Управління тепловим режимом паралельно з’єднаних термоелектричних охолоджувачів у рівномірному температурному полі

Анотація

Розглянуто можливість використання комплексу термоелектричних пристроїв для керування тепловим режимом ряду термозалежних та теплонавантажених елементів радіоелектронної апаратури, до яких пред'являються підвищені вимоги до показників надійності та динамічних характеристик. Розроблено математичну модель термоелектричного пристрою для рівномірного температурного поля, типового діапазону потужності розсіювання використовуваних виробів, діапазону стандартних значень напруги живлення, фіксованої геометрії гілок термоелементів. Отримано співвідношення визначення відносного робочого струму залежно від відносного перепаду температури при заданому напрузі живлення, геометрії гілок термоелементів і величині теплового навантаження. Визначено область дійсних значень відносного робочого струму в зоні відносних перепадів температур при заданій геометрії гілок та тепловому навантаженні. Проведено аналіз зв'язку відносного робочого струму однокаскадного термоелектричного охолоджувача з холодильним коефіцієнтом, кількістю енергії, що витрачається, тепловідвідною здатністю радіатора, часом виходу на стаціонарний режим і ймовірністю безвідмовної роботи. Досліджено залежність відносної інтенсивності відмов та ймовірності безвідмовної роботи, кількості енергії, що витрачається, тепловідвідної здатності радіатора та кількості термоелементів від напруги живлення термоелектричного охолоджувача. Це дозволило оцінити керуючі ознаки та виявити ефективність впливу керуючих впливів при паралельному з'єднанні охолоджувачів у рівномірному температурному полі. Показано можливість вибору оптимальної напруги з урахуванням ряду обмежувальних факторів за масогабаритними, енергетичними, динамічними та надійними характеристиками комплексу термоелектричних охолоджувачів у складі систем забезпечення теплових режимів теплонавантаженої радіоелектронної апаратури.