TEC1-12706 40x40mm Peltier

TEC1-12706, Peltier etkisiyle çalışan tek kademeli bir termoelektrik soğutma/ısıtma modülüdür. 40x40 mm ölçülerindeki iki ince seramik plaka arasına dizilmiş 127 çift bizmut tellürür (Bi2Te3) yarı iletken elemandan oluşur. Modülden uygun yönde DC akım geçirildiğinde bir yüzey ısıyı emerek soğurken karşı yüzey bu ısıyı dışarı atarak ısınır; akımın yönü değiştirildiğinde soğuyan ve ısınan yüzeyler yer değiştirir. Hareketli parça, gaz veya sıvı soğutucu akışkan içermediğinden mini soğutucu kutular, termoelektrik saklama kapları, elektronik bileşen soğutma ve laboratuvar tipi sıcaklık kontrol projelerinde sıkça kullanılır. Verimli çalışabilmesi için sıcak yüzeyin mutlaka bir alüminyum soğutucu ve fanla desteklenmesi gerekir.

Teknik Özellikler

Öne Çıkan Özellikler

• 127 termoçiftten oluşan yoğun yarı iletken dizisi sayesinde küçük bir gövde hacminde nispeten yüksek soğutma kapasitesi sağlar.
• Hareketli parça, kompresör veya kimyasal soğutucu akışkan içermediği için mekanik aşınma yaşanmaz ve sessiz çalışır.
• Akım yönü ters çevrildiğinde aynı modül soğutucu yerine ısıtıcı olarak da kullanılabilir.
• Seramik yüzeyler elektriksel yalıtım sağlarken ısıyı verimli şekilde iletir, bu sayede modül doğrudan metal yüzeylere temas ettirilebilir.
• Kompakt 40x40 mm gövdesi sayesinde dar mekanik tasarımlara ve küçük muhafazalara kolayca entegre edilebilir.
• Sabit gerilimli bir DC kaynakla doğrudan sürülebilir, ek bir sürücü devresi ya da özel kontrolcü gerektirmez.
• Sıcak yüzeyden ısı yeterince ve sürekli uzaklaştırıldığında soğuk yüzeyde oda sıcaklığının belirgin şekilde altına inen değerler elde edilebilir.
• Soğutma gücü PWM ile kademeli olarak ayarlanabilir; ancak akım ile soğutma gücü arasındaki ilişki doğrusal değildir, Imax'a yaklaştıkça Joule ısınması nedeniyle kazanç azalır (verim için düşük dalgalanmalı/filtreli sürüş önerilir).

Kullanım Alanları

• Mini taşınabilir soğutucu kutularda veya termoelektrik buzdolabı prototiplerinde, içeceği ya da yiyeceği ortam sıcaklığının belirgin altında tutmak için.
• Kamera, lazer diyot veya güç transistörü gibi çalışırken ısınan elektronik bileşenlerin üzerine doğrudan monte edilip aktif nokta soğutması uygulamak için.
• Nem alma kabinlerinde soğuk yüzeyde hava neminin yoğuşturularak damla haline getirilmesi ve toplanmasıyla kurutma işlemi yapmak için.
• Laboratuvar tipi küçük ölçekli test düzeneklerinde bir numuneyi PID kontrolcü eşliğinde belirli ve sabit bir sıcaklıkta tutmak için.
• CCD/CMOS kamera sensörlerinin veya hassas ölçüm cihazlarının soğutulmasında görüntü/ölçüm üzerindeki termal gürültüyü azaltmak için.
• Termoelektrik su soğutuculu/ısıtmalı bardak veya kutu tasarımlarında akım yönünü değiştirerek sıvı sıcaklığını iki yönde de ayarlamak için.
• Eğitim ve DIY projelerinde Peltier etkisini, tersinir ısı pompalama prensibini ve ΔT-Qmax ilişkisini uygulamalı olarak göstermek için.

Bağlantı ve Kullanım

Modülün kırmızı (+) ve siyah (-) uçları bir DC güç kaynağının veya voltaj regülatörünün çıkışına doğrudan bağlanır; kırmızı uca pozitif, siyah uca negatif gerilim verildiğinde üzerinde model yazısı bulunan yüzey soğur, karşı yüzey ısınır. Soğuk yüzey ince bir termal macun tabakasıyla soğutulacak nesneye, sıcak yüzey ise yine termal macun aracılığıyla bir alüminyum soğutucu bloğuna sabitlenmeli ve bu bloğun üzerine mutlaka bir fan monte edilmelidir; aksi halde sıcak taraf yeterince soğutulamaz ve modülün soğutma verimi hızla düşer. Kalıcı kullanımda modülün Umax değerinin belirgin şekilde altında, genellikle 12V civarında ve en az birkaç amper akım sağlayabilen sabit bir DC kaynakla beslenmesi hem ömrünü uzatır hem de aşırı ısınma riskini azaltır; gerilim çok düşük tutulursa soğutma etkisi zayıf kalır, çok yüksek tutulursa aşırı akım nedeniyle ısınma artar ve verim düşer. Akım şiddeti bir MOSFET üzerinden PWM ile kısılarak modülün soğutma gücü kademeli olarak ayarlanabilir; akım yönü ise bir H-köprü sürücü veya röle/anahtar devresiyle değiştirilerek modül soğutucudan ısıtıcıya çevrilebilir. İlk bağlantıdan önce multimetre ile kabloların kısa devre olmadığından ve modülün sürekliliğinin sağlam olduğundan emin olunması önerilir.

Paket İçeriği

• 1 adet TEC1-12706 Peltier (termoelektrik) modülü
• Modüle lehimli kırmızı (+) ve siyah (-) bağlantı kabloları

Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Seramik plakalar kırılgandır; modül eğilmeye ve burulmaya karşı hassastır, montaj sırasında aşırı mekanik baskı uygulanmamalıdır.
• Sıcak yüzey yeterli soğutucu ve fan ile desteklenmezse modül aşırı ısınabilir, soğutma verimi düşer ve zamanla iç lehim bağlantıları zarar görebilir.
• Maksimum akım ve gerilim değerlerinin sürekli olarak zorlanması modülün ömrünü kısaltır veya kalıcı hasara yol açabilir.
• Soğuk yüzeyde oluşan yoğuşma nemi çevredeki elektronik devrelere temas ederse kısa devreye neden olabilir; nem yalıtımı (silikon dolgu, yalıtım bandı) önerilir.
• Modülün polaritesi hızlı ve sık aralıklarla değiştirildiğinde oluşan termal şok, iç bağlantılarda zamanla çatlak veya kopmaya yol açabilir.
• Isıl macun uygulanmadan monte edilen modülde temas yüzeyleri arasında hava boşluğu kalır ve bu durum soğutma performansını ciddi şekilde düşürür.
• Modül gerilim ve akımı kesildikten hemen sonra bile bir süre sıcak/soğuk fark taşımaya devam eder; bu nedenle enerjisi kesilmiş modüle dokunurken de tedbirli olunmalıdır.