【经验】利用热仿真软件Flotherm研究散热设计对TEC制冷效果的影响
![TEC,风扇,半导体制冷器,翅片散热器](https://www.sekorm.com/front/website/images/sekormContent.jpg)
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半导体制冷器TEC在各类制冷或温度循环产品上应用很广泛,然而工程师在应用TEC时往往会遇到TEC无法达到预期的制冷效果问题,其主要原因在于TEC热端散热能力不足。此时我们可以借助热仿真软件Flotherm探究在不同热端散热情况下,TEC的制冷能力。为具体说明,笔者以Laird Thermal Systems的TEC:PT8-12-F2-4040-TA-W6(40*40*3.5mm)搭配台达AFB0612EH-A风扇(40*10*10mm)与翅片散热器举例,具体结构与TEC、风扇参数如下图所示:
通过改变TEC的工作电流(1A~8A)与风扇的工作功率(40%~100%),探究冷端与热端温度变化情况,其结果汇总如下图所示。分析结果可以得到三个结论:
(1)在25℃环境温度下,随着TEC电流的增加,冷端的温度呈现先降低后升高的趋势。这是由于电流的增加使得TEC的热抽取能力增加(即Qc增加),实现更大的△T(更低的冷端温度),然而,随着电流进一步增加,热端散热能力不足,温度升高,冷端周围空气温度因此升高,从而导致冷端温度升高,甚至高于25℃环境温度。
(2)热端散热能力增加(风扇功率增加)能有效降低冷端与热端温度,从而使得冷端能够达到更低的温度。
(3)值得注意的是,随着散热能力的增强,冷端达到最低温度时的TEC电流值增加,可以想象,如果热端能恒定温度,那么冷端的温度会随着TEC电流增加而降低直到最大电流。
通过以上Flotherm热仿真结果我们可以知道,当使用TEC进行制冷时,除了选用合适尺寸与参数的TEC以外,热端的散热设计也相当重要。建议工程师在选用TEC时可提前使用热仿真工具Flotherm进行简易仿真,设计合适的散热方案,以减少调试与试错时间成本。
如有需要可联系世强热仿真工程师,我们将为您提供从优选方案、散热设计、热仿真、选型到成品一整套的散热解决方案,帮助提升研发效率,解决散热难题。
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产品型号
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品类
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风压(mmH₂O/inchH₂O/Pa)
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厚度(mm)
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电压(V)
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噪音(dB-A)
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尺寸(mm)
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风量(CFM/CMH)
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讯号
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转速(RPM)
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EFB0424VHD-CP0
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DC风扇
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9.65mmH₂O
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20mm
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24VDC
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37.3dBA
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40mm
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9.36CFM
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PWM/F00
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9000RPM
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