ตัวควบคุมอุณหภูมิด้วยเทอร์โมอิเล็กทริก (TEC) อาจผ่านรอบการทดสอบครั้งแรกได้ แต่ยังล้มเหลวในการทดสอบจริง

ในเครื่องควบคุมอุณหภูมิแบบ PCR การให้ความร้อนและระบายความร้อนเพียงครั้งเดียวไม่ใช่ส่วนที่ยาก ความท้าทายที่แท้จริงคือการวนซ้ำโพรไฟล์อุณหภูมิอย่างต่อเนื่องโดยไม่ให้โครงสร้าง TEC กลายเป็นจุดบกพร่องด้านความน่าเชื่อถือ

TEC แบบดั้งเดิมประกอบด้วยแผ่นเซรามิก ตัวนำทองแดง องค์ประกอบเทอร์โมอิเล็กทริกชนิด P และ N รวมทั้งรอยต่อที่เชื่อมด้วยบัดกรี วัสดุเหล่านี้ไม่ขยายตัวหรือหดตัวในอัตราเดียวกันอย่างแม่นยำ ดังนั้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว ความไม่สอดคล้องกันนี้จึงก่อให้เกิดแรงเครื่องกลจากความร้อนซ้ำ ๆ ภายในโมดูล

ความเสียหายอาจไม่ปรากฏชัดเจนเป็นวงจรเปิดทันที แต่อาจเริ่มต้นด้วยการเปลี่ยนแปลงของค่าความต้านทาน ความเหนื่อยล้าของพื้นผิวสัมผัส รอยแตกเฉพาะจุด หรือการแยกชั้น จากนั้นค่อย ๆ ส่งผลต่อความสม่ำเสมอของการควบคุมอุณหภูมิและอายุการใช้งาน

สิ่งที่เปลี่ยนไปเมื่อนำโครงสร้าง TEC ที่ใช้กาวยืดหยุ่นมาประยุกต์ใช้คืออะไร

คำว่า "โครงสร้าง TEC ที่ใช้กาวยืดหยุ่น" ไม่ได้หมายความว่า TEC ทั้งตัวถูกยึดติดเข้าด้วยกันด้วยกาวเพียงอย่างเดียว หรือว่าชั้นกาวยืดหยุ่นนี้จะแทนที่การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและรอยต่อแบบบัดกรีทุกจุด

ซีรีส์ TCR ของเราใช้ชั้นกาวที่ยืดหยุ่นระหว่างตัวนำทองแดงกับแผ่นเซรามิก รอยต่อแบบยืดหยุ่นนี้อนุญาตให้เกิดการเคลื่อนที่สัมพัทธ์เล็กน้อย และช่วยลดแรงเครียดบางส่วนที่เกิดขึ้นจากการขยายตัวและหดตัวซ้ำๆ

การมีชั้นกาวที่ยืดหยุ่นไม่ได้หมายความว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติทุกกรณี อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิยังคงขึ้นอยู่กับบล็อกตัวอย่าง มวลความร้อน ความต้านทานการสัมผัส จุดทำงานของเทอร์โมอิเล็กทริก (TEC) การระบายความร้อนด้านร้อน และกลยุทธ์การควบคุม วัตถุประสงค์หลักของชั้นกาวนี้คือทำให้โครงสร้าง TEC เหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิซ้ำๆ

เหตุใดกระบวนการเชื่อมจึงยังจำเป็นต้องควบคุม

• วัสดุกาวที่ยืดหยุ่นกับการนำความร้อน
• ความหนาของแนวเชื่อมและการอบแห้งอย่างสม่ำเสมอ
• การเตรียมพื้นผิวสัมผัสและการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งานยาวนาน
• ความเรียบของเซรามิก แรงกดขณะติดตั้ง และการรวมเข้ากับระบบทั้งหมด

ชั้นที่นุ่มกว่าหรือหนากว่าไม่ได้หมายความว่าดีกว่าโดยอัตโนมัติ ความหนาของชั้นยึดติดที่ควบคุมได้ไม่ดีอาจเพิ่มความต้านทานความร้อนหรือทำให้เกิดความแปรผันของมิติ ความน่าเชื่อถือเกิดจากการผสมผสานกันระหว่างการเลือกวัสดุ การควบคุมกระบวนการ และการออกแบบเทอร์โมอิเล็กทริกแบบครบวงจร

เอกสารวัสดุ P&N ปัจจุบันของเราระบุผลการตรวจสอบตัวอย่างหนึ่งกรณี ซึ่งตัวอย่างที่ทดสอบผ่านการหมุนเวียนได้ 100,000 รอบ ที่ช่วงอุณหภูมิ 50 ถึง 95 องศาเซลเซียส ผลลัพธ์นี้ใช้ได้กับตัวอย่างและเงื่อนไขการทดสอบที่เกี่ยวข้องเท่านั้น ไม่ใช่การรับประกันอายุการใช้งานทั่วไปสำหรับทุกรุ่น TCR หรือระบบ PCR ทั้งหมด

ตัวเลือก TCR ปัจจุบันของเราประกอบด้วย:

• TCR-072150-30×34
• TCR-127060-40×40
• TCR-127080-40×40
• TCR-127120-40×40
• TCR-152080 -16.8 × 7 7

การเลือกที่เหมาะสมยังขึ้นอยู่กับโปรไฟล์อุณหภูมิที่ต้องการ ภาระความร้อน พื้นที่สัมผัส อุณหภูมิด้านร้อน อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ เงื่อนไขการติดตั้ง ขีดจำกัดกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า รวมทั้งจำนวนรอบที่คาดว่าจะใช้งาน

สำหรับโครงการที่มีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบเป็นรอบ ปัจจัยใดต่อไปนี้ทำให้ท่านกังวลมากที่สุดในการออกแบบ: อัตราการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (ramp rate), ความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ หรือความน่าเชื่อถือของเทอร์โมอิเล็กทริก (TEC) ระยะยาว