Tehnologia Controlerelor de Temperatură și Aplicații

De fiecare dată când utilizați un dispozitiv laser, doar o parte din energia furnizată este convertită într-un semnal luminos. Restul este degajat sub formă de căldură care, dacă nu este gestionată, poate deteriora componentele sistemului și reduce durata de viață a acestuia. Acest aspect este deosebit de relevant pentru diodele laser, precum și pentru numeroase alte dispozitive optoelectronice.

De exemplu, o diodă laser GaAs ce operează în apropierea infraroșului are în mod tipic o durată de funcționare de 10.000 de ore dacă temperatura este menținută la 25 °C prin control termic. Totuși, în absența controlului temperaturii, această valoare poate scădea de două ori pentru fiecare 10 °C peste temperatura ideală. Prin urmare, este recomandat să se utilizeze un modul de răcire gestionat de un controler de temperatură pentru a preveni daunele potențiale și a reduce costurile. În plus, aceasta asigură calitatea fasciculului laser, întrucât excesul termic poate deteriora fețele de emisie, reducând atât puterea, cât și calitatea radiației produse.

Pentru a preveni aceste probleme, se recomandă utilizarea unui controler de temperatură adecvat împreună cu un sistem de răcire pasiv și/sau activ.

[product:206]

Un sistem de răcire pasiv acționează ca un disipator de căldură către care se transferă excesul de energie termică (ex.: rezervor de apă cu ventilator). Pentru unele sisteme de putere mică sau medie poate fi suficient, însă un controler TEC cu modul Peltier oferă, de obicei, o stabilitate termică superioară și o soluție mai sigură.

TEC (termoelectric cooler) este un modul ceramic alimentat electric care, sub controlul unui controler de temperatură, răcește o parte în timp ce transferă căldura către suprafața opusă. Montura laser acționează ca disipator termic pe partea fierbinte. Partea rece se conectează de obicei la modulul laser printr-o plăcuță rece din cupru sau aluminiu; cuprul este preferat datorită conductivității termice ridicate și distribuției uniforme a temperaturii.

Bucle de control se închide prin conectarea unui senzor de temperatură de la controlerul TEC la plăcuța rece. Un sistem prestabilit, cu slot dedicat pentru termistor în plăcuța rece, permite un timp de răspuns rapid prin minimizarea inerției termice. Pentru aplicații de putere mai mare, se poate adăuga un răcitor cu apă pe partea fierbinte a modulului TEC. Un portofoliu profesional de module de răcire, module Peltier și controlere TEC corespunzătoare pot fi combinate pentru performanțe optime.

[product:102]

Cea mai simplă formă de prevenire a deteriorărilor termice o reprezintă un controler de temperatură on/off. Acesta pornește doar când temperatura detectată depășește (răcire) sau scade sub (încălzire) valoarea de referință stabilită. Nu există stare intermediară — controlerul aplică 100% din putere până la atingerea setpoint-ului. Acest concept simplu este potrivit pentru sisteme care nu necesită control termic cu precizie ridicată.

Utilizarea unui controler TEC PID este metoda cea mai eficientă pentru protecția dispozitivelor sensibile. Controlerele PID sunt utilizate pe scară largă în procese industriale și, atunci când sunt bine reglate, pot depăși scheme mult mai complexe. Aproximativ 95% dintre procesele industriale automatizate utilizează controlere de temperatură PID.

[product:181]

Componentele PID:

• Proporțional (P): puterea este proporțională cu deviația față de setpoint; un câștig P mai mare reduce ieșirea pentru aceeași eroare.
• Integral (I): elimină eroarea de stare staționară prin integrarea diferenței în timp; un I mai mare încetinește termenul acumulat.
• Derivativ (D): anticipează deviațiile viitoare pe baza ratei de schimbare; un D mai mare crește răspunsul la perturbații.

Per ansamblu, un controler de temperatură PID oferă reglare rapidă, proactivă și precisă, cu timp de răspuns scurt la variații bruște — susținând durată de viață extinsă și performanță stabilă pentru diode laser și optică.

Nu ezitați să ne contactați dacă aveți întrebări sau cerințe specifice pentru un controler de temperatură personalizat.