen gerne zur Verfügung, um Ihre Projektanforderungen zu analysieren, geeignete Standard-TEC-Modelle zu empfehlen oder vollständig kundenspezifische Herstellungsoptionen für thermoelektrische Kühler zu besprechen.
Füllen Sie einfach das Anfrageformular mit Ihren Betriebsparametern wie Heizlast, Umgebungstemperatur, Zieltemperatur auf der kalten Seite, Abmessungen und geschätztem Jahresvolumen aus.Unsere technischen Vertriebsingenieure werden Ihre thermischen Einschränkungen prüfen und innerhalb von 24 Geschäftsstunden mit einem detaillierten Angebot und einer technischen Bewertung antworten.
