V PCR termocykleru není jednorázové zahřátí a ochlazení obtížnou částí. Skutečnou zkouškou je opakované provádění teplotního profilu znovu a znovu, aniž by se struktura TEC stala kritickým bodem spolehlivosti.
Klasický TEC obsahuje keramické podložky, měděné vodiče, termoelektrické prvky typu P a N a pájené rozhraní. Tyto materiály se nerozšiřují a nesmršťují zcela stejným způsobem. Při rychlém tepelném cyklování způsobuje tato neshoda opakované tepelně-mechanické namáhání uvnitř modulu.
Poškození se nemusí projevit okamžitým přerušením obvodu. Může začít změnou odporu, únavou rozhraní, lokálním praskáním nebo odlepením a postupně tak ovlivňovat opakovatelnost teploty a životnost zařízení.
Co se změní při použití naší flexibilní lepicí struktury TEC?
Termín „flexibilní lepicí struktura TEC“ neznamená, že je celý TEC prostě slepen dohromady nebo že flexibilní lepicí vrstva nahrazuje každé elektrické a pájené spojení.
Naše řada TCR využívá pružnou lepicí vrstvu mezi měděným vodičem a keramickým podložím. Tato pružná rozhraní umožňují malé relativní posuny a pomáhají zmírnit část napětí vznikajícího opakovaným rozpínáním a smršťováním.
Pružná lepicí vrstva automaticky nezrychluje každé zvyšování teploty. Rychlost nárůstu teploty stále závisí na vzorkovém bloku, tepelné hmotnosti, kontaktním odporu, provozním bodu TEC, chlazení horké strany a řídicí strategii. Jejím účelem je zlepšit vhodnost konstrukce TEC pro opakované tepelné cyklování.
Proč je stále nutné řídit proces lepení
Měkčí nebo tlustší vrstva není automaticky lepší. Špatně kontrolovaná tloušťka lepicí vrstvy může zvýšit tepelný odpor nebo způsobit rozměrové odchylky. Spolehlivost vyplývá ze správné kombinace výběru materiálu, kontrola procesu a kompletního návrhu TEC.
Naše současné dokumenty k materiálům P&N uvádějí jednu reprezentativní validaci, při níž dokončily testované vzorky 100 000 cyklů mezi 50 a 95 °C. Tento výsledek se vztahuje pouze na odpovídající vzorky a podmínky testování; nejde o univerzální záruku životnosti pro každý model TCR nebo systém PCR.
Naše současné možnosti TCR zahrnují:
Správná volba stále závisí na požadovaném teplotním profilu, tepelném zatížení, ploše kontaktu, teplotě horké strany, rychlosti změny teploty, podmínkách upevnění, mezích proudu a napětí a očekávaném počtu cyklů.
U projektu s tepelným cyklováním vás ve vašem návrhu znepokojuje více: rychlost změny teploty, rovnoměrnost teploty nebo dlouhodobá spolehlivost termoelektrického chladiče (TEC)?