लेजर डायोड के लिए टीईसी थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर का परिचय

टीईसी (थर्मो इलेक्ट्रिक कूलर) एक थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर या थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर है। इसे टीईसी रेफ्रिजरेशन चिप भी कहा जाता है क्योंकि यह एक चिप डिवाइस की तरह दिखता है।

सेमीकंडक्टर थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन तकनीक एक ऊर्जा रूपांतरण तकनीक है जो प्रशीतन या हीटिंग प्राप्त करने के लिए सेमीकंडक्टर सामग्री के पेल्टियर प्रभाव का उपयोग करती है। इसका व्यापक रूप से ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग, बायोमेडिसिन, उपभोक्ता उपकरणों और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। तथाकथित पेल्टियर प्रभाव इस घटना को संदर्भित करता है कि जब एक डीसी करंट दो अर्धचालक सामग्रियों से बने गैल्वेनिक जोड़े से गुजरता है, तो एक छोर गर्मी को अवशोषित करता है और दूसरा छोर गैल्वेनिक जोड़े के दोनों सिरों पर गर्मी छोड़ता है।

काम के सिद्धांत:

थर्मोइलेक्ट्रिक प्रशीतन उपकरण आमतौर पर श्रृंखला में जुड़े पी और एन-प्रकार के अर्धचालक थर्मोकपल के कई जोड़े से बने होते हैं। जब डीसी बिजली की आपूर्ति जुड़ी होती है, तो थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग डिवाइस के एक छोर का तापमान कम हो जाएगा, जबकि दूसरे छोर का तापमान उसी समय बढ़ जाएगा। प्रशीतन उपकरण के गर्म सिरे से गर्मी को लगातार नष्ट करने के लिए हीट एक्सचेंजर्स जैसी विभिन्न ताप हस्तांतरण विधियों का उपयोग करके, उपकरण का ठंडा सिरा कार्यशील वातावरण से गर्मी को अवशोषित करना जारी रखेगा। यह ध्यान देने योग्य है कि यह घटना पूरी तरह से प्रतिवर्ती है, बस धारा की दिशा बदलने से गर्मी विपरीत दिशा में स्थानांतरित हो सकती है। इसलिए, एक थर्मोइलेक्ट्रिक प्रशीतन उपकरण पर शीतलन और ताप दोनों कार्य एक साथ प्राप्त किए जा सकते हैं।

टीईसी थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर आंतरिक अर्धचालक पी पोल, अर्धचालक एन पोल और प्रवाहकीय धातु के साथ-साथ ऊपर और नीचे की परतों पर तापमान विनिमय के लिए एक सिरेमिक सब्सट्रेट से बना है। एकल थर्मोइलेक्ट्रिक प्रशीतन जोड़ी की शीतलन क्षमता सीमित है, और टीईसी आम तौर पर एक दर्जन से दर्जनों प्रशीतन जोड़े से बना होता है। एकल टीईसी के गर्म और ठंडे सिरे के बीच तापमान का अंतर 60~70°C तक पहुंच सकता है, और ठंडे सिरे का तापमान -20~-10°C तक पहुंच सकता है। यदि आप अधिक तापमान अंतर और कम ठंडे अंत तापमान प्राप्त करना चाहते हैं, तो आप कई टीईसी को ढेर कर सकते हैं। उपयोग परिदृश्यों और विधियों के आधार पर विभिन्न आकार के टीईसी बाजार में उपलब्ध हैं।

वर्गीकरण:

टीईसी के पास थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जिसमें सिंगल-स्टेज थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन डिवाइस, मल्टी-स्टेज थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन डिवाइस, माइक्रो थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन डिवाइस, कुंडलाकार थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन डिवाइस और अन्य प्रकार शामिल हैं।

1. एकल-चरण श्रृंखला: विभिन्न उत्पादन प्रक्रियाओं के अनुसार, इसे पारंपरिक श्रृंखला, उच्च-शक्ति श्रृंखला, उच्च तापमान श्रृंखला और पुन: प्रयोज्य श्रृंखला उत्पादों में विभाजित किया गया है। सिंगल-स्टेज श्रृंखला उत्पाद मानक टीईसी उत्पाद हैं, जिनमें उच्च प्रदर्शन, उच्च विश्वसनीयता और शीतलन क्षमता, ज्यामिति और इनपुट पावर की एक विस्तृत श्रृंखला में उपलब्ध विविधता है, इनका उपयोग मुख्य रूप से औद्योगिक, प्रयोगशाला उपकरण, चिकित्सा, सैन्य और में किया जाता है। अन्य क्षेत्र.

2. मल्टी-स्टेज श्रृंखला: मुख्य रूप से बड़े तापमान अंतर या कम तापमान आवश्यकताओं वाले क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इस प्रकार की टीईसी में छोटी शीतलन शक्ति होती है और यह उन अवसरों के लिए उपयुक्त है, जिनमें छोटी और मध्यम प्रशीतन शक्ति और बड़े तापमान अंतर की आवश्यकता होती है। आमतौर पर आईआर-डिटेक्शन, सीसीडी और फोटोइलेक्ट्रिक क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। विभिन्न स्टैकिंग विधियों का डिज़ाइन गहरे प्रशीतन की आवश्यकताओं को पूरा कर सकता है। इस प्रकार का रेफ्रिजरेटर एकल-चरण टीईसी की तुलना में बड़ा तापमान अंतर प्राप्त कर सकता है।

3. माइक्रो सीरीज: उच्च तापमान और छोटे अंतरिक्ष वातावरण को पूरा करने के लिए डिजाइन और विकसित किया गया। उच्च प्रदर्शन वाली थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्रियों की उन्नत विनिर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करके उत्पाद विकसित किए गए। उत्पाद आमतौर पर लेजर ट्रांसमीटर, ऑप्टिकल रिसीवर, पंप लेजर और ऑप्टिकल संचार उद्योग में अन्य उत्पादों में उपयोग किए जाते हैं।

4. रिंग श्रृंखला: मध्यम शीतलन शक्ति अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त। उत्पादों की इस श्रृंखला में ऑप्टिकल, मैकेनिकल फास्टनिंग या तापमान जांच के लिए प्रोट्रूशियंस को समायोजित करने के लिए गर्म और ठंडे साइड सिरेमिक के केंद्र में एक गोलाकार छेद होता है। आमतौर पर औद्योगिक, विद्युत उपकरण, प्रयोगशाला और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है

पारंपरिक यांत्रिक प्रशीतन विधियों की तुलना में, थर्मोइलेक्ट्रिक प्रशीतन तकनीक को किसी रेफ्रिजरेंट की आवश्यकता नहीं होती है और यह पर्यावरण के अनुकूल ठोस-अवस्था प्रशीतन विधि है। इसमें छोटा आकार, हल्का वजन, कोई कंपन नहीं, कोई शोर नहीं, सटीक तापमान नियंत्रण, उच्च विश्वसनीयता है, और किसी भी कोण पर काम करने जैसे फायदे के साथ, थर्मोइलेक्ट्रिक तकनीक कुछ अनुप्रयोग क्षेत्रों में भी महत्वपूर्ण तकनीकी समाधानों में से एक है।

सक्रिय शीतलन: थर्मोइलेक्ट्रिक कूलिंग एक सक्रिय शीतलन विधि है जो परिवेश के तापमान से नीचे की वस्तुओं को ठंडा कर सकती है, जो सामान्य रेडिएटर्स के साथ असंभव है। वैक्यूम वातावरण में मल्टी-स्टेज थर्मोइलेक्ट्रिक कूलर का उपयोग करके, -100°C से भी कम तापमान प्राप्त किया जा सकता है।

पॉइंट-टू-पॉइंट रेफ्रिजरेशन: थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन में एक कॉम्पैक्ट संरचना होती है और यह एक छोटी सी जगह या रेंज में सटीक तापमान नियंत्रण प्राप्त कर सकता है, और पॉइंट-टू-पॉइंट रेफ्रिजरेशन भी प्राप्त कर सकता है, जिसे अन्य रेफ्रिजरेशन विधियों द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है।

उच्च विश्वसनीयता: थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन में कोई चलने वाला भाग नहीं होता है, इसकी विश्वसनीयता उच्च होती है और यह बिना रखरखाव के लंबे समय तक काम कर सकता है। यह उन प्रणालियों के लिए उपयुक्त है जिन्हें स्थापना के बाद अलग करना आसान नहीं है या लंबे समय तक सेवा जीवन की आवश्यकता होती है।

सटीक तापमान नियंत्रण: थर्मोइलेक्ट्रिक रेफ्रिजरेशन एक डीसी बिजली की आपूर्ति है, और शीतलन क्षमता को समायोजित करना आसान है। इनपुट करंट को समायोजित करके, शीतलन क्षमता और तापमान का सटीक नियंत्रण प्राप्त किया जा सकता है, जिससे 0.01°C से बेहतर तापमान नियंत्रण स्थिरता प्राप्त होती है।

कूलिंग/हीटिंग: थर्मोइलेक्ट्रिक तकनीक में कूलिंग और हीटिंग दोनों कार्य होते हैं। एक ही प्रणाली केवल धारा की दिशा बदलकर शीतलन और तापन दोनों मोड प्राप्त कर सकती है।