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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(fèi)

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(shè)計(jì)中的任何組件一樣，Peltier 模塊的可靠性很重要，因此了解其實(shí)施和構(gòu)造的基本知識可以極大地幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行正確的應(yīng)用。為了幫助工程師了解這項(xiàng)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(yīng)避免的常見故障機(jī)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(shè)計(jì)中的任何組件一樣，Peltier 模塊的可靠性很重要，因此了解其實(shí)施和構(gòu)造的基本知識可以極大地幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行正確的應(yīng)用。為了幫助工程師了解這項(xiàng)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(yīng)避免的常見故障機(jī)制。基礎(chǔ)建設(shè)基礎(chǔ)建設(shè)作為沒有移動部件的固態(tài)設(shè)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(dǎo)熱的陶瓷板之間的半導(dǎo)體顆粒組成。半導(dǎo)體顆粒也被摻雜以攜帶正電荷或負(fù)電荷。在每個陶瓷的內(nèi)表面上鍍有導(dǎo)電金屬圖案，半導(dǎo)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(jī)械并聯(lián)的方式配置。這些電氣和機(jī)械配置最終導(dǎo)致了珀耳帖設(shè)備的基本熱學(xué)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(shè)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(dǎo)熱的陶瓷板之間的半導(dǎo)體顆粒組成。半導(dǎo)體顆粒也被摻雜以攜帶正電荷或負(fù)電荷。在每個陶瓷的內(nèi)表面上鍍有導(dǎo)電金屬圖案，半導(dǎo)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(jī)械并聯(lián)的方式配置。這些電氣和機(jī)械配置最終導(dǎo)致了珀耳帖設(shè)備的基本熱學(xué)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(jìn)一步資源。可作為有關(guān)該主題的進(jìn)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(jī)制常見故障機(jī)制半導(dǎo)體顆?；蛳嚓P(guān)焊點(diǎn)的機(jī)械斷裂是珀耳帖模塊最常見的故障機(jī)制。盡管這些斷裂最初并未在整個顆?；蚝更c(diǎn)上發(fā)展，但如果斷裂完全擴(kuò)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(dǎo)體顆粒或相關(guān)焊點(diǎn)的機(jī)械斷裂是珀耳帖模塊最常見的故障機(jī)制。盡管這些斷裂最初并未在整個顆粒或焊點(diǎn)上發(fā)展，但如果斷裂完全擴(kuò)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。