Jump to content

    
Sign in to follow this  
Alexeyy

Каково структура термоэлемента от куллера?

Recommended Posts

Я понимаю, что там элементы Пельте стоят. Так, что на одном Пельте - контакте происходит выделение тепла, на другом – поглощение. Мне тут на «Мембране» (http://forum.membrana.ru/forum/scitech.html?parent=1052417802 ) объяснили, что термоэлемент куллера состоит из 2-х керамических пластинок, между которыми расположены металлические параллелепипеды длинной 3 мм, стороной квадрата – 1 мм. Тот, кто мне объяснял, говорит, что он разрезал термоэлемент (На сколько я понял - от куллера) на один из кубиков подавал «+», на противоположный – «-». В результате одна керамическая пластинка нагревалась, другая – охлаждалась. Я морокую над тем, чтобы отвод тепла происходил в блок питания, а не на поверхность, близкую с охлаждаемой поверхностью. Подумал, что если термоэлемент куллера разрезать повдоль – посередине параллелепипедов, и подавать напряжение на места среза, то теплоотвод будет происходить уже в блок питания. Т.к., на сколько я понял, каждый кубик параллелепипед представляет собой последовательно соединенные 2 контакта Пельте: непосредственно на керамике, под параллелепипедом, напылено какое-то одно вещество, потом «идет» вещество параллелепипеда (первый контакт), потом, напыленное, уже на другой керамической пластинке, то же самое вещество, что и на первой пластинке (второй контакт). Если бы второго контакта не было, то получился бы обычный элемент Пельте с теплоотводом в блоке питания. Поэтому предположил, чтобы этого добиться, нужно разрезать все кубики пополам, и, тем самым, удалить второй контакт. Но во всей этой моей схеме меня смущает то, что не могу объяснить, почему термоэлемент работает, когда один контакт подводится к одному из кубиков, а второй – к противоположному. Боюсь, что что-то недопонял в структуре термоэлемента куллера. Может кто знает что и как там внутри устроено? Буду также признателен, если кто-то сможет объяснить, почему термоэлемент работает, когда на один из параллелепипедов подается «+», а на противоположный – «-».

Share this post


Link to post
Share on other sites

Разделить элемент Пельтье Вам никогда не удасться. При прохождении тока через кусок данного вещества одна сторона будет охлаждаться, а противоположная - греться. Если Вы разделите пополам этот кусок - то на каждом будет наблюдаться этот эффект - то есть нагрев - охлаждение

Share this post


Link to post
Share on other sites
Разделить элемент Пельтье Вам никогда не удастся. При прохождении тока через кусок данного вещества одна сторона будет охлаждаться, а противоположная - греться. Если Вы разделите пополам этот кусок - то на каждом будет наблюдаться этот эффект - то есть нагрев - охлаждение

 

Понятно. Не подскажете, нельзя ли из термоэлемента куллера сделать термоэлемент с размером около 8 мм миллиметров по диагонали? Имею в виду вырезать квадратик с диагональю где-то 8 мм и замкнуть разорванную последовательную цепь допаиванием проводников, соединяющих p-n - переходы?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Давным- давно приходилось делать микрохолодильники произвольной формы. Исходники- фабричный элемент Пельтье и ситалловые (керамические)пластинки с металлизацией. Вырезались две пластины нужной формы, на них травились островки для контактов. Наращивался гальваникой толстый слой меди ( ток то большой), потом все профилировалось по высоте (выводилась плоскость меди). На фабричном элементе метился каждый "кирпич" (N или P, направление тока). Потом фабричный элемент распаивался на плоской печке с контролем температуры- (перегрева недопустим). После этого "кирпичи" переносились в новую контструкцию, предварительно облуженную сплавом РОЗЕ. Соблюдая полярность устанавливались. Чтобы не падали, между ними закладывалась толстая хлопчатобумажная нитка. Потом сверху и снизу накладывались нагреватели и медленно и печально это все нагревалось до плавления РОЗЕ, а потом еще медленнее охлаждалось. Определенную проблему представляли выводы - они всегда любят отрываться, а паяться прямо к керамике можно только в процессе сборки- потом нагреть невозможно. Иногда приходилось в конструкцию добавлять медные шинки между керамикой и "кирпичами". Тогда сборка становилась еще более геморройной.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я морокую над тем, чтобы отвод тепла происходил в блок питания, а не на поверхность, близкую с охлаждаемой поверхностью. Подумал, что если термоэлемент куллера разрезать повдоль – посередине параллелепипедов, и подавать напряжение на места среза, то теплоотвод будет происходить уже в блок питания.

Может Вам лучше тепловую трубку использовать?? Прибор в серию пойдет или один раз надо?

Вообще говоря, давайте сначала с задачей определимся... потому как судя по Вашим постам в разных ветках складывается впечатление, что медный брусок 10х10мм легко мог бы отвести 7Вт до ближайшего радиатора, что вполне подходит, ИМХО.

 

ЗЫ. ИМХО, еще не нужно забывать, что если элемент Пельтье (или цепи его питания) выходит из строя, то горячий чип под ним дохнет при отсутствии собственной термозащиты практически со стопроцентной вероятностью, т.к. теплопроводность этого самого термоэлемента в нерабочем состоянии слишком мала.

 

Удачи!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я морокую над тем, чтобы отвод тепла происходил в блок питания, а не на поверхность, близкую с охлаждаемой поверхностью. Подумал, что если термоэлемент куллера разрезать повдоль – посередине параллелепипедов, и подавать напряжение на места среза, то теплоотвод будет происходить уже в блок питания.

Может Вам лучше тепловую трубку использовать?? Прибор в серию пойдет или один раз надо?

Вообще говоря, давайте сначала с задачей определимся... потому как судя по Вашим постам в разных ветках складывается впечатление, что медный брусок 10х10мм легко мог бы отвести 7Вт до ближайшего радиатора, что вполне подходит, ИМХО.

 

ЗЫ. ИМХО, еще не нужно забывать, что если элемент Пельтье (или цепи его питания) выходит из строя, то горячий чип под ним дохнет при отсутствии собственной термозащиты практически со стопроцентной вероятностью, т.к. теплопроводность этого самого термоэлемента в нерабочем состоянии слишком мала.

 

Да, сделал теперь самодельную тепловую трубку для отвода. Пробовал с медным стержнем диаметром 8.5 мм. – через 5 минут значительно перегревается. По сравнению с тепловой трубкой получается значительно хуже. В принципе можно было бы потолще медный стержень взять. Но это не желательно из технических ограничений. У меня в импульсном режиме прибор работает (будет серия приборов): 5 минут работает, полч часа – час отдыхает. За эти 5 минут тепло аккумулирую в болванке диаметром где-то 23 мм, длинной – 30 мм. Если был бы радиатор, то перегрева не происходило бы. А то и с тепловой трубкой все равно происходит небольшой перегрев. Т.к. болванка – нагревается. В принципе можно было бы сделать её побольше, но затруднительно из-за технического ограничения. Поэтому задумал поставить термоэлемент. Тогда болванка пусть себе греется: охлаждаемая поверхность все равно будет в норме (Прикинул по мощности – должно получиться). Да к тому же желательно, чтобы охлаждаемая поверхность имела бы температуру как можно ниже.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ИМХО,

я бы обратил внимание на следующие моменты:

1. Насколько качественно выполнена самодельная тепловая трубка? Что используется в качестве теплоносителя? Какова его температура кипения в трубке?

2. Насколько хорош контакт поверхности чипа и трубки? Может статься, что шлифовка+хорошая термопаста сильно сбросят температуру...

3. Это конечно не мое дело, но серия и пиленный на куски элемент Пельтье - это как-то слабо совместимо, ИМХО.

4. Температура в цифрах? Окружающая, болванки, желаемая и реальная на чипе.

А то ведь "перегревается" это как-то расплывчато, ИМХО. Мне кажется, что имея более конкретные данные здешние спецы погли бы дать Вам немало полезных советов (а может даже и готовых решений).

 

Удачи!

Share this post


Link to post
Share on other sites
ИМХО,

я бы обратил внимание на следующие моменты:

1. Насколько качественно выполнена самодельная тепловая трубка?

Как определить? Работает.

 

Что используется в качестве теплоносителя? Какова его температура кипения в трубке?

Вода. Температура кипения - видимо комнатная или ниже. Потому, что первую минуту нагрева, на ощупь, температура около места нагрева повышается всего на несколько градусов. Температура кипения воды при выкаченных других газах (кроме водяного пара) - около 7 градусов.

 

2. Насколько хорош контакт поверхности чипа и трубки? Может статься, что шлифовка+хорошая термопаста сильно сбросят температуру...

Термопасту брал Российскую: КТП -8 кажется. Шлифовка - не то, чтобы очень

Но на это не очень обращал внимания. Поскольку полагал, что контакт смогу сделать "идеальным". А перегрев при этом смотрел не по перегреву нагревающей поверхности, а по перегреву поверхности тепловой трубки, контачащей с греющей поверхностью.

 

3. Это конечно не мое дело, но серия и пиленный на куски элемент Пельтье - это как-то слабо совместимо, ИМХО.

Да, слабо. Вроде слыхал, что существуют готовые маленькие термоэлементы. Но накладновато пока за ними ехать далеко. А у себя в краях, оказывается даже с термоэлементами для куллеров туго. Думаю хотя бы попробовать на них для начала, если получится. А потом уж можно перейти на готовые маленькие.

 

4. Температура в цифрах? Окружающая, болванки, желаемая и реальная на чипе.

А то ведь "перегревается" это как-то расплывчато, ИМХО. Мне кажется, что имея более конкретные данные здешние спецы могли бы дать Вам немало полезных советов (а может даже и готовых решений).

Желаемая температура греющей поверхности - не более чем на градусов 5 выше температуры окружающей среды. А через 5 минут работы онаЭ. на ощупь, наверно, на градусов 20 выше окружающей среды становится.

  Вообще желательно, чтобы температура греющей поверхности была как можно ниже. Не выше градусов 20-ти хотя бы (Независимо от температуры окружающей среды).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вода. Температура кипения - видимо комнатная или ниже. Потому, что первую минуту нагрева, на ощупь, температура около места нагрева повышается всего на несколько градусов. Температура кипения воды при выкаченных других газах (кроме водяного пара) - около 7 градусов.

При температуре кипения = комнатной и ниже тепловая трубка работать не будет, ИМХО. Я конечно не знаток тепловых трубок, но базовый принцип работы такой: жидкость испаряется забирая тепло с поверхнсти которую надо охладить и затем пар конденсируется на поверхности, на которую трубка передает тепло (радиатор и т.д.). Так вот если жидкость имеет тепмературу кипения меньшую, чем температура поверхности на которой ей нужно было бы конденсироваться, то с чего бы ей вообще на этой поверхности конденсироваться? Она так и останется паром.

  Вообще желательно, чтобы температура греющей поверхности была как можно ниже. Не выше градусов 20-ти хотя бы (Независимо от температуры окружающей среды).

Тогда ищите не очень мощный, но надежный Пельтье. Не очень мощный поскольку в паузах, когда чип простаивает термоэлемент может охладить чип до температур около 0 С и на холодной поверхности появится иней и/или влага из воздуха.

 

Удачи!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вода. Температура кипения - видимо комнатная или ниже. Потому, что первую минуту нагрева, на ощупь, температура около места нагрева повышается всего на несколько градусов. Температура кипения воды при выкаченных других газах (кроме водяного пара) - около 7 градусов.

При температуре кипения = комнатной и ниже тепловая трубка работать не будет, ИМХО.

Имелось в вид под комнатной температурой конкретное число, под которым, обычно, имеют в вид комнатную температуру. Например, 20 градусов. В таком случае вода кипит у меня в тепловой трубе, скорее всего, при температуре ниже комнатной.

 

  Вообще желательно, чтобы температура греющей поверхности была как можно ниже. Не выше градусов 20-ти хотя бы (Независимо от температуры окружающей среды).

Тогда ищите не очень мощный, но надежный Пельтье. Не очень мощный поскольку в паузах, когда чип простаивает термоэлемент может охладить чип до температур около 0 С и на холодной поверхности появится иней и/или влага из воздуха.

Вообще-то планировал включать элемент Пельте в момент включения греющей поверхности или на несколько секунд раньше, чтобы дать время охлаждающей поверхности термоэлемента охладиться. Т.к. поверхность, с которой нужно производить теплоотвод нагревается выше критической температуры за несколько секунд.

К сожалению самый мощный термоэлемент, на единицу охлаждаемой поверхности, который мне довелось встретить, - это около 10 Ватт на квадратный сантиметр. А мне надо охлаждать поверхность радиусом около 8 мм. Тогда приходящаяся на этот радиус охлаждаемая мощность равна около 5 Ватт. А мне нужно отводить 7 Ватт. А для поддержания температуры ниже окружающей среды такого термоэлемента вовсе не достаточно.

Может кто встречал термоэлементы с ещё большей мощностью охлаждения на единицу поверхности. Подошли бы где-то на 20 Ватт на квадратный сантиметр.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Имелось в вид под комнатной температурой конкретное число, под которым, обычно, имеют в вид комнатную температуру. Например, 20 градусов. В таком случае вода кипит у меня в тепловой трубе, скорее всего, при температуре ниже комнатной.
Именно, что нельзя ниже комнатной. Какая бы эта температура кипения ни была численно, если она ниже температуры поверхности конденсации в тепловой трубке, то эта тепловая трубка не работает, т.к. конденсация не происходит - теплопередачи нет.

Подошли бы где-то на 20 Ватт на квадратный сантиметр.
Добрый совет: в Вашем городе наверняка есть оверклокеры, т.е. те, кто разгоняет компьютеры, и возможно, фирмы которые торгуют товарами для них - спросите Пельтье там.

 

Удачи!

Share this post


Link to post
Share on other sites

скорее всего, при температуре ниже комнатной.

Именно, что нельзя ниже комнатной. Какая бы эта температура кипения ни была численно, если она ниже температуры поверхности конденсации в тепловой трубке, то эта тепловая трубка не работает, т.к. конденсация не происходит - теплопередачи нет.

Это понятно. Нигде и не говорил, что температура кипения ниже температуры конденсации: обе они могут быть ниже комнатной, но при этом температура кипения может быть выше температуры конденсации.

 

Подошли бы где-то на 20 Ватт на квадратный сантиметр.
Добрый совет: в Вашем городе наверняка есть оверклокеры, т.е. те, кто разгоняет компьютеры, и возможно, фирмы которые торгуют товарами для них - спросите Пельтье там.

Увы - никак не могу найти таковых уже более недели. Фирм таких здесь нет. Слышал, что занимается этим какой-то частник. Но..

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это понятно. Нигде и не говорил, что температура кипения ниже температуры конденсации: обе они могут быть ниже комнатной, но при этом температура кипения может быть выше температуры конденсации.

Не, знаете, похоже у одного из нас хроническое недопонимание теории тепловых трубок...

Температура кипения в условиях тепловой трубки по-любому выше температуры конденсации! ПО определению!! Доказанный случай обратного мог бы стать хорошей темой для диссертации... :)

Но если обе эти температуры ниже комнатной, то каким образом Вы добиваетесь конденсации вообще? Или тут тоже нужен Пельте? Потому что без него поверхность конденсации имеет температуру больше температуры пара в трубке...

За сим откланиваюь, Удачи!

 

ЗЫ: тепловые трубки:

http://www.overclockers.ru/lab/15521.shtml

http://forum.ixbt.com/post.cgi?id=print:83:7

Share this post


Link to post
Share on other sites
Это понятно. Нигде и не говорил, что температура кипения ниже температуры конденсации: обе они могут быть ниже комнатной, но при этом температура кипения может быть выше температуры конденсации.

Не, знаете, похоже у одного из нас хроническое недопонимание теории тепловых трубок...

Температура кипения в условиях тепловой трубки по любому выше температуры конденсации! ПО определению!! Доказанный случай обратного мог бы стать хорошей темой для диссертации... :)

Но если обе эти температуры ниже комнатной, то каким образом Вы добиваетесь конденсации вообще? Или тут тоже нужен Пельте?

 

Да нет. Просто, на сколько понимаю, под комнатной температурой, обычно, понимается градусов 25. В рамках этого определения (которого выше придерживался), если в комнате будет температура 20 градусов, то это не значит, что «комнатная температура» стала 20 градусов: она по-прежнему осталась 25 градусов (Хотя в комнате и на 5 градусов меньше).

 

Спасибо за ссылки!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this