45

آموزش تعمیر منبع تغذیه سوئیچینگ

المان سرد کننده TEC

المان سرد کننده TEC

المان سرد کننده یا TEC ، قطعه ای الکترونیکی متشکل از تعدادی نیمه هادی نوع N و نیمه هادی نوع P است که بوسیله ی رسانا به یکدیگر متصل شده اند. TEC مخفف ThermoElectric Cooling است. TEC ها با استفاده از اثر پلتیر ( Peltier ) بین دو طرف قطعه شارش گرما ایجاد می کنند ، این قطعه با استفاده از انرژی الکتریکی ، گرما را با توجه به جهت عبور جریان ، از یک سوی قطعه به سوی دیگر هدایت می کند. طبیعی است که به علت مصرف انرژی الکتریکی گرمایی که دفع می شود از گرمایی که در طرف مخالف قطعه جذب می شود بیشتر است. این قطعه را به نام هایی مانند المان سرد کننده، TEC ، کولر ترموالکتریک، یخچال حالت جامد و … نیز می شناسند.

از مزایای المان های سرد کننده نسبت به کولر های کمپرسوری می توان به مواردی مانند عدم وجود قطعات و سیال متحرک ، عدم نشت ، عمر بالا ، اندازه کوچک و امکان تولید در اشکال مختلف اشاره نمود اما اشکال اساسی المان های سردکننده ، قیمت بالا و راندمان کم آنهاست. هم اکنون بسیاری از محققان و شرکت های تحقیقاتی در حال تحقیقات بر روی تولید المان سرد کننده با قیمت پایین و راندمان بالا هستند.

با اعمال جریان الکتریکی به المان های سرد کننده ، یکی از طرفین قطعه شروع به سرد شدن و دیگری شروع به گرم شدن می کند اما می توان این فرآیند را برعکس کرد! در صورتی که بین طرفین المان های سرد کننده اختلاف دما ایجاد کنید یعنی یک طرف المان را سرد و دیگری را گرم کنید می توانید از دو سر المان جریان الکتریکی تحویل بگیرید. البته راندمان این کار با المان های TEC متداول بسیار پایین است.

در المان های سرد کننده ( TEC ) می توان با تغییر جهت جریان ( جابجا کردن + و – ) ، طرف سرد و گرم قطعه را تغییر داد.

دقت کنید حتما باید هیت سینک مناسب به طرف گرم المان سرد کننده متصل کنید. جنس و اندازه ی هیت سینک تاثیر بسیار زیادی بر روی عملکرد قطعه خواهد داشت. هرچه گرمای طرف گرم بیشتر و سریعتر دفع شود ، گرمای بیشتری از طرف سرد جذب می شود و دمای طرف سرد بیشتر کاهش می یابد.

هر طبقه ( Stage ) از TEC ها می تواند تا 70 درجه اختلاف دما در دو سمت ایجاد نماید ، برخی اوقات برای افزایش این عدد و دفع گرمای بیشتر چندین طبقه TEC را بر روی یکدیگر قرار می دهند که به این حالت Multi-Stage گفته می شود. در تصویر زیر یک TEC سه طبقه ( Three-Stage ) نمایش داده شده است.

ضمنا لازم به توضیح است برای اینکه نتیجه مناسبی از المان TEC بگیرید حتما باید جریان نامی المان را تامین کنید. به فرض مثال در صورت اتصال یک المان 6 آمپر به منبع جریان 3 آمپر با این که اختلاف دما ایجاد می شود اما یقینا کمتر از توان حداکثر المان خواهد بود.

المان سرد کننده 3 طبقه TEC3-64-26-11-05

 

برای خرید المان سرد کننده در توان های مختلف می توانید اینجا کلیک کنید.

نگاهی به درون المان های خنک کننده ( TEC )

المان سرد کننده TEC

زمانی که یک المان سرد کننده را خریداری می کنید احتمالا ظاهری مشابه شکل بالا خواهد داشت. اما آنچه شما می بینید تنها دو صفحه سرامیکی برای انتقال حرارت است و پیوند های نیمه هادی ذکر شده بین این دو صفحه قرار گرفه اند. ساختمان داخلی TEC ها مطابق تصویر زیر است.

نمای داخلی المان سرد کننده

در تصویر زیر نیز یک ماژول سرد کننده TEC که با نهایت دقت باز شده است را مشاهده می نمایید.

نمای داخلی Thermoelectric cooling

 

برای خرید المان سرد کننده در توان های مختلف می توانید اینجا کلیک کنید.

شناسایی TEC ها 

زمانی که قصد خرید یک المان سرد کننده TEC را دارید ممکن است فروشنده اطلاعات کافی در مورد قطعه نداشته باشد. برای شناسایی TEC ها استانداردی وجود دارد که شما می توانید به راحتی همه اطلاعات مربوطه را استخراج کنید. بر روی اغلب المان های سرد کننده در طرف گرم یک رشته عددی حرفی مانند تصویر زیر چاپ شده است که شما به کمک آن می توانید اطلاعات المان را استخراج کنید. در ادامه با روش خواندن اطلاعات روی TEC آشنا خواهید شد.

المان سرد کننده TEC1-12706

در تصویر زیر نحوه ی خواندن کد روی TEC ها توضیح داده شده است.

 

نحوه شناسایی TEC

برای مثال در شکل قبل عبارت TEC1-12706 نشان میدهد مشخصات این المان به شرح زیل است :

سایز استاندارد – 1 طبقه – 127 زوج P-N – جریان مصرفی 6 آمپر

اما در مورد المان های چند طبقه کد شناسایی کمی متفاوت است. برای مثال المان 3 طبقه ای که تصویر آن در همین مبحث درج شده دارای کد شناسایی زیر است :

 TEC3-64-26-11-05

اما این کد به چه معناست ؟ در صورت چند طبقه بودن المان ، قسمت مربوط به تعداد زوج های P-N به تعداد طبقات ذکر خواهد شد و با – از سایر قسمت ها جدا می شود بنابراین مشخصات این المان به شرح زیر است :

سایز استاندارد – 3 طبقه – طبقه اول 64 پیوند – طبقه دوم 26 پیوند – طبقه سوم 11 پیوند جریان نامی 05 آمپر

امیدوارم که این مطلب برای شما کاربر گرامی مفید واقع شده باشد.

45 نظرات
  1. احسان مرادی می گوید

    درود
    واقعا مقالهء جالب ، کامل و مفیدی بود…
    واقعا خوشحالم که هنوز هم بچه هایی توی این کشور هستن که به مطالب علمی علاقه دارن و به پیشرفت این کشور کمک میکنن…
    با تشکر

    1. محمد حمیدی می گوید

      درود بر شما. متشکرم از شما که مطالب رو دنبال میکنید و به ما انرژی میدید تا همیشه بهتر از قبل باشیم.

  2. dana.g می گوید

    درود
    جالب و کامل بود
    جناب حمیدی بنده برای یک پروژه باید دمای یک سطح 8*8سانتی متر وبه ضخامت 5 میلی متری را تا 250 درجه بالا ببرم و20 ثانیه در این دما بماند و سپس به سرعت خنک شود تا حداکثر دمای 50 درجه برسد سوالی که دارم ایا می شود از المان سرد کننده استفاده کرد چون موقع قرار دادن المان روی سطح دما 250 درجه است و هر دو طرف المان هیت سینک مناسب دارد.ممنون

    1. محمد حمیدی می گوید

      اختلاف دمایی که میخواید ایجاد کنید برای یک مرحله TEC زیاد به نظر میرسه و ممکنه نتونید جوابی که میخواینو از این سیسم بگیرید. چرا از المنت و سیستم خنک کننده آبی داخل یک ورق مسی استفاده نمی کنید؟

  3. حمید می گوید

    جالبناک بود موفق باشید

  4. سعید می گوید

    سلام
    خیلی ممنون.

  5. نسیم می گوید

    خیلی متشکر، مختصر و مفید بود.

  6. علمداری می گوید

    خیلی عالی راهنمایی کردید ممنون از زحماتتون.

  7. سیروان می گوید

    سلام این سرد کننده ها ضد اب هستند

    1. محمد حمیدی می گوید

      بله ، روکش این المان ها سرامیکی هست و نیمه هادی ها هم با چسب سیلیکون آب بندی شدن ، البته معمول نیست که مستقیما با آب در تماس باشه.

  8. ابراهیم می گوید

    ممنون امیدوارم همیشه موفق وپیروز باشید

  9. محمدرضا می گوید

    سلام.
    من میخوام برای ماشین یدونه یخچال درست کنم.
    سوال من اینه که چ نوع المانی در حد مطلوب و بالاتر جواب میده؟
    و اینکه آیا میشه این المان رو مستقیم به باتری اتومبیل وصل کرد؟نمیسوزه؟

    1. محمد حمیدی می گوید

      یکی از کاربرد های این قطعات ساخت یخچال ماشین هست. باید بر اساس حجم یخچال و توان مورد نیازتون قطعه رو انتخاب کنید. مثلا 12706 حدود 50 وات توان خنک کنندگی داره و 12715 حدود 150 وات. مهم ترین نکته خنک کردن طرف داغ TEC هست که باید بهش فکر کنید و ضمن انتخاب هیت سینک مناسب باید المان رو طوری خاموش و روشن کنید که دمای طرف گرم از یه حد خاصی بالاتر نره. این المان رو میشه به باتری ماشین به صورت مستقیم وصل کرد و آسیبی نمی بینه اما اگه بخواین از حداکثر توان استفاده کنید باید با توجه به مدل قطعه ولتاژ حدود 14 الی 16 ولت بهش بدید که به یه مدار DC Boost نیاز دارید. اگر با این قطعه پروژه ای ساختید میتونید عکس ها و توضیحات دلخواهتون رو بفرستید تا روی سایت قرار بگیره. متشکر

  10. omid parsa می گوید

    آیا میشه از این دستگاه در فضای آزاد استفاده کرد بدون اینکه به چیزی وصل بشه و دمای زیر صفر بده؟؟؟؟؟

    1. محمد حمیدی می گوید

      خیر hotside این المان حتما باید به هیت سینک متصل باشه تا گرما دفع بشه در غیر اینصورت به قطعه آسیب وارد میشه.

  11. داریوش می گوید

    سلام

    من یه تازه کارم و به شدت علاقه مند

    می خواستم بدونم آیا می شود از این قطعات کنار هم استفاده کرد ؟ مثلا یک سطح وسیع تری را ایجاد کرد؟
    آیا اندازه های بزرگتر ی هم وجود دارد ؟

  12. مسعود محمدی می گوید

    سلام من یه آب سرد کن با TEC کار میکنه دارم الآن سرد نمیکنه و رو ماژول نوشته A6-و فنش هم کار نمیکنه آیا با سوختن ماژول مدار هم قطع میشه. میشه کمکی کنید .تشکر

  13. جلالی می گوید

    با سلام
    بسیار عالی و کاربردی
    خیلی خیلی ممنون.

  14. پارسا می گوید

    سلام
    میشه این المان رو برای کارت های گرافیکی به هنگام اورکلاک استفاده کرد؟
    یعنی طرف گرمش وصل به هیتسینک و طرف سردش مستقیم اتثال به کارت گرافیک؟

    1. محمد حمیدی می گوید

      ّبله امکانش هست فقط باید به طرف گرم تجهیزات کولینگ مناسب متصل کنید.

  15. پارسا می گوید

    ممنون از راهنماییتون
    فقط برای این کار شما چه مدل المانی رو پیشنهاد میکنید؟
    سیستم خنک کنندمم deapcool v95 هستش

  16. کیوان می گوید

    سلام دوست عزیز
    یه سوال از حضورتون داشتم
    من اگر مثلا ۴ یا ۶ عدد از این المان ها از شما تهیه کنم و با هدسینک و فن مناسب حرارت رو از طرفی دفع و از طرف دیگه با هد سینک دیگه سوراخ شده لوله مسی ۱۲میلیمتری با طول ۲ متر با عبور آب با درجه ۷۰c از وسطش عبور کنه قابلیت خنک سازی این لوله مسی که روی قسمت سرد شده پیاده شده رو تا درجه سرد شدنش داره ؟

    1. م،ش می گوید

      دادا يه بطري هم بما بده

  17. بهزاد می گوید

    سلام. من این قطعه رو می خوام برای لپ تاپم(زیر لپتاپ به عنوان خنک کننده) استفاده کنم. به علت این که آمپر و توان آن بالاست آیا می تونم با موج pwm توسط avr قطعه رو روشن خاموش کنم به طوری که جریان و توان قطعه پایین بیاد و دمای طرف سرد قطعه به صفر برسه (زیر صفر نمی خوام) با این کار طرف گرم هم زیاد داغ نمی کنه. اصلا این قطعه رو میشه به صورت pwm روشن خاموش کرد. جریان اولیه می خواد یعنی حتی با موج pwm به صورت 50 درصد جریان آن به نصف میرسه، موقع روشن شدن، یا حتی دیوتی سایکل اگر یک درصد هم باشه جریان 4 آمپر می خواد برای روشن شدن.
    نطر شما چیه در مورد این عمل فوق؟

  18. سیاوش مرادیانی می گوید

    درود بر شما جناب حمیدی
    مقاله بسیار خوب و کاملی بود
    بسیار استفاده کردیم
    تجربه شخصی بنده در مورد این المان ها به اینجا منتج شد که بهترین راه برای خنک کردن سطح گرم المان استفاده از واترکولینگه
    حتی با بهترین هیت سینک ها هم نمیشه سطح گرمش رو خیلی خنک کرد
    اما با واترکولینگ و خنک کردن سطح گرم ، به راحتی میشه سطح سرد رو تا دمای -30 رسوند
    هرچند اون آبی که سطح گرم رو خنک میکنه باید حتما خودش سرد بشه
    کلا یه قطعه جالبه و کلی پروژه ها میشه باهاش انجام داد
    باز هم ممنون از مقاله خوبتون

  19. علی می گوید

    سلام واقعا مطلب مفیدی بود
    یک سوال اگر که این فرآیند رو برعکس انجام بدهیم ولتاژ و جریان خروجی آن برابر ولتاژ و جریان ورودی است؟و اگر کاهش میابد تا چه اندازه کم میشود؟

    1. محمد حمیدی می گوید

      به شدت کمتر هست ولتاژ و جریان خروجی. قطعات tec موجود در بازار برای چنین کاربردی طراحی نشدن و راندمانشون در حالت معکوس به شدت افت پیدا می کنه تا جایی که میشه ازش صرف نظر کرد.

      1. علی می گوید

        ممنون از پاسخ کاملتون ولی حالا که من دنبال چنین قطعه ای با راندمان بالا در حالت معکوس هستم از کجا میتونم تهیه اش کنم ؟

  20. مهدی می گوید

    واقعا ممنون ///

  21. مجتبی می گوید

    سلام
    خواستم ببینم این قطعه نمونه تقلبی و اصلی داره؟ چطور باید بفهمم؟؟
    من یه دونه 12706 خریدم برا سمت گرم از هیتسینگ cpuبه همراه فن استفاده میکنم ولی خنکیش رضایتبخش نیست و تو ولتاژ 13.5 ولت 3.5 آمپر میکشه درصورتیکه باید بیشتربکشه

    1. هومن می گوید

      سلام اول اینک تا مینوانید بخش گرم باید خنک شود و فاصله پیدا کند از بخش خنک دوم اینکه برق شما کاملن باید صاف دسی باشد همانند برق باتری و از اداپتو متفرقه استفاده نکنید سوم که راندمان اینها کلا زیاد جالب و باصرفه نیست و هنوز بر رویشان کار میشود… برای این هست که هنوز نتوانستن جای کمپرسورها گازی و مکانیکی بگیرند اما حتما به زودی راندمان کارایشان بالا میرود

  22. amir می گوید

    سلام
    اين آبسركن هاي جديدي هم با همين قطعه كار ميكنن؟؟ از يه شير آبسرد و از يه شير ديگه آبجوش مياد…
    مسير حركت آب و تماس آب واسه سرد يا گرم شدن چه طوريه؟؟
    اگه كسي تا حالا اين دستگاه رو باز كرده توضيح بده…

    1. امیر می گوید

      با سلام دوست عزیز
      سیستم آب سرد کن های مخزنی ایستاده از همان سیستم های کمپرسور به همراه اواپراتور و کندانسور استفاده می کند و جهت آبجوش از المنت برقی

  23. یاری می گوید

    ای بابا سوخت که… لعنت به ای زندگی

  24. محمد می گوید

    سلام. اگر از این المان بخوایم که تو هوای آزاد استفاده کنیم که نسبتا هوا گرمه و برای خنک کردن سمت گرم المان از هیتسینک استفاده کنیم، سمت سرد المان تا چند درجه میتونه سربشه؟

    1. محمد می گوید

      سلام بستگی به راندمان هیتسینک حرارتی داره که از جنس و ابعاد هیتسینک نشات می گیره
      تعداد پره های هیتسینک و ضریب هدایت حرارتی جنس به کار رفته در ساخت هیتسینک در افزایش راندمان بسیار موثر می باشند

  25. mahdi می گوید

    سلام
    ممنون از سایت خوبتون
    میخاسمببینم میشه از این بع عنوان کول پد لب تابم استفاده کرد?
    ممنون میشم راهنماییم کتید.

  26. سیا می گوید

    با سلام
    در المان های سرد کننده آماده که عکسش رو گذاشتید دمای طرف گرم چطور کاهش میاید ؟
    باید خودمان با فن یا هر چیزی سرد کنید یا چجوریاس؟

  27. آرمان می گوید

    سلام، من یک اتاقک به ابعاد 40x40x60 دارم که داخلش دارای رطوبت میانگین 70 درصد هست، آیا من می تونم با این قطعه دمای اتاقک رو 5 تا 60 درجه کاهش بدم؟ و آیا این کاهش دما قابل تنظیم و کنترل توسط من هست و یا هر قطعه الزاما تا یک حد مشخصی دما رو کاهش میده؟

    1. آرمان می گوید

      5 تا 6 درجه، به اشتباه 5 تا 60 تایپ شد

    2. جواد می گوید

      شما میتونید با یکی از این المانها یه یخچال کوچیک بسازید طرز ساختش تو آپارات هست

  28. فرزانه می گوید

    ما سه عدد پلتیر را روی یک صفحه مسی نصب کردیم کنار هم صفحات گرم رو به پایین و صفحات سرد رو به بالا و توسط آب گرما را میگیریم ولی دمای سرد ما به اندازه کافی پایین نمی آید چرا؟
    میخواهیم آب را یخ بزنیم

    1. Ben می گوید

      TEC ها یک اختلاف دما در دوسر خود ایجاد می کنند که در دیتا شیت اون هست و معمولا اگر گرمای تولید شده رو بتونید خوب جذب کنید این اختلاف دما به 45 درجه میرسه یعنی اگر بطور مثال سمت گرم اون به 30 درحه سانتیگراد برسه سمت سرد اون -15 درحه خواهد بود.

  29. فریبرز برهان زاده می گوید

    سلام برای خنککردن اتاقسرور با استفاده ارخنککننده اب و یا روغن در صفحه های مسی میتونید برامتوضحات بفرستید ممنون

  30. هاشم حیدری می گوید

    سلام وخسته نباشید از این آلمانها میتونم دمای آب رادیاتور ماشین که تقریبا ۹۰ درجه است استفاده کنم که ۹۰ درجه را تقریبا ۱۰ تا ۱۵ درجه پایین بیاره دما ۷۵ بشود اگه امکان پذیر باشه از چه نوع آلمانی وسینک خنک کن استفاده کنم واز کجا تهیه کنم اگه شما کامل لوازمش را دارید چگونه میتونم تهیه کنم

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.