【应用】大功率热循环器XLT2483-01LS应用在高低温光学量测系统，制冷和加热功率达到180W

时间： 2021-05-22 来源：世强

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热循环器是一种专为温度周期变化的应用而设计，原理来自于半导体的珀尔帖效应，既能制热也能制热。当输入电流方向改变时，冷热面也会相应发生改变。连续热循环时，在热电致冷器内部会产生较高的热应力，必须保证高度的可靠性。马洛的产品由于采用了独特的结构，热循环器能够在很宽的温度范围内经受大量的连续循环。在目前的测试中，马洛的热循环器经历了一百万次以上的循环，而其交流电阻（ACR）的变化却不足 5%。如下所示：

需要温度循环的医疗产品上经常会用到热循环器，比如PCR核酸检测仪，其实在工业产品上也有用到，比如某些有高低温冲击循环功能的平板显示检测系统产品，具体产品以高低温光学量测系统为例。这款产品是五轴自动测试设计，整合视觉影像定位，自动量测面板各点之CIE及L(cd/m2)的变化相关函数，符合真实操作者所需测试功能之人机操作接口，建立自动输出判别是否合乎标准之作业程序，带有高低温冲击试验的条件。据了解这个系统需要较大功率的制冷和加热功率的元器件，制冷和加热功率最好能达到180W。鉴于此，推荐马洛的热循环器XLT2483，一个元器件解决了制冷和制热两种功能需求。

马洛的热循环器XLT2483大致的参数条件如下，可见在热面27℃时，最大制冷功率可达182W，在热面温度在50℃时，制冷功率最大可达203W，相应的制热功率会远大于此值，完全满足低温光学量测系统需求。

TYPICAL PERFORMANCE VALUES

Hot Side Temperature (°C) 27°C 50°C

∆Tmax (°C-dry N2): 58 67

Qmax (watts): 182 203

Imax (amps): 13.5 13.4

Vmax (vdc): 20.6 22.9

AC Resistance (ohms): 1.27 -

当然有了以上参数时不够的，热循环器的控制还需要参考如下两个标准值的性能曲线：

此温度曲线表明：不同热面温度下，当与冷面有不同的温差需求和相应的热负载时，需要输入不同大小的电流和电压，才能更好的发挥热循环器的制冷性能。

另外在不影响热循环器的性能下，马洛还提供了更加精细化的分类：

后缀为-01为基础设计款；

-01S为待RTV密封胶的；

-01L为陶瓷面有打磨光滑的；

-01LS就是密封和打磨兼有；

-02LS为除了具有-01LS外，还有定制引线长度的选项。

考虑到低温光学量测系统需要快速翻转冷热面，并且冷热温差较大，会产生冷凝水，建议选择-01LS选项，热循环器四周带有密封，防止冷凝水进入TEC内部，并且上下两片陶瓷表面有打磨，使表面更加光滑，能与散热器或工件更好的贴合，当然中间添加导热界面材料，导热效果会更好。

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NL1020T-01AC	TEC 单级制冷片	72	64	0.9	1.8	0.8	0.16	0.16	0.16	0.16	0.085

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II-VI MARLOW - 数据手册 - REV 1A

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CTA400-0001-04	TEA 半导体制冷系统	5.5	100°C ± 5°C (Both Sinks)	-10°C to 60°C