自從1834年發現珀耳帖效應以來，就已經存在固態熱泵。數十年前，隨著先進的半導體熱電偶材料與陶瓷基板的組合開發，該設備開始在市場上銷售。熱電冷卻器是固態熱泵，需要熱交換器利用珀爾帖效應進行散熱。在操作過程中，直流電流流經熱電冷卻器以在陶瓷基板上產生熱傳遞和溫度差，從而使熱電冷卻器的一側變冷，而另一側變熱。標準的單級熱電冷卻器可實現高達70°C的溫差。
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投資組合圖
標準熱電冷卻器的幾何尺寸可以從2 x 2 mm到62 x 62 mm不等。體積小，重量輕，使熱電器件成為幾何空間狹窄且重量要求低的應用的理想之選。與熱電技術相比，諸如傳統的基于壓縮機的系統之類的傳統冷卻技術通常更大，更重。
通過將廢熱轉換成可用的輸出直流電，熱電冷卻器也可以用作發電機。對于需要在環境溫度以下進行主動冷卻并且冷卻能力要求小于600瓦的應用，熱電設備是理想的選擇。當系統設計標準包括諸如精確的溫度控制，高可靠性，緊湊的幾何形狀約束，重量輕和環保要求等因素時，設計工程師應考慮使用熱電冷卻器。
熱電的好處
與替代冷卻技術相比，熱電冷卻器具有以下優勢：
- 固態結構沒有活動部件，因此具有更高的可靠性。
- 單元可以任何方向安裝。
- 熱電冷卻器可以將設備冷卻至遠低于環境溫度。通過在真空環境中使用多級熱電冷卻器，可以將溫度降低到負100°C以下。
- 熱電元件可以通過簡單地改變極性來加熱和冷卻，從而改變熱傳遞的方向。這使溫度控制變得非常精確，在穩態條件下可以保持高達±0.01°C的溫度。
- 在加熱模式下，熱電冷卻器比傳統的電阻加熱器效率更高，這是因為它們從所提供的輸入功率中產生熱量，再加上由熱泵作用產生的額外熱量。
- 設備不使用CFC，因此對環境無害，并且電氣噪聲極小。
- 熱電冷卻器可以用作能量收集器，將廢熱轉化為可用的輸出DC電源。
產品介紹
萊爾德熱力系統設計和制造熱電冷卻器，該冷卻器遵循嚴格的過程控制標準和通過/失敗標準，以確保我們的客戶獲得最佳產品。我們廣泛的標準產品組合涵蓋了廣泛的冷卻能力，溫差，輸入功率要求和幾何尺寸。提供標準的精加工選項，以適應不同的引線長度，研磨厚度公差和防潮密封劑。標準的預鍍錫和焊料結構可用于將可熱電冷卻器以可焊接方式安裝到熱交換器，或通過回流焊爐對熱電冷卻器進行處理以將其焊接到光電封裝上。
Thermal Systems提供了多個熱電冷卻器產品系列，可以根據冷卻能力，溫度差，形狀因數或熱循環能力進行分類。參考感知圖作為每個產品系列在這些屬性方面適合的一般指南。
環形系列
SH系列是環形熱電冷卻器。冷熱側陶瓷在中心都有一個圓形孔，以容納光學，機械固定或溫度探頭的光射出。RH系列是圓形的環形熱電冷卻器。冷熱側陶瓷在中心都有一個圓形孔，以容納光學，機械固定或溫度探頭的光射出。
該產品線有多種配置和幾何形狀。SH系列由碲化鉍半導體材料和導熱氧化鋁陶瓷組裝而成，專為更高電流和更大的熱泵應用而設計。對于所有SH和RH系列熱電冷卻器，電線均為多股絞線，長114毫米（4.5英寸），并采用PVC絕緣。
CP系列
陶瓷板（CP）系列熱電冷卻器被認為是熱電行業的“標準”。高性能和高度可靠的熱電冷卻器這一廣泛的產品系列可提供多種熱泵能力，幾何形狀和輸入功率范圍。CP系列由碲化鉍半導體材料和導熱氧化鋁陶瓷組裝而成，專為高電流和大熱泵應用而設計。對于所有CP系列熱電冷卻器，電線均為多股絞線，長114毫米（4.5英寸），并采用PVC絕緣。
HiTemp ET系列
HiTemp ET系列熱電冷卻器可在更高電流和更高溫度的環境中保護關鍵設備和組件。HiTemp ET系列為在80至150°C的溫度范圍內運行的應用提供主動冷卻，在緊湊的外形尺寸下可提供超過338瓦的冷卻能力。這些熱電冷卻器可提供溫度穩定性，以確保在包括光收發器，LIDAR，DLP和CMOS應用等挑戰性環境中的峰值運行性能。HiTemp ET系列提供精確的溫度控制精度，達到±0.01°C。
動力循環系列
PowerCycling系列是一種熱電冷卻器，設計用于在多個溫度設定點之間進行熱循環。PowerCycling系列非常適合需要快速溫度變化的應用，例如醫療和實驗室設備。該模塊經過特殊設計，可減少運行期間在TE元件上引起的應力。經過測試，該產品線可承受超過1M次的循環，而性能不會下降。熱電冷卻器使用碲化鉍半導體材料和導熱氧化鋁陶瓷組裝而成。
PolarTEC?系列
PolarTEC?系列是門廊式熱電冷卻器。熱側陶瓷具有延長的邊緣，可以牢固地連接引線，以將多個熱電冷卻器的布線容納到一個陣列中。該產品線提供4、6和8 Amp配置，非常適合大批量生產。PolarTEC?系列由碲化鉍半導體材料和導熱氧化鋁陶瓷組裝而成，專為更高電流和更大的熱泵應用而設計。對于所有PolarTEC?系列熱電冷卻器，電線都是152毫米（6.0英寸）長的多股絞線，并采用PVC絕緣。
OptoTEC?系列
OptoTEC?系列是微型熱電冷卻器。該產品系列主要用于穩定電信和光子行業中敏感光學組件的溫度的應用。
OptoTEC?產品線有多種配置和表面處理選項。OptoTEC?系列由碲化鉍半導體材料和導熱氧化鋁陶瓷組裝而成，專為低電流和低熱泵應用而設計。可以提供定制設計以適應金屬化，鍍錫，陶瓷圖案和焊錫柱，但適用最小起訂量。內部焊料結構在零件描述的前綴中表示：138°C（OT），232°C（ET）和271°C（HOT）。對于所有OptoTEC?系列熱電冷卻器，導線都是實心的，長57毫米（2.25英寸），沒有絕緣。
UltraTEC?系列
UltraTEC TM系列是高熱通量密度熱電冷卻器。該模塊與大量半導體耦合器組裝在一起，以實現比標準單級熱電冷卻器更高的熱泵容量。該產品線有多種配置，是要求更高冷卻能力和有限表面積的應用的理想選擇。UltraTEC TM系列由碲化鉍半導體材料和導熱氧化鋁陶瓷組裝而成，專為更高電流和更大的熱泵應用而設計。對于所有UltraTEC TM系列熱電冷卻器，電線均為152毫米（6.0英寸）長或200毫米（8.0英寸）長的絞合線，且采用PVC絕緣。
ZT系列
ZT系列是高性能的熱電冷卻器。該模塊由優質碲化鉍半導體材料組裝而成，與標準的單級熱電冷卻器相比，其溫差更高。該產品線有多種配置，非常適合需要低溫的應用。ZT系列由頂級碲化鉍半導體材料和導熱氧化鋁陶瓷組裝而成，專為更高電流和更大的熱泵應用而設計。對于所有ZT系列熱電冷卻器，電線均為200毫米（8.0英寸）的絞合線，并采用PVC絕緣。
多級系列
與單級熱電冷卻器相比，多級（MS）系列熱電冷卻器能夠達到更低的溫度。它提供最高的溫差（ΔT），最高可達131°C。該產品系列具有多種溫差，熱泵能力和幾何形狀。多級系列專為高電流和低熱泵應用而設計。非常適合在室溫環境下運行的應用。可根據要求提供定制設計，但最低訂購量適用。
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