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如何將珀耳帖模塊集成到熱管理系統(tǒng)中

2512903 2022-11-25 | pdf | 186.5KB | 次下載 | 免費

資料介紹

在某些應用中，工程師需要將組件冷卻至恒溫或低于環(huán)境溫度的工作溫度。熱電模塊，也稱為珀耳帖模塊，可以實現(xiàn)緊湊、輕便和節(jié)能的解決方案；但為了創(chuàng)建優(yōu)化的熱電系統(tǒng)，需要進行一些設計工作以正確集成設備并為設備供電。在某些應用中，工程師需要將組件冷卻至恒溫或低于環(huán)境溫度的工作溫度。熱電模塊，也稱為珀耳帖模塊，可以實現(xiàn)緊湊、輕便和節(jié)能的解決方案；但為了創(chuàng)建優(yōu)化的熱電系統(tǒng)，需要進行一些設計工作以正確集成設備并為設備供電。珀耳帖模塊基礎知識珀耳帖模塊基礎知識熱電模塊利用以法國科學家讓·珀爾帖 (Jean Peltier) 命名的珀爾帖效應，他觀察到電流通過電連接的不同導體會在兩者之間產生溫差。現(xiàn)代珀耳帖模塊通常作為一個組件提供，包括兩個陶瓷外板和內部導電層，由 PN 半導體顆粒隔開。這些 PN 顆粒排列成電氣串聯(lián)和熱并聯(lián)連接。熱電模塊利用以法國科學家讓·珀爾帖 (Jean Peltier) 命名的珀爾帖效應，他觀察到電流通過電連接的不同導體會在兩者之間產生溫差。現(xiàn)代珀耳帖模塊通常作為一個組件提供，包括兩個陶瓷外板和內部導電層，由 PN 半導體顆粒隔開。這些 PN 顆粒排列成電氣串聯(lián)和熱并聯(lián)連接。向珀耳帖模塊施加直流電壓后，這些正極和負極元件會從一個表面吸收熱量并將熱量排出到另一側。這導致發(fā)生熱量吸收的一側變冷，而熱量釋放的一側變熱。向珀耳帖模塊施加直流電壓后，這些正極和負極元件會從一個表面吸收熱量并將熱量排出到另一側。這導致發(fā)生熱量吸收的一側變冷，而熱量釋放的一側變熱。請注意，珀耳帖效應可用于加熱或冷卻物體。盡管本文將重點關注冷卻應用，但加熱的設計注意事項是相同的，只是所施加電壓的極性、電流方向和通過模塊的熱流方向相反。請注意，珀耳帖效應可用于加熱或冷卻物體。盡管本文將重點關注冷卻應用，但加熱的設計注意事項是相同的，只是所施加電壓的極性、電流方向和通過模塊的熱流方向相反。設計珀耳帖模塊系統(tǒng)設計珀耳帖模塊系統(tǒng)圖 1：Peltier 模塊將熱量從熱源傳遞到散熱器。（圖片來源：圖 1：Peltier 模塊將熱量從熱源傳遞到散熱器。（圖片來源：CUI DevicesCUI Devices））如圖 1 所示，將供電的 Peltier 模塊放置在熱源（例如 IC 表面）和散熱器之間，可以主動冷卻 IC。Peltier 模塊的冷端連接到熱源，散熱器連接到熱端。請注意，模塊將熱量從冷端傳遞到熱端，但不吸收熱量。該系統(tǒng)可以設計為以恒定速率將熱量提取到散熱器中，或者通過控制施加的功率，可以改變以確保與組件接觸的表面保持恒定溫度。如果需要，該溫度甚至可??以設置在環(huán)境溫度以下。如圖 1 所示，將供電的 Peltier 模塊放置在熱源（例如 IC 表面）和散熱器之間，可以主動冷卻 IC。Peltier 模塊的冷端連接到熱源，散熱器連接到熱端。請注意，模塊將熱量從冷端傳遞到熱端，但不吸收熱量。該系統(tǒng)可以設計為以恒定速率將熱量提取到散熱器中，或者通過控制施加的功率，可以改變以確保與組件接觸的表面保持恒定溫度。