लेझर डायोडसाठी टीईसी थर्मोइलेक्ट्रिक कूलरचा परिचय

TEC (थर्मो इलेक्ट्रिक कूलर) एक थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर किंवा थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर आहे. याला TEC रेफ्रिजरेशन चिप देखील म्हणतात कारण ते चिप उपकरणासारखे दिसते.

सेमीकंडक्टर थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन तंत्रज्ञान हे एक ऊर्जा रूपांतरण तंत्रज्ञान आहे जे रेफ्रिजरेशन किंवा गरम करण्यासाठी सेमीकंडक्टर सामग्रीचा पेल्टियर प्रभाव वापरते. हे ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग, बायोमेडिसिन, ग्राहक उपकरणे आणि इतर क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. तथाकथित पेल्टियर इफेक्ट या घटनेला सूचित करते की जेव्हा डीसी करंट दोन अर्धसंवाहक पदार्थांनी बनलेल्या गॅल्व्हॅनिक जोड्यातून जातो, तेव्हा एक टोक उष्णता शोषून घेते आणि दुसरे टोक गॅल्व्हॅनिक जोडप्याच्या दोन्ही टोकांना उष्णता सोडते.

कार्य तत्त्व:

थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन उपकरणे सहसा मालिकेत जोडलेल्या p आणि n-प्रकार सेमीकंडक्टर थर्मोकूपल्सच्या अनेक जोड्यांपासून बनलेली असतात. जेव्हा डीसी पॉवर सप्लाय जोडला जातो, तेव्हा थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग यंत्राच्या एका टोकाचे तापमान कमी होईल, त्याच वेळी दुसऱ्या टोकाचे तापमान वाढेल. रेफ्रिजरेशन यंत्राच्या गरम टोकापासून उष्णता सतत नष्ट करण्यासाठी हीट एक्सचेंजर्ससारख्या विविध उष्णता हस्तांतरण पद्धती वापरून, उपकरणाचा थंड टोक कार्यरत वातावरणातील उष्णता शोषत राहील. हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की ही घटना पूर्णपणे उलट करण्यायोग्य आहे, फक्त विद्युत् प्रवाहाची दिशा बदलल्याने उष्णता उलट दिशेने हस्तांतरित होऊ शकते. म्हणून, थंड आणि गरम दोन्ही कार्ये एकाच वेळी एकाच थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन डिव्हाइसवर साध्य करता येतात.

TEC थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर अंतर्गत अर्धसंवाहक P पोल, अर्धसंवाहक N पोल आणि प्रवाहकीय धातू, तसेच वरच्या आणि खालच्या स्तरांवर तापमान एक्सचेंजसाठी सिरेमिक सब्सट्रेट बनलेले आहे. एकाच थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन जोडीची कूलिंग क्षमता मर्यादित असते आणि TEC साधारणपणे डझनभर ते डझनभर रेफ्रिजरेशन जोड्यांपासून बनलेली असते. एका TEC च्या गरम आणि थंड टोकांमधील तापमानाचा फरक 60~70°C पर्यंत पोहोचू शकतो आणि थंड टोकाचे तापमान -20~-10°C पर्यंत पोहोचू शकते. तुम्हाला तापमानात मोठा फरक आणि कमी थंड तापमान मिळवायचे असल्यास, तुम्ही अनेक TEC स्टॅक करू शकता. वापराच्या परिस्थिती आणि पद्धतींवर अवलंबून विविध आकारांचे TEC बाजारात उपलब्ध आहेत.

वर्गीकरण:

TEC कडे थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन उत्पादनांची विस्तृत श्रेणी आहे, ज्यामध्ये सिंगल-स्टेज थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन उपकरणे, मल्टी-स्टेज थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन उपकरणे, सूक्ष्म थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन उपकरणे, कंकणाकृती थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन उपकरणे आणि इतर प्रकारांचा समावेश आहे.

1. सिंगल-स्टेज मालिका: वेगवेगळ्या उत्पादन प्रक्रियेनुसार, ती पारंपारिक मालिका, उच्च-शक्ती मालिका, उच्च-तापमान मालिका आणि पुनर्वापर करण्यायोग्य मालिका उत्पादनांमध्ये विभागली गेली आहे. सिंगल-स्टेज मालिका उत्पादने मानक TEC उत्पादने आहेत, ज्यात उच्च कार्यक्षमता, उच्च विश्वसनीयता आणि विविध प्रकारचे शीतकरण क्षमता, भूमिती आणि इनपुट पॉवरच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये उपलब्ध आहेत, ते प्रामुख्याने औद्योगिक, प्रयोगशाळा उपकरणे, वैद्यकीय, सैन्य आणि इतर फील्ड.

2. मल्टी-स्टेज मालिका: मुख्यतः मोठ्या तापमानातील फरक किंवा कमी तापमानाची आवश्यकता असलेल्या भागात वापरली जाते. या प्रकारच्या TEC मध्ये लहान कूलिंग पॉवर असते आणि लहान आणि मध्यम रेफ्रिजरेशन पॉवर आणि मोठ्या तापमानातील फरक आवश्यक असलेल्या प्रसंगांसाठी योग्य आहे. सामान्यतः IR-डिटेक्शन, सीसीडी आणि फोटोइलेक्ट्रिक फील्डमध्ये वापरले जाते. वेगवेगळ्या स्टॅकिंग पद्धतींची रचना खोल रेफ्रिजरेशनच्या गरजा पूर्ण करू शकते. या प्रकारचे रेफ्रिजरेटर सिंगल-स्टेज TEC पेक्षा मोठे तापमान फरक साध्य करू शकते.

3. सूक्ष्म मालिका: उच्च तापमान आणि लहान जागेचे वातावरण पूर्ण करण्यासाठी डिझाइन आणि विकसित केले आहे. उच्च-कार्यक्षमता असलेल्या थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्रीच्या प्रगत उत्पादन प्रक्रियेचा वापर करून उत्पादने विकसित केली जातात. लेसर ट्रान्समीटर, ऑप्टिकल रिसीव्हर्स, पंप लेसर आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशन उद्योगातील इतर उत्पादनांमध्ये सामान्यत: वापरली जाणारी उत्पादने.

4. रिंग मालिका: मध्यम कूलिंग पॉवर अनुप्रयोगांसाठी योग्य. ऑप्टिकल, मेकॅनिकल फास्टनिंग किंवा तापमान प्रोबसाठी प्रोट्र्यूशन सामावून घेण्यासाठी उत्पादनांच्या या मालिकेत गरम आणि थंड बाजूच्या सिरॅमिक्सच्या मध्यभागी एक गोलाकार छिद्र आहे. विशेषत: औद्योगिक, विद्युत उपकरणे, प्रयोगशाळा आणि ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणे आणि इतर क्षेत्रात वापरले जाते

पारंपारिक यांत्रिक रेफ्रिजरेशन पद्धतींच्या तुलनेत, थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन तंत्रज्ञानाला कोणत्याही रेफ्रिजरंटची आवश्यकता नसते आणि ही पर्यावरणास अनुकूल घन-राज्य रेफ्रिजरेशन पद्धत आहे. यात लहान आकार, हलके वजन, कंपन नाही, आवाज नाही, अचूक तापमान नियंत्रण, उच्च विश्वासार्हता आहे आणि कोणत्याही कोनात काम करण्यासारख्या फायद्यांसह असू शकते, थर्मोइलेक्ट्रिक तंत्रज्ञान हे काही विशिष्ट अनुप्रयोग क्षेत्रांमध्ये देखील एक महत्त्वाचे तांत्रिक उपाय आहे.

सक्रिय कूलिंग: थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग ही एक सक्रिय कूलिंग पद्धत आहे जी सभोवतालच्या तापमानापेक्षा कमी वस्तू थंड करू शकते, जे सामान्य रेडिएटर्समध्ये अशक्य आहे. व्हॅक्यूम वातावरणात मल्टी-स्टेज थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर वापरून, अगदी कमी तापमान -100°C पर्यंत मिळवता येते.

पॉइंट-टू-पॉइंट रेफ्रिजरेशन: थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशनमध्ये कॉम्पॅक्ट रचना असते आणि ते लहान जागेत किंवा श्रेणीमध्ये अचूक तापमान नियंत्रण मिळवू शकते आणि अगदी पॉइंट-टू-पॉइंट रेफ्रिजरेशन देखील साध्य करू शकते, जे इतर रेफ्रिजरेशन पद्धतींद्वारे साध्य केले जाऊ शकत नाही.

उच्च विश्वासार्हता: थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशनमध्ये कोणतेही हलणारे भाग नसतात, उच्च विश्वासार्हता असते आणि देखभाल न करता दीर्घकाळ काम करू शकते. हे अशा सिस्टीमसाठी योग्य आहे जे स्थापनेनंतर वेगळे करणे सोपे नाही किंवा दीर्घ सेवा आयुष्य आवश्यक आहे.

अचूक तापमान नियंत्रण: थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन हा डीसी पॉवर सप्लाय आहे आणि कूलिंग क्षमता समायोजित करणे सोपे आहे. इनपुट करंट समायोजित करून, कूलिंग क्षमता आणि तापमानाचे अचूक नियंत्रण मिळवता येते, तापमान नियंत्रण स्थिरता 0.01°C पेक्षा अधिक चांगली मिळवता येते.

कूलिंग/हीटिंग: थर्मोइलेक्ट्रिक तंत्रज्ञानामध्ये कूलिंग आणि हीटिंग अशी दोन्ही कार्ये आहेत. समान प्रणाली फक्त विद्युत् प्रवाहाची दिशा बदलून शीतकरण आणि गरम मोड दोन्ही साध्य करू शकते.