Dissipatore CPU Peltier in alluminio estruso

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Fenomeno di Peltier: due diversi conduttori sono collegati per formare una coppia galvanica e collegati a un alimentatore CC. Quando una corrente scorre attraverso la coppia galvanica, si verificherà un fenomeno di trasferimento di energia, un giunto emette calore e si riscalda e l'altro giunto assorbe calore e si raffredda, questo fenomeno è chiamato effetto Peltier.

La struttura interna di un elemento di Peltier è costituita da un chip semiconduttore costituito da materiali di tellururo di bismuto di tipo N e di tipo P. I chip sono collegati elettricamente in serie, ma in una disposizione termodinamica parallela per un trasferimento ottimale del calore tra le superfici ceramiche ad alta e bassa temperatura del modulo

Il raffreddamento termoelettrico sfrutta l'effetto Peltier: il calore viene assorbito o dissipato alla giunzione di due diversi conduttori elettrici quando viene attraversato da una corrente elettrica. I moduli termoelettrici racchiudono un elemento Peltier tra due piastre ceramiche altamente termoconduttive, insieme a un alimentatore che trasferisce in modo efficiente il calore dal dispositivo da una piastra ceramica all'altra. Inoltre, la direzione del flusso di calore può essere cambiata semplicemente invertendo la direzione del flusso di corrente.

L'applicazione di una tensione CC fa sì che i portatori di carica positivi e negativi assorbano il calore dissipato dalla superficie di un substrato, che viene poi trasferito e rilasciato al substrato sull'altro lato. Pertanto, la superficie che ha assorbito l'energia si raffredderebbe, mentre l'altro lato che ha rilasciato l'energia si riscalderebbe.

Per costruire una pratica unità di raffreddamento termoelettrica, nel sistema è incorporato un modulo Peltier, che è tipicamente costituito da un blocco di metallo ad alta conducibilità termica (come la lega di alluminio) e un dissipatore di calore alettato. I blocchi metallici vengono utilizzati per collegare il dispositivo da raffreddare, come un diodo laser o un sensore di immagine, al lato freddo del modulo Peltier. Lo spessore del blocco di metallo dovrebbe essere scelto in modo da mantenerlo piatto per garantire una connessione termica costante alla piastra fredda dell'elemento Peltier, ma si tenga presente che uno spessore eccessivo può creare un'inerzia termica non necessaria. Collegare un dissipatore di calore all'altro lato dell'elemento Peltier per dissipare il calore estratto nell'ambiente. Applicare un TIM su ciascun lato.

Esistono varietà di tipi di dissipatore di calore per costruire un modulo Peltier, per componenti elettronici a bassa potenza, il tipo di dissipatore di calore più utilizzato è il dissipatore di calore in alluminio estruso. L'alluminio è uno straordinario conduttore termico, ed ha un'ottima capacità di dissipazione del calore; Anche l'alluminio ha alcuni pregi come il costo economico, la leggerezza, la facilità di produzione, ecc. Questi fanno diventare la lega di alluminio il materiale più comune. Il dissipatore di calore Peltier in alluminio estruso è il più popolare nella costruzione di un modulo Peltier.

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