Temperaturcontroller-teknologi og anvendelser

Hver gang du driver en laserenhed, konverteres kun en del af den tilførte effekt til et lyssignal. Resten frigives som varme, som — hvis ikke kontrolleret — kan beskadige dele af dit system og reducere dets levetid. Dette er især relevant for laserdiode samt mange andre optoelektroniske komponenter.

For eksempel har en GaAs-laserdiode, der opererer i det nærinfrarøde område, typisk en driftstid på 10.000 timer, hvis temperaturen holdes på 25 °C via temperaturregulering. Hvis der ikke benyttes en temperaturcontroller, kan dette tal reduceres med en faktor 2 for hver 10 °C over den ideelle temperatur. Det er derfor hensigtsmæssigt at anvende et kølemodul styret af en temperaturcontroller for at forhindre potentielle skader og reducere omkostninger. Det sikrer også kvaliteten af din laserstråle, idet overskudsvarme kan skade de udsendende facetter, så både mængde og kvalitet af det genererede lys reduceres.

For at undgå dette anbefales det at benytte en egnet temperaturcontroller sammen med et passivt og/eller aktivt kølesystem.

[product:206]

Et passivt kølesystem fungerer som en varmeafleder, hvortil overskudsvarme overføres (f.eks. en vandtank med blæser). Dette kan være tilstrækkeligt for visse lav- og mellem-effekt systemer, men en TEC-controller med Peltier-modul giver generelt en sikrere løsning og mere præcis temperaturstabilitet.

TEC (termoelektrisk køler) er et forsynet keramisk modul, som under styring af en temperaturcontroller køler den ene side, mens varme overføres til modsat flade. Lasermonteringen fungerer som varmeafleder på den varme side. Den kolde side kobles typisk til lasermodulet via en kobber- eller aluminiums-koldplade; kobber foretrækkes på grund af overlegne termiske egenskaber og ensartet temperaturfordeling.

Reguleringssløjfen fuldendes ved at tilslutte en temperatursensor fra TEC-controlleren til koldpladen. Et forindstillet system med dedikeret plads i koldpladen til termistoren sikrer hurtig respons og minimal termisk inerti. Til højereffektapplikationer tilføjes et vandkølesystem på den varme side af TEC-modulet. Et udvalg af professionelle kølemoduler, Peltier-moduler og tilhørende TEC-controllere kan kombineres for optimal ydelse.

[product:102]

Den mest basale form for beskyttelse mod varmeskader er en on/off-temperaturcontroller. Den aktiveres kun, når den målte temperatur overstiger (køling) eller ligger under (opvarmning) et fastsat sætpunkt. Der findes ingen mellemtilstand — controlleren leverer 100 % effekt, indtil sætpunktet nås. Denne enkle metode er egnet til systemer, der ikke kræver præcis temperaturregulering.

Anvendelse af en PID TEC-controller er den mest effektive måde at beskytte følsomme enheder. PID-controllere benyttes bredt i industrielle processer og — når de er korrekt tunet — overgår ofte mere komplekse reguleringsmetoder. Omtrent 95% af automatiserede industrielle processer benytter PID-temperaturcontrollere.

[product:181]

PID-komponenter:

• Proportional (P): effekten er proportional med afvigelsen fra sætpunktet; højere P-forstærkning reducerer udgangssignal for samme fejl.
• Integrerende (I): eliminerer steady-state-fejl ved at integrere differencen over tid; højere I-værdi nedsætter hvor hurtigt denne term opbygges.
• Deriverende (D): forudsiger fremtidige afvigelser baseret på ændringshastighed; højere D øger respons på forstyrrelser.

Samlet giver en PID-temperaturcontroller hurtig, proaktiv og præcis regulering med lynhurtig respons på pludselige ændringer — hvilket understøtter lang levetid og stabil ydeevne af laserdiode og optik.

Du er velkommen til at kontakte os, hvis du har spørgsmål eller specifikke krav vedr. en specialtilpasset temperaturcontroller.