ການນຳໃຊ້ໂມດູນ Peltier, ໂມດູນຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າໃນເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ

ການນຳໃຊ້ໂມດູນ Peltier, ໂມດູນຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າໃນເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ

ໂມດູນເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ (ອົງປະກອບ peltier) — ໂດຍທົ່ວໄປເອີ້ນວ່າເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ (TECs) — ແມ່ນອົງປະກອບທີ່ສຳຄັນໃນລະບົບຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງ. ການເຮັດວຽກຂອງພວກມັນແມ່ນອີງໃສ່ຜົນກະທົບຂອງ Peltier: ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າໂດຍກົງຜ່ານເທີໂມຄັບເປິ້ນທີ່ປະກອບດ້ວຍວັດສະດຸເຄິ່ງຕົວນຳສອງອັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກດູດຊຶມຢູ່ທີ່ຈຸດຕໍ່ໜຶ່ງ (ດ້ານເຢັນ) ແລະຖືກປະຕິເສດພ້ອມກັນຢູ່ທີ່ຈຸດຕໍ່ກົງກັນຂ້າມ (ດ້ານຮ້ອນ).

ໃນລະບົບຄວບຄຸມອຸນຫະພູມປະສົມປະສານ, ໂມດູນຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ, ໂມດູນ peltier, TECs ແມ່ນຖືກຈັບຄູ່ກັບຕົວຄວບຄຸມອຸນຫະພູມອັດສະລິຍະ (ເຊັ່ນ: ເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ) ເພື່ອເຮັດໃຫ້ການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນແບບສອງທິດທາງ, ແບບເຄື່ອນໄຫວ, ແລະ ແບບວົງຈອນປິດມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ. ຂ້າງລຸ່ມນີ້ແມ່ນການວິເຄາະໂຄງສ້າງຂອງຫຼັກການການເຮັດວຽກ ແລະ ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດຕົວຈິງຂອງພວກມັນ:

1. ຫຼັກການດໍາເນີນງານຫຼັກ: ການຄວບຄຸມຄວາມຮ້ອນສອງທິດທາງແບບວົງຈອນປິດ

ໂມດູນເຮັດຄວາມເຢັນດ້ວຍຄວາມຮ້ອນ, TEC ເຮັດວຽກເປັນອຸປະກອນຖ່າຍໂອນຄວາມຮ້ອນເທົ່ານັ້ນ ແລະ ບໍ່ສາມາດກຳນົດໄດ້ໂດຍອັດຕະໂນມັດວ່າຈະເຮັດຄວາມເຢັນ ຫຼື ໃຫ້ຄວາມຮ້ອນ; ຄວາມສາມາດໃນການຕັດສິນໃຈນີ້ຢູ່ພາຍໃນຕົວຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທັງໝົດ - "ໜ່ວຍປະມວນຜົນສູນກາງ" ຂອງລະບົບ. ພ້ອມດ້ວຍເຊັນເຊີອຸນຫະພູມທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ, ຕົວຄວບຄຸມຈະຕິດຕາມກວດກາອຸນຫະພູມຕົວຈິງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ປຽບທຽບມັນກັບຈຸດທີ່ຜູ້ໃຊ້ກຳນົດໄວ້:

• ໂໝດເຮັດຄວາມເຢັນ: ເມື່ອອຸນຫະພູມທີ່ວັດແທກໄດ້ເກີນຈຸດທີ່ຕັ້ງໄວ້ຂ້າງເທິງ, ຕົວຄວບຄຸມຈະໃຊ້ກະແສໄຟຟ້າທີ່ມີອະຄະຕິໄປທາງໜ້າ, ເຮັດໃຫ້ການສະກັດຄວາມຮ້ອນສູງສຸດຢູ່ດ້ານເຢັນ.

• ໂໝດຄວາມຮ້ອນ: ເມື່ອອຸນຫະພູມຫຼຸດລົງຕໍ່າກວ່າຈຸດທີ່ກຳນົດໄວ້ຕ່ຳກວ່າ, ຕົວຄວບຄຸມຈະປີ້ນກັບຂົ້ວກະແສໄຟຟ້າ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງແລກປ່ຽນບົດບາດຄວາມຮ້ອນຂອງສອງຈຸດຕໍ່ ແລະ ເລີ່ມການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຢ່າງຫ້າວຫັນ.

ກົນໄກການປີ້ນກັບກະແສໄຟຟ້ານີ້ເຮັດໃຫ້ສາມາດປ່ຽນໂໝດຄວາມຮ້ອນໄດ້ເກືອບທັນທີ — ໂດຍບໍ່ມີຄວາມຊັກຊ້າທາງກົນຈັກ ຫຼື ຄວາມเฉื่อยທາງຄວາມຮ້ອນ — ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສະເໜີການຕອບສະໜອງແບບໄດນາມິກທີ່ດີກວ່າເມື່ອທຽບກັບລະບົບເຮັດຄວາມເຢັນແບບດັ້ງເດີມທີ່ອາໄສອົງປະກອບຄວາມຮ້ອນແຍກຕ່າງຫາກ ແລະ ສະແດງຄວາມຊັກຊ້າທາງກົນຈັກໂດຍທຳມະຊາດ.

2. ໂດເມນແອັບພລິເຄຊັນຕົວແທນ

ເນື່ອງຈາກມີຂະໜາດກະທັດຮັດ, ການເຮັດວຽກທີ່ງຽບສະຫງົບ, ປະສິດທິພາບທີ່ບໍ່ມີການສັ່ນສະເທືອນ, ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງອຸນຫະພູມ (ບັນລຸຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງການຄວບຄຸມ ±0.1 °C, ແລະ ຫຼຸດລົງເຖິງ ±0.01 °C ໃນການຕັ້ງຄ່າທີ່ດີທີ່ສຸດ), ລະບົບການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນທີ່ອີງໃສ່ໂມດູນ Thermoelectric (ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນ peltier) TEC ໄດ້ຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຂະແໜງການທີ່ສຳຄັນຫຼາຍ:

• ວິທະຍາສາດທາງການແພດ ແລະ ວິທະຍາສາດຊີວິດ: ເຄື່ອງວັດຮອບດ້ວຍຄວາມຮ້ອນຂອງປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ໂພລີເມີເຣສ (PCR), ເຄື່ອງຈັດລໍາດັບພັນທຸກໍາລຸ້ນຕໍ່ໄປ, ເຄື່ອງວິເຄາະທາງຊີວະເຄມີທາງດ້ານຄລີນິກ, ແລະ ພາຊະນະຂົນສົ່ງວັກຊີນທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ອຸນຫະພູມ - ທັງໝົດນີ້ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີທາງຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມງວດເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສົມບູນຂອງການວິເຄາະ ແລະ ຄວາມປອດໄພຂອງຄົນເຈັບ.

• ລະບົບແສງ ແລະ ໂຟໂຕນິກ: ເລເຊີໄດໂອດ, ເຊັນເຊີແສງ, ແລະ ເຄື່ອງກວດຈັບອິນຟາເຣດ, ບ່ອນທີ່ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມເລັກນ້ອຍເຮັດໃຫ້ເກີດການເລື່ອນຂອງຄວາມຍາວຄື້ນ ຫຼື ການບິດເບືອນເສັ້ນທາງແສງ; ດັ່ງນັ້ນ, ການສະຖຽນລະພາບ TEC ທີ່ຊັດເຈນຈຶ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນສຳລັບການຮັກສາຄວາມແນ່ນອນຂອງສັນຍານໃນການສື່ສານແສງ ແລະ ການວັດແທກພື້ນຜິວຂອງແສງທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ.

• ການຜະລິດອຸດສາຫະກໍາ ແລະ ການຜະລິດເຄິ່ງຕົວນໍາ: ເຄື່ອງສ້າງແຜ່ນດ້ວຍແສງ, ເຄື່ອງມືແກະສະຫຼັກພລາສມາ, ໂມດູນສ້າງພາບ ADAS, ແລະ ເຄື່ອງຮັບສົ່ງສັນຍານ LiDAR—ບ່ອນທີ່ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນຄວບຄຸມໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດຊ້ຳຂອງຂະບວນການ, ຜົນຜະລິດ, ແລະ ຄວາມໜ້າເຊື່ອຖືຂອງອຸປະກອນໃນໄລຍະຍາວພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

• ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກສຳລັບຜູ້ບໍລິໂພກ ແລະ ອຸປະກອນພົກພາ: ໂມດູນການຈັດການຄວາມຮ້ອນຂອງໂທລະສັບສະຫຼາດ, ເຄື່ອງດູດຄວາມຊຸ່ມແບບອັດອາກາດຂະໜາດກະທັດຮັດ, ໜ່ວຍເຮັດຄວາມເຢັນຂະໜາດນ້ອຍ, ແລະ ອຸປະກອນບີບອັດຄວາມເຢັນທາງຜິວໜັງ — ສະໜອງວິທີແກ້ໄຂຄວາມຮ້ອນທີ່ງຽບສະຫງົບ, ບໍ່ມີສານເຮັດຄວາມເຢັນ, ແລະ ຍືນຍົງຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ.

3. ລະບົບຍ່ອຍທີ່ສຳຄັນທີ່ເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບ TEC ຄວາມຮ້ອນທີ່ດີທີ່ສຸດ

ເພື່ອນຳໃຊ້ຄວາມສາມາດຂອງໂມດູນ peltier, ອຸປະກອນ peltier, TEC ພາຍໃນສະຖາປັດຕະຍະກຳການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຢ່າງເຕັມທີ່, ລະບົບຍ່ອຍທີ່ເພິ່ງພາອາໄສເຊິ່ງກັນແລະກັນຫຼາຍໆລະບົບຕ້ອງໄດ້ຮັບການວິສະວະກຳຢ່າງເຂັ້ມງວດ ແລະ ປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດຮ່ວມກັນ:

• ການຄວບຄຸມການປ້ອນກັບທີ່ອີງໃສ່ PID: ເນື່ອງຈາກຄວາມเฉื่อยທາງຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຄຸນລັກສະນະການຖ່າຍໂອນແຮງດັນ-ກະແສ-ຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນຂອງ TECs, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນ Peltier, ອັລກໍຣິທຶມອະນຸພັນອັດຕາສ່ວນຂັ້ນສູງ (PID) ຂອງໂມດູນ Peltier ຖືກນຳໃຊ້ເພື່ອປັບກະແສໄຟຟ້າໄດຣເວີແບບໄດນາມິກ, ກຳຈັດຄວາມຜິດພາດຂອງສະຖານະຄົງທີ່, ສະກັດກັ້ນການສັ່ນສະເທືອນທາງຄວາມຮ້ອນ, ແລະ ຮັກສາການເຮັດວຽກແບບ isothermal ທີ່ແທ້ຈິງ.

• ການຄຸ້ມຄອງຄວາມຮ້ອນດ້ານຮ້ອນທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ: ຍ້ອນວ່າ TECs ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນປໍ້າຄວາມຮ້ອນ - ບໍ່ແມ່ນຕົວລະບາຍຄວາມຮ້ອນ - ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນເສດເຫຼືອຈາກດ້ານຮ້ອນຢ່າງມີປະສິດທິພາບແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນທີ່ສຸດ. ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບສ່ວນຫຼາຍແມ່ນເກີດຈາກການເຮັດໃຫ້ເຢັນດ້ານຮ້ອນບໍ່ພຽງພໍ; ດັ່ງນັ້ນ, ຕົວລະບາຍຄວາມຮ້ອນອາລູມິນຽມ ຫຼື ທອງແດງທີ່ມີຄວາມນຳໄຟຟ້າສູງ, ເສີມດ້ວຍການພາຄວາມຮ້ອນທາງອາກາດບັງຄັບ ຫຼື ວົງຈອນເຮັດຄວາມເຢັນຂອງແຫຼວ, ແມ່ນການປະຕິບັດມາດຕະຖານ.

• ການຮັບຮູ້ອຸນຫະພູມທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳສູງ: ການວັດແທກທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍຳແມ່ນອາໄສເຊັນເຊີທີ່ໄດ້ຮັບການປັບທຽບແລ້ວ ເຊັ່ນ: ເທີມິສເຕີ NTC ຫຼື ເຄື່ອງວັດແທກອຸນຫະພູມຄວາມຕ້ານທານ platinum PT100. ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຂອງອິນເຕີເຟດຄວາມຮ້ອນ ແລະ ຮັບປະກັນການຕອບສະໜອງທີ່ເປັນຕົວແທນ, ເຊັນເຊີຕ້ອງໄດ້ຕິດຕັ້ງທາງກາຍະພາບໃນການສຳຜັດຄວາມຮ້ອນຢ່າງໃກ້ຊິດກັບພື້ນຜິວທີ່ຄວບຄຸມ - ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວຈະຮັບປະກັນໂດຍໃຊ້ນ້ຳມັນຊິລິໂຄນທີ່ນຳຄວາມຮ້ອນ ແລະ ມີຄວາມໝັ້ນຄົງທາງກົນຈັກ.

• ວົງຈອນປ້ອງກັນທີ່ສົມບູນແບບ: ຕົວຄວບຄຸມອຸນຫະພູມທີ່ແຂງແຮງປະກອບມີການປ້ອງກັນຫຼາຍຊັ້ນ — ລວມທັງກະແສໄຟຟ້າເກີນ, ແຮງດັນເກີນ, ອຸນຫະພູມເກີນ, ແລະ ການປ້ອງກັນການລັດວົງຈອນ — ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບເຫດການແຮງດັນປີ້ນກັບຊົ່ວຄາວ, ຄວາມຮ້ອນບໍ່ໄປ, ຫຼື ສະພາບການເຮັດວຽກຜິດປົກກະຕິທີ່ອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ໂມດູນ Thermoelectric, ໂມດູນ TEC, ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງ TEC ຫຼື ຄວາມປອດໄພຂອງລະບົບ.

4. ການປະເມີນປຽບທຽບ: ຂໍ້ດີ ແລະ ຂໍ້ຈຳກັດ

ຂໍ້ດີ:

• ການກໍ່ສ້າງແບບແຂງຕົວຊ່ວຍກຳຈັດຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຄື່ອນທີ່, ຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ງຽບສະຫງົບ, ບໍ່ຕ້ອງມີການບຳລຸງຮັກສາ, ແລະ ມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ;

• ຮູບແບບທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ສູງຮອງຮັບການເຊື່ອມໂຍງເຂົ້າກັບແພລດຟອມທີ່ມີພື້ນທີ່ຈຳກັດ;

• ການປີ້ນກັບກັນຂອງຂົ້ວຄວາມຮ້ອນຢ່າງວ່ອງໄວຊ່ວຍໃຫ້ການເຮັດວຽກໄດ້ວ່ອງໄວໃນຊ່ວງອຸນຫະພູມທີ່ກວ້າງຂວາງ (ເຊັ່ນ: -50 °C ຫາ +80 °C);

• ການອອກແບບທີ່ບໍ່ມີສານເຮັດຄວາມເຢັນສອດຄ່ອງກັບລະບຽບການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມທົ່ວໂລກ ແລະ ຈຸດປະສົງດ້ານຄວາມຍືນຍົງ.

ຂໍ້ຈຳກັດ:

• ສຳປະສິດປະສິດທິພາບ (COP) ທີ່ຂ້ອນຂ້າງຕໍ່າ, ໂດຍສະເພາະພາຍໃຕ້ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງອຸນຫະພູມທີ່ໃຫຍ່;

• ຄວາມສາມາດໃນການເຮັດຄວາມເຢັນສູງສຸດແມ່ນຖືກຈຳກັດໂດຍພື້ນຖານໂດຍປະສິດທິພາບການປະຕິເສດຄວາມຮ້ອນດ້ານຮ້ອນ;

• ການໃຊ້ພະລັງງານເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນສະພາບການ ΔT ທີ່ຮ້າຍແຮງ;

• ໂມດູນ TEC ພະລັງງານສູງ (ໂມດູນຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ) ກ່ຽວຂ້ອງກັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານວັດສະດຸ ແລະ ການຜະລິດທີ່ສູງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ເສດຖະກິດໂດຍລວມຂອງລະບົບ.

ລາຍລະອຽດສະເພາະຂອງ TES1-12106T125

ອຸນຫະພູມດ້ານຮ້ອນແມ່ນ 30 ອົງສາເຊນຊຽດ,

Imax: 6A,

ສູງສຸດ: 14.2V

Qmax: 50.8 ວັດ

Delta T ສູງສຸດ: 67 C

ຂະໜາດ：15X60X3.4 ມມ, ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຮູ: 6.2

ແຜ່ນເຊລາມິກ: 96% Al2O3

ຜະນຶກ: ຜະນຶກດ້ວຍ 704 RTV (ສີຂາວ)

ສາຍ: 22AWG PVC, ຄວາມຕ້ານທານອຸນຫະພູມ 80 ℃.

ຄວາມຍາວຂອງສາຍ: 150 ມມ

ວັດສະດຸຄວາມຮ້ອນໄຟຟ້າ: ບິດມັດ ເທວລູໄຣດ໌