Dissipateur thermique pour processeur Peltier en aluminium extrudé

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Phénomène Peltier : Deux conducteurs différents sont connectés pour former un couple galvanique et connectés à une alimentation en courant continu. Lorsqu'un courant traverse le couple galvanique, un phénomène de transfert d'énergie se produit, un joint émet de la chaleur et devient chaud, et l'autre joint absorbe de la chaleur et devient froid. Ce phénomène s'appelle l'effet Peltier.

La structure interne d'un élément Peltier est constituée d'une puce semi-conductrice constituée de matériaux de tellurure de bismuth de type N et de type P. Les puces sont connectées électriquement en série, mais dans un agencement thermodynamique parallèle pour un transfert de chaleur optimal entre les surfaces céramiques à haute et basse température du module

Le refroidissement thermoélectrique tire parti de l'effet Peltier : la chaleur est absorbée ou dissipée à la jonction de deux conducteurs électriques différents lorsqu'un courant électrique le traverse. Les modules thermoélectriques prennent en sandwich un élément Peltier entre deux plaques en céramique hautement conductrices de la chaleur, ainsi qu'une alimentation électrique qui transfère efficacement la chaleur de l'appareil d'une plaque en céramique à l'autre. De plus, la direction du flux de chaleur peut être modifiée simplement en inversant le sens du flux de courant.

L'application d'une tension continue amène les porteurs de charge positifs et négatifs à absorber la chaleur dissipée de la surface d'un substrat, qui est ensuite transférée et libérée sur le substrat de l'autre côté. Par conséquent, la surface qui a absorbé l'énergie se refroidit, tandis que l'autre côté qui a libéré l'énergie se réchauffe.

Pour construire une unité de refroidissement thermoélectrique pratique, un module Peltier est intégré au système, qui est généralement construit à partir d'un bloc de métal à haute conductivité thermique (tel qu'un alliage d'aluminium) et d'un dissipateur thermique à ailettes. Des blocs métalliques sont utilisés pour connecter le dispositif à refroidir, comme une diode laser ou un capteur d'image, au côté froid du module Peltier. L'épaisseur du bloc métallique doit être choisie pour aider à le maintenir plat afin d'assurer une connexion thermique constante à la plaque froide de l'élément Peltier, mais sachez qu'une épaisseur excessive peut créer une inertie thermique inutile. Fixez un dissipateur thermique de l'autre côté de l'élément Peltier afin de dissiper la chaleur extraite dans l'environnement. Appliquez un TIM de chaque côté.

Il existe une variété de types de dissipateurs thermiques pour construire un module Peltier, pour les composants électroniques de faible puissance, le type de dissipateur thermique le plus largement utilisé est le dissipateur thermique en aluminium extrudé. L'aluminium est un conducteur thermique extraordinaire et possède une excellente capacité de dissipation de la chaleur. De plus, l'aluminium a certains avantages comme le coût bon marché, la légèreté, la fabrication facile, etc., ce qui fait de l'alliage d'aluminium le matériau le plus courant. Le dissipateur thermique Peltier extrudé en aluminium est le plus populaire dans la construction d'un module Peltier.

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