Pendingin Termoelektrik Dua Tahap

Pendingin Termoelektrik Dua Tahap X-Meritan menggunakan struktur seri dua tahap yang mana tahap termoelektrik pertama menyediakan tahap pendinginan perantara untuk tahap kedua. Dalam kondisi pengoperasian yang sesuai, konfigurasi kaskade ini dapat mencapai perbedaan suhu yang lebih besar dibandingkan TEC satu tahap.

Modul ini menggunakan elemen termoelektrik solid-state dan daya DC, tanpa kompresor atau komponen mekanis bergerak lainnya. Mereka cocok untuk kontrol suhu lokal yang memerlukan konstruksi kompak, getaran rendah, dan pengoperasian suhu rendah yang terkontrol.

Struktur Dua Tahap

TEC dua tahap terdiri dari dua tahap termoelektrik yang dihubungkan melalui antarmuka termal perantara:

Sisi Dingin → Tahap Pertama → Antarmuka Menengah → Tahap Kedua → Sisi Panas

Tahap pertama menghilangkan panas dari area yang dikontrol, sedangkan tahap kedua memindahkan panas ke sisi panas. Oleh karena itu, tahap kedua menangani perpindahan panas dari tahap pertama serta masukan listrik ke modul.

Perbedaan suhu yang dapat dicapai bergantung pada beban termal, suhu sisi panas, arus operasi, dan kondisi penolakan panas.

Struktur Modul

Substrat Keramik

Substrat keramik aluminium oksida (Al₂O₃) memberikan insulasi listrik dan dukungan struktural untuk modul termoelektrik sekaligus membentuk permukaan termal antara elemen termoelektrik dan sistem termal eksternal.

Elemen Termoelektrik P-N

Elemen semikonduktor tipe P dan tipe N membentuk inti termoelektrik dan menyediakan konversi listrik dan termal yang diperlukan untuk pendinginan. X-Meritan menggunakan bahan termoelektrik berbasis Bi₂Te₃ untuk aplikasi pengontrol suhu ambien dan suhu rendah.

Antarmuka Termal Menengah

Kedua tahap termoelektrik dihubungkan secara mekanis dan termal melalui antarmuka perantara. Karakteristik termal dan mekanisnya perlu dipertimbangkan ketika merancang modul lengkap.

Sambungan Daya DC

Modul ini beroperasi dari sumber listrik arus searah. Konfigurasi kelistrikan, kabel daya, dan kondisi pengoperasian ditentukan sesuai dengan struktur modul dan persyaratan aplikasi.

Bahan Termoelektrik

X-Meritan memiliki kemampuan yang mencakup pengembangan, produksi, pembuatan komponen, perakitan, dan pengujian material termoelektrik. Komponen TEC-nya menggunakan bahan berbasis Bi₂Te₃-Sb₂Te₃ yang diekstrusi.

Proses ekstrusi menerapkan deformasi plastik bertekanan tinggi untuk membentuk struktur bertekstur padat. Hal ini mendukung proses pemotongan dan penjarangan selanjutnya dan memungkinkan produksi elemen termoelektrik kecil.

Kelas material akhir dan dimensi elemen dipilih sesuai dengan struktur modul dan persyaratan manufaktur.

TEC Dua Tahap vs. Satu Tahap

Konfigurasi dua tahap umumnya dipertimbangkan ketika perbedaan suhu yang diperlukan melebihi kisaran praktis desain satu tahap.

Aplikasi

Deteksi Inframerah

 Pendingin Termoelektrik Dua Tahap dapat memberikan kontrol suhu lokal untuk detektor inframerah dan komponen penginderaan terkait yang memerlukan perbedaan suhu lebih besar.

Pendinginan Sensor CCD

Untuk sistem pencitraan berbasis CCD, pendinginan termoelektrik dapat menjaga sensor pada suhu pengoperasian yang terkendali di mana kebutuhan termal melebihi kisaran praktis modul satu tahap.

Komunikasi Dirgantara dan Satelit

Konstruksi modul termoelektrik solid-state dapat dipertimbangkan untuk peralatan komunikasi dirgantara dan satelit di mana arsitektur peralatan, ruang yang tersedia, dan persyaratan getaran membatasi penggunaan sistem pendingin mekanis konvensional.

Peralatan Medis dan Laboratorium

Teknologi termoelektrik dua tahap dapat diterapkan pada peralatan analisis biokimia dan tahap dingin laboratorium yang memerlukan kondisi suhu rendah yang terkendali.

Pengujian Komponen Elektronik

Modul TEC dapat menyediakan lingkungan termal terkendali untuk pengujian karakteristik suhu rendah pada komponen elektronik dan perangkat sensitif suhu lainnya.

Pengembangan Kustom

X-Meritan mendukung modul termoelektrik yang disesuaikan berdasarkan gambar pelanggan, sampel, dimensi, dan persyaratan aplikasi.

Proses pengembangan yang khas adalah:

Tinjauan Persyaratan → Desain Struktur → Produksi Sampel → Evaluasi Kinerja → Konfirmasi → Produksi

Untuk desain baru, masukan teknik utama mencakup kisaran suhu target, beban termal, ruang instalasi yang tersedia, kondisi daya, dan metode penolakan panas sisi panas.

Produksi dan Kualitas

Tim X-Meritan memiliki pengalaman lebih dari 10 tahun dalam manajemen termal semikonduktor, dengan kemampuan mencakup pengembangan material termoelektrik, manufaktur komponen, perakitan, dan pengujian.

Peralatan produksi meliputi peralatan penyolderan, reflow, penyaluran, pemotongan, penyegelan, pengawetan, dan pencetakan, didukung oleh fasilitas perakitan dan pengujian khusus.

Sistem manajemen mutu mengikuti ISO 9001:2015. Dokumentasi kepatuhan RoHS dan REACH tersedia untuk produk dan konfigurasi yang berlaku, dengan dokumentasi spesifik dikonfirmasi sesuai dengan modul yang disediakan.

Informasi Seleksi

Untuk evaluasi teknik dan pemilihan TEC, informasi berikut berguna:

Gambar produk, modul yang ada, atau data pengujian juga dapat diberikan ketika modul baru perlu menggantikan atau mencocokkan desain yang sudah ada.

Pertanyaan Umum

Mengapa menggunakan TEC dua tahap dibandingkan desain satu tahap?

Pendingin Termoelektrik Dua Tahap dipertimbangkan jika modul satu tahap tidak dapat memberikan kondisi sisi dingin yang diperlukan pada beban termal dan suhu sisi panas yang ditentukan.

Bisakah TEC dua tahap beroperasi di bawah 0°C?

Ya. Pengoperasian sub-ambien di bawah 0°C dimungkinkan jika desain modul, beban panas, kondisi sisi panas, dan sistem kontrol sesuai untuk kisaran suhu yang diperlukan.

Informasi apa yang diperlukan untuk memilih TEC dua tahap?

Suhu target sisi dingin, suhu sisi panas, beban panas, dimensi yang tersedia, catu daya, dan metode penolakan panas adalah beberapa parameter utama yang digunakan untuk seleksi.

Bisakah X-Meritan menyesuaikan modul TEC dua tahap?

Ya. X-Meritan dapat mengembangkan modul sesuai dengan gambar pelanggan, sampel, persyaratan dimensi, kondisi kelistrikan, dan persyaratan aplikasi.