Präzise und effektive Kühlung mit Peltiertechnik

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Präzise und effektive Kühlung mit Peltiertechnik

Die zunehmende Miniaturisierung in der Messtechnik sowie in der medizinischen Analysetechnik stellt immer größere Herausforderungen für ein effektives Wärmemanagement. Neben hoher Kühlleistung auf engsten Bauraum werden häufig hohe Vorgaben nach einer präzisen Temperaturgenauigkeit gestellt.

Für die Lösung dieser Anforderung werden oftmals Peltierelemente eingesetzt. Bei diesen Modulen handelt es sich um kleine elektronische Bauteile, die nach dem thermoelektrischen Prinzip arbeiten.

Durch den Aufbau eines Peltierelements, welches zwischen zwei Keramiksubstraten im Inneren eine Vielzahl von verbundenen Halbleiterelementen hat, wird ein aktiver Wärmetransport erzeugt. Dieser Wärmetransport ergibt sich aus dem physikalischen Prinzip des thermoelektrischen Effekts.

Der große Vorteil dieser Technologie ist, dass der Größenbereich von 4×4 mm bis 60×60 mm eine Vielzahl von Geometrien entwickeln kann. Neben quadratischen Formen gibt es ebenfalls runde oder Module mit Bohrung.

Durch Änderung der Polarität kann die Richtung des Wärmestroms verändert werden. Dadurch kann man mit einem Peltierelement sowohl Kühlen als auch Heizen.

Peltierelemente sind relativ klein in ihrer Bauform und dadurch ist die Reaktionsgeschwindigkeit bezüglich der Wärmeänderung hoch. Die Temperatur wird schnell und präzise eingestellt.

Die Stärke sowie die Effektivität der Kühlleistung hängt vom Gesamtsystem ab, welches in den meisten Fällen aus Kühlkörper und Lüfter besteht. Das erreichte Kühlergebnis ist abhängig von der transportierten Wärme, die absorbiert wird. Wichtige Einflussparameter sind der thermische Widerstand des Kühlkörpers sowie der Wärmeübergangswiderstand. Ein guter Übergangswiderstand wird durch sogenannte TIM (Thermal Interface Materials) erreicht. Unter TIM wird z.B. Wärmeleitfolien, Grafitfolien oder Wärmeleitpasten verstanden.

Für eine gute thermische Übertragung und gleichzeitig einfache Montag hat sich bei den TIM das Phase Change Material besonders bewährt. Es handelt sich bei dem PCM um eine Paste mit tipoxotischer Eigenschaft. Oberhalb einer bestimmten Temperatur, der Phasenänderungstemperatur, wird die Fließeigenschaft verbessert und die Oberflächenrauhigkeiten sowie Unebenheiten besser benetzt. Dadurch lassen sich Lufteinschlüsse zwischen zwei zusammengefügten Materialien besser aus den Mikrostrukturen der Oberfläche heraustreiben.

uwe electronic, ein Systempartner im Bereich des Wärmemanagements, bietet ein umfassendes Portfolio an Peltierelementen an. Viele Peltierelemente werden ab Werk mit einer strukturierten PCM Bedruckung angeboten. Die bedruckten Peltierelemente werden erst nach dem Zusammenbau aktiviert und der Endkunde spart sich Zeit und erhält gleichzeitig einen stabilen Prozess mit der gleichen Schichtdicke an Material.

Detaillierte Informationen, finden Sie unter https://www.uweelectronic.de

Die uwe electronic GmbH ist ein international tätiges Systemhaus mit Sitz in Unterhaching bei München. Unsere Kunden reichen vom mittelständischen Betrieb bis hin zu High-Tech-Konzernen in Deutschland und Zentraleuropa. Unsere Produktpalette umfasst Produkte und Lösungen aus den Bereichen Prüftechnik für Elektronik, Temperaturmanagement, Automatisierung und Elektronische Bauelemente. Unsere Kernkompetenz liegt in den Bereichen Federkontakte für das Prüfen von bestückten Leiterplatten, Steckverbinder mit gefederten Kontaktstiften und Temperaturmanagement.

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