Temperaturkontrollerteknologi og applikasjoner

Hver gang du bruker en laserenhet, vil kun en del av den tilførte effekten omdannes til et lyssignal. Resten avgis som varme, som – hvis den ikke kontrolleres – kan skade komponenter i systemet og redusere dets levetid. Dette er særlig relevant for laserdiodekomponenter samt en rekke andre optoelektroniske enheter.

For eksempel har en GaAs-laserdiode som opererer i nær-infrarødt vanligvis en levetid på 10 000 timer dersom temperaturen holdes på 25 °C med temperaturkontroll. Hvis ingen temperaturkontroller benyttes, kan denne levetiden halveres for hver 10 °C over ideell temperatur. Derfor er det fornuftig å benytte et kjølemodul styrt av en temperaturkontroller for å forhindre potensiell skade og redusere kostnadene. Dette ivaretar også kvaliteten på laserstrålen, ettersom overflødig varme kan skade de emitterende flatene, noe som reduserer både kvantitet og kvalitet på lyset som produseres.

For å unngå dette anbefales det å bruke en egnet temperaturkontroller sammen med et passivt og/eller aktivt kjølesystem.

[product:206]

Et passivt kjølesystem fungerer som en varmeavleder hvor overskuddsvarmen overføres (for eksempel en vanntank med vifte). Selv om dette kan være tilstrekkelig for enkelte lav- og mellomkraftsystemer, vil en TEC-kontroller med Peltier-modul vanligvis gi en sikrere tilnærming og bedre temperaturstabilitet.

TEC (thermoelectric cooler) er en strømdrevet keramikkmodul som, under styring av en temperaturkontroller, kjøler ned én side mens varmen ledes til motsatt flate. Lasermontasjen fungerer som kjøleribbe på den varme siden. Den kalde siden kobles vanligvis til lasermodulen via en kobber- eller aluminiums kaldplate; kobber foretrekkes grunnet overlegne termiske egenskaper og jevn temperaturfordeling.

Reguleringen fullføres ved å koble en temperatursensor fra TEC-kontrolleren til kaldplaten. Et forhåndskonfigurert system med eget spor til termistoren i kaldplaten sikrer rask respons gjennom minimal termisk treghet. For høyere effektnivåer anbefales vannkjøling på den varme siden av TEC-modulen. En rekke profesjonelle kjølemoduler, Peltier-enheter og tilhørende TEC-kontrollere kan kombineres for optimal ytelse.

[product:102]

Den enkleste formen for beskyttelse mot varmeskade er en på/av-temperaturkontroller. Denne aktiveres kun når målt temperatur overstiger (kjøling) eller underskrider (oppvarming) et forhåndsdefinert nivå. Ingen mellomtilstand eksisterer – kontrolleren gir 100 % effekt til temperaturen når innstillingspunktet. Denne enkle metoden egner seg for systemer der presis temperaturregulering ikke er nødvendig.

Bruk av en PID TEC-kontroller er den mest effektive måten å beskytte følsomme enheter. PID-kontrollere benyttes mye i industrielle prosesser og kan – når de er korrekt innstilt – ofte overgå mer avanserte kontrollopplegg. Omtrent 95 % av automatiserte industrielle prosesser utnytter PID-temperaturkontrollere.

[product:181]

PID-komponenter:

• Proporsjonal (P): effekt er proporsjonal med avviket fra innstillingspunktet; høyere P-forsterkning gir redusert utsignal for samme feil.
• Integrerende (I): fjerner varig avvik ved å integrere forskjellen over tid; høyere I reduserer akkumulert term.
• Deriverende (D): estimerer fremtidig avvik ut fra endringshastighet; høyere D gir raskere respons på forstyrrelser.

Samlet gir en PID-temperaturkontroller rask, proaktiv og presis regulering med hurtig respons på plutselige endringer – og støtter lang levetid og stabil ytelse for laserdiode og optiske komponenter.

Ta gjerne kontakt dersom du har spørsmål eller spesielle krav til en tilpasset temperaturkontroller.