Toepassingen & Gebruik van Temperatuurregelaars en TEC Controller Modules

Temperatuurregelaars zijn ontworpen om de temperatuur te reguleren en warmte af te voeren bij temperatuurgevoelige componenten zoals laserdiodes. Dit wordt bereikt door een Thermo-Electric Cooler (TEC) apparaat te koelen of te verwarmen door het aanleggen van respectievelijk een positieve of negatieve stroom en spanning. Ze worden ook vaak aangeduid als Peltier-elementen, warmtepompen of warmtewisselaars.

Temperatuurregelaars sturen een stroom en spanning naar een TEC-element. Dit kan twee primaire functies hebben. De eerste functie is het afvoeren van warmte van de laserdiode of een ander thermisch belast element. Koeling van de laserdiode is noodzakelijk om de levensduur te waarborgen. Bijvoorbeeld, een GaAs-laserdiode die opereert in het nabij-infrarode (NIR) gebied heeft doorgaans een levensduur van 10.000 uur bij 25°C. Als vuistregel geldt dat voor elke 10°C hogere bedrijfstemperatuur de levensduur van de laserdiode halveert. Een laserdiode genereert vaak meerdere Watts of Joules aan thermische energie (warmte), wat leidt tot zelfverhitting, zelfs bij een effectieve warmtesink met lage thermische weerstand. Daarom is een temperatuurregelaar noodzakelijk om de levensduur van het halfgeleiderapparaat te behouden.

Onze producten voor TEC-regeling zijn te vinden op de Temperature Control pagina. U kunt ook ons volledige aanbod hier bekijken: Main Product Lines manufactured by Opt Lasers.

De tweede functie is het stabiliseren van de temperatuur van de laserdiode, wat essentieel is voor vermogensstabiliteit. Laserdiodes, net als veel andere halfgeleidermaterialen, functioneren over het algemeen minder efficiënt bij hogere temperaturen. Lagere efficiëntie door verhitting van de junctie resulteert in minder optisch vermogen. Het is daarom belangrijk de temperatuur te regelen met een laserdiodecontroller. De temperatuurregelaar past een variabele stroom toe op het Peltier-element, gebaseerd op het terugkoppelingssignaal van de thermistor in de vorm van weerstand. De thermistor is een sensorelement waarmee de temperatuur op een bepaald punt wordt gemeten. De elektrische weerstand van een thermistor varieert volgens een exponentiële functie met constante waarden die de eigenschappen van de betreffende thermistor beschrijven. De stroomregelaar meet de weerstand van de thermistor door een kleine stroom van enkele µA aan te leggen en meet de spanning over de thermistor.

Opt Lasers™ temperatuurregelaars zijn leverbaar met een breed scala aan maximale stromen en spanningen om warmte van de laserdiode af te voeren en de temperatuur te stabiliseren. Temperatuurregelaars worden gebruikt in combinatie met een TEC-element en een laserdiodestroomdriver voor de werking van de laserdiode.

• Als u geïnteresseerd bent in lasercontrollers in plaats van TEC-regelaars, bekijk dan de categorie Laser Diode Drivers.
• Lees ook meer over ons andere product: Laserkop voor Stepcraft CNC Machines - complete set