Dimensionnement d'un élément peltier - Génie électrique Pile d'échange
Je veux refroidir un peu d'électronique avec des éléments peltier afin d'augmenter leur température de travail par rapport aux potentiels environs. Malheureusement, la surface sur laquelle ces éléments sont la distribution de chaleur est plus petite que la surface de l'élément à effet Peltier. Maintenant, je me demandais si cela influence la puissance maximale de l'élément peltier peut « radiateur ». Si la surface du dispositif est la moitié de la surface de l'élément, est la puissance maximale pouvant transporter une donnée $ \ Delta T $ moitié de la puissance potentielle maximale de l'élément? Ou est-ce toujours le même?
Un élément à effet Peltier est constitué de deux minces plaques de céramique avec des petits « cubes » de matériaux différents, qui sont séparés par un petit entrefer:
La chaleur est transférée à travers les cubes d'une plaque à l'autre, mais pas latéralement d'un cube à son voisin en raison de l'espace d'air. Aussi la céramique aurait besoin d'avoir une conductivité thermique exceptionnelle pour diffuser la chaleur d'une petite tache sur toute la surface, qu'elle n'a pas. (Je suppose que même le cuivre ne serait pas suffisante, car les plaques sont si minces)
De plus, chaque cube a la même « puissance de refroidissement », de sorte que la puissance n'augmentera pas où votre composant chaud touche l'élément peltier.
Donc, je vous conseille d'utiliser un répartiteur de chaleur, comme une plaque (plus épais) de cuivre entre l'élément peltier et le composant chaud.
Veuillez conserver également cela à l'esprit:
Un élément à effet Peltier pompes une quantité constante d'énergie thermique par seconde (ou a une constante « puissance de pompage ») à partir du froid au côté chaud:
Ceci est un paramètre donné dans chaque fiche.
De l'autre côté, la tête est également transféré par conductivité thermique ordinaire, qui dépend de la différence de température:
Comme résultat, la puissance de pompage effective, totale (utilisable) dépend également de la différence de température:
$$ P (\ Delta T) = P_-C \ cdot \ Delta T $$
A une certaine différence de température, les deux processus se compensent l'un l'autre, de sorte que la puissance de pompage effective, le total est égal à zéro. Cette différence de température est également donnée dans chaque fiche technique.
A titre d'exemple: un élément à effet Peltier 100W avec une différence de température maximale de 60 ° C peut supprimer seulement 50W, lorsque la différence de température est de 30 ° C.
(Il y a plus d'effets, mais c'est la chose la plus simple, il faut garder à l'esprit)
Une autre note: Un élément peltier peut être assez froid et pourrait causer des gouttes d'eau dewed près de chez vous composant. Ceci est une autre raison pour laquelle vous devez utiliser un répartiteur de chaleur
Pour répandre la chaleur sur toute la surface de peltier, vous pouvez ajouter une plaque d'aluminium pour répandre la chaleur. Ce qui suit explique pourquoi vous ne devriez pas pris la peine.
Un élément à effet Peltier est, dans cet ordre:
2.) un raccourci thermique
3.) une unité de transfert thermique
La puissance totale de l'élément Peltier est ajouté à la charge thermique du refroidisseur d'air, ce qui augmente sa température. Un côté de la peltier va être légèrement plus froide que l'autre côté, probablement quelques degrés C, certainement pas plus que de dire 20 ° C
Si vous avez, disons, 20W dissipant dans vos circuits intégrés et 12W avec votre présenter peltier, votre refroidisseur d'air a maintenant au contenu de 32 W au total, ce qui augmente son delta-T par plus de la moitié. L'élément Peltier doit donner un delta-T de cette différence, qui il ne marche pas.
Vous le voyez peut atteindre 70 ° C delta-T, mais il ne pompe pas de chaleur, il introduit seulement 72W de chaleur dans le système.
Maintenant, permet de regarder un vrai système de vie: 22 ° C Air, radiateur refroidi par air forcé d'environ 0,5 K / W. Nous avons un CP85338 peltier 72W entre la puce et le radiateur. Assument toute la chaleur LET'S est transféré par radiateur.
TLDR: vous ne peux pas l'acheter parce préconfiguré cela n'a aucun sens.