提高珀耳帖模塊可靠性的重要因素

2512875 2022-11-24 | pdf | 193.24KB | 次下載 | 免費

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資料介紹

Peltier 模塊或熱電冷卻器 (TEC) 因其可靠的固態(tài)結(jié)構(gòu)和精確的溫度控制而越來越受歡迎。它們的基本操作是在通電時將熱量從模塊的一側(cè)傳遞到另一側(cè)。與設計中的任何組件一樣，Peltier 模塊的可靠性很重要，因此了解其實施和構(gòu)造的基本知識可以極大地幫助設計人員進行正確的應用。為了幫助工程師了解這項不斷發(fā)展的技術(shù)，本文將簡要回顧珀耳帖模塊的構(gòu)造以及為提高整體可靠性而應避免的常見故障機制。Peltier 模塊或熱電冷卻器 (TEC) 因其可靠的固態(tài)結(jié)構(gòu)和精確的溫度控制而越來越受歡迎。它們的基本操作是在通電時將熱量從模塊的一側(cè)傳遞到另一側(cè)。與設計中的任何組件一樣，Peltier 模塊的可靠性很重要，因此了解其實施和構(gòu)造的基本知識可以極大地幫助設計人員進行正確的應用。為了幫助工程師了解這項不斷發(fā)展的技術(shù)，本文將簡要回顧珀耳帖模塊的構(gòu)造以及為提高整體可靠性而應避免的常見故障機制。基礎建設基礎建設作為沒有移動部件的固態(tài)設備，熱電冷卻器可以在很寬的溫度范圍內(nèi)工作。從高層次上看，珀耳帖模塊由放置在兩個電絕緣但導熱的陶瓷板之間的半導體顆粒組成。半導體顆粒也被摻雜以攜帶正電荷或負電荷。在每個陶瓷的內(nèi)表面上鍍有導電金屬圖案，半導體顆粒被焊接到這些圖案上，并以一種使它們電氣串聯(lián)和機械并聯(lián)的方式配置。這些電氣和機械配置最終導致了珀耳帖設備的基本熱學原理，其中熱量從冷端陶瓷吸收并由熱端陶瓷排出。作為沒有移動部件的固態(tài)設備，熱電冷卻器可以在很寬的溫度范圍內(nèi)工作。從高層次上看，珀耳帖模塊由放置在兩個電絕緣但導熱的陶瓷板之間的半導體顆粒組成。半導體顆粒也被摻雜以攜帶正電荷或負電荷。在每個陶瓷的內(nèi)表面上鍍有導電金屬圖案，半導體顆粒被焊接到這些圖案上，并以一種使它們電氣串聯(lián)和機械并聯(lián)的方式配置。這些電氣和機械配置最終導致了珀耳帖設備的基本熱學原理，其中熱量從冷端陶瓷吸收并由熱端陶瓷排出。有關(guān)這些基本原理和構(gòu)造的更多信息，有關(guān)這些基本原理和構(gòu)造的更多信息，CUI Devices 的白皮書CUI Devices 的白皮書可作為有關(guān)該主題的進一步資源。可作為有關(guān)該主題的進一步資源。圖 1：通用 Peltier 模塊構(gòu)造（圖片來源：圖 1：通用 Peltier 模塊構(gòu)造（圖片來源：CUI DevicesCUI Devices））常見故障機制常見故障機制半導體顆粒或相關(guān)焊點的機械斷裂是珀耳帖模塊最常見的故障機制。盡管這些斷裂最初并未在整個顆?；蚝更c上發(fā)展，但如果斷裂完全擴散到這兩個區(qū)域中的任何一個區(qū)域，則可能會發(fā)生完全失效。然而，通過注意到珀耳帖模塊的串聯(lián)電阻升高會降低其整體效率，可以在完全失效之前檢測到這些斷裂。半導體顆?；蛳嚓P(guān)焊點的機械斷裂是珀耳帖模塊最常見的故障機制。盡管這些斷裂最初并未在整個顆?；蚝更c上發(fā)展，但如果斷裂完全擴散到這兩個區(qū)域中的任何一個區(qū)域，則可能會發(fā)生完全失效。