Выбор термоэлектрического модуля

 

Среди термоэлектрических модулей для зарядного устройства был выбран элемент Пельтье с маркировкой TEC1-12706 (см. рисунок 3.1.) ( буквосочетание TEC означает английские слова Thermoelectric Cooler – термоэлектрический охладитель).

Рисунок 3.1. – ТЭМ TEC1-12706

 

Производителем данного термоэлектрического модуля является HB Corporation. Ниже в таблице 3.1.1 приведены заявленные характеристики от производителя:

Таблица 3.1 – Характеристики TEC1-12706

Обозначение	Параметр	Значение, при температуре горячей стороны
25 °C	50 °C
Продолжение таблицы 3.1.1
Обозначение	Параметр	Значение, при температуре горячей стороны
25 °C	50 °C
Qmax	Пропускание холода	50 Вт	57 Вт
Delta Tmax	Разность температур	66 °C	75 °C
Imax	Максимальный ток	6.4 А	6.4 А
Umax	Максимальное напряжение	14.4 В	16.4 В
Resistance	Сопротивление	1.98 Ом	2.3 Ом

 

Габаритный чертеж модуля TEC1-12706 (см. рисунок 3.2):

Обозначение	Размер
A	40 мм
B	40 мм
C	3.8 мм

Рисунок 3.2 – Габариты TEC1-12706

Рекомендации по использования для данного модуля:

- максимально допустимая температура 138 °C.

- недопустимо превышение значения параметров Imax и Umax.

- срок службы 200 000 часов.

Выбор преобразователя напряжения

 

Для стабилизации напряжения с выхода термоэлектрического модуля понадобится повышающий преобразователь. Таким преобразователем является DC-DC Boost Module CE8301 (см. рисунок 3.3 – 3.7), входное напряжение 1-5 Вольт, на выходе всегда 5В.

Для зарядного устройства с элементом Пельтье необходим преобразователь, так как КПД у него недостаточный для зарядки телефона, поэтому не обойтись без повышающего преобразователя.

Так как в магазинах с радио деталями я не смог найти подходящих элементов для того чтобы самому собрать преобразователь, а он для функционирования зарядного устройства необходим, то я решил заказать уже готовые с сайта aliexpress.com.

Рисунок 3.3 – DC-DC Boost Module

 

Рисунок 3.4 – USB выход

Строение преобразователя (см. рисунок 3.2.3):

- USB выход

- разъемы на микросхеме «+» и «-» куда подключается питание

- а также небольшой светодиод, который сигнализирует о работе платы.

Рисунок 3.5 – Основные компоненты преобразователя

Принцип работы

Дело в том что современный сотовый телефон (как правило смартфон), подзаряжается только от тока в 5В, током желательно от 100 mA, максимум 1,2 A – однако например пальчиковая батарея (или аккумулятор типа AA) выдает всего 1.5В то есть зарядить на прямую вы не сможете (даже если каким то образом подсоедините просто угробите телефон).

Однако если подсоединить батарейку к повышающему стабилизатору, то он автоматически поднимет напряжение до 5В и телефон начнет заряжаться, хотя батарейка проработает недолго, но немного зарядит ваш телефон.

Рисунок 3.6 – Преобразователь с подключенным кабелем

Рисунок 3.7 – Подключенный к преобразователю телефон

 

Выбор термопасты

 

Из курса школьной физики можно припомнить информацию о теплопроводности. Есть материалы, которые не проводят тепло, есть те, что частично проводят, и те, что полностью передают температуру. Например, изолирующая лента имеет минимальную теплопроводность, благодаря чему ею обматывают оголенные участки провода, чтобы не допустить возгорания. Компьютерная паста, наоборот, играет роль проводника тепла, благодаря однородности массы и высокой теплопроводности, и способна передать выделяемое тепло от процессора системе охлаждения.

Любой магазин, который занимается продажей компьютерных комплектующих. Тара имеет вид тюбика или чаще шприца 2 – 5 мл. В продаже не очень много разновидностей термопасты или термоклея. Причём отечественные марки ничуть не хуже иностранных представителей. На рынке лично я покупаю КТП-8 (см. рисунок 3.8).

Рисунок 3.8 – КПТ-8

 

Порядок применения. Самый первый совет – не нужно выдавливать половину содержимого тюбика на охлаждаемую поверхность. Принцип «чем больше, тем лучше» здесь не работает. Большое количество термопасты при прижимании радиатором растечётся далеко за края процессора, создав дополнительные проблемы с отводом тепла от ЦП. Если термопаста наносится на другую поверхность, толстый её слой не будет выполнять функций теплоотвода. В начале статьи я подчеркнул её основное назначение – исключить воздушный слой, заполняя собой капли воздуха.

Как правильно наносить термопасту?

Протрите процессор сухой тряпочкой. Остатки старой термопасты с процессора снимаются ногтем или тонкой деревянной\пластмассовой скребочкой или чем-нибудь наподобие того (банковская карта подойдёт). С радиатора это можно сделать и растворителем, после чего тщательно протереть или просушить (см. рисунок 3.9). Вода обычно в этих случаях не помогает: термопаста не боится воды, а высохшая термопаста вообще напоминает холодную сварку, знакомую автолюбителям и слесарям.

Рисунок 3.9 – Процессор и радиатор

 

Попробуйте закрепить радиатор с кулером без термопасты. Потренируйтесь, чтобы с пастой можно было закрепить радиатор раз и навсегда.

На процессор нанесите немного термопасты размером с небольшую горошину. Расположите её примерно по центру. Для наглядности процессор уже в сокете (см. рисунок 3.10).

Рисунок 3.10 – Процессор

Вращая кистью радиатор вправо-влево чуть заметными движениями (как бы втирая), прижмите его к процессору и закрепите защёлками. Термопаста не должна вытечь, а радиатор должен плотно прижаться к процессору. А защёлки потом закрепят радиатор и доведут дело до конца.