Sıcaklık Kontrol Cihazı Teknolojisi ve Uygulamaları

Bir lazer cihazı çalıştırıldığında, sağlanan gücün yalnızca bir bölümü ışık sinyaline dönüştürülür. Geriye kalan enerji ise ısı olarak açığa çıkar; bu ısı kontrolsüz bırakılırsa sistemin bazı bileşenlerine zarar verebilir ve sistemin ömrünü kısaltabilir. Bu durum, lazer diyotlar ve diğer birçok optoelektronik cihaz için özellikle geçerlidir.

Örneğin, yakın kızılötesi bölgede çalışan bir GaAs lazer diyotu, sıcaklık kontrolü ile sıcaklığın 25 °C’de sabitlenmesi halinde tipik olarak 10.000 saat çalışma ömrüne sahiptir. Ancak sıcaklık kontrol cihazı kullanılmazsa bu ömür, ideal sıcaklığın her 10 °C üzerine çıkıldığında 2 kat azalabilir. Bu nedenle, olası zararları önlemek ve maliyetleri düşürmek amacıyla, sıcaklık kontrol cihazı ile işletilen bir soğutma modülü tercih edilmelidir. Aynı zamanda, aşırı ısının emisyon yüzeylerinde bozulmaya neden olarak üretilen ışığın miktarını ve kalitesini düşürebileceği için, lazer ışınınızın kalitesini de güvence altına alır.

Bunu önlemek için, uygun bir sıcaklık kontrol cihazı ile birlikte, pasif ve/veya aktif bir soğutma sistemi kullanılması önerilir.

[product:206]

Pasif bir soğutma sistemi, fazla ısının transfer edildiği bir ısı dağıtıcı olarak işlev görür (örn. fanlı bir su tankı). Bu çözüm bazı düşük ve orta güçlü sistemler için yeterli olabilirken, Peltier modüllü bir TEC kontrol cihazı genellikle daha güvenli bir yaklaşım ve daha hassas sıcaklık stabilitesi sağlar.

TEC (termoelektrik soğutucu), elektrikle çalışan bir seramik modül olup, sıcaklık kontrol cihazı altında bir yüzeyini soğuturken ısıyı karşı yüzeye transfer eder. Lazer montajı, sıcak taraf için bir ısı emici vazifesi görür. Soğuk taraf genellikle lazer modülüne bakır veya alüminyum bir soğuk plaka aracılığıyla bağlanır; termal özellikleri ve üniform sıcaklık dağılımı nedeniyle bakır tercih edilir.

Kontrol döngüsü, TEC kontrol cihazından gelen sıcaklık sensörünün soğuk plakaya bağlanmasıyla tamamlanır. Soğuk plakada termistör için ayrılmış bir yuva içeren, önceden ayarlanmış bir sistem, termal ataleti en aza indirerek hızlı tepki sağlar. Daha yüksek güçlü uygulamalarda, TEC modülünün sıcak tarafına ek bir su soğutucu entegre edilebilir. Optimum performans için bir dizi profesyonel soğutma modülü, Peltier modülü ve ilgili TEC kontrol cihazı birleştirilebilir.

[product:102]

En temel ısıya bağlı hasar önleme yöntemi bir aç/kapa sıcaklık kontrol cihazıdır. Algılanan sıcaklık belirli bir eşik değerinin üstüne (soğutma) veya altına (ısıtma) çıktığında devreye girer. Ara bir durum yoktur—kontrol cihazı, eşik değere ulaşılana kadar %100 güç uygular. Bu basit düzenek, hassas sıcaklık kontrolü gerektirmeyen sistemler için uygundur.

PID TEC kontrol cihazı kullanmak, hassas cihazları korumanın en etkili yoludur. PID kontrol cihazları endüstriyel proseslerde yaygın şekilde kullanılmakta olup—iyi ayarlandıklarında—daha karmaşık yöntemlere kıyasla genellikle üstün performans sunar. Otomasyonlu endüstriyel proseslerin yaklaşık %95’inde PID sıcaklık kontrol cihazları kullanılır.

[product:181]

PID bileşenleri:

• Orantısal (P): Güç, referans değer ile mevcut sıcaklık arasındaki farka orantılıdır; yüksek P kazancı, aynı hata için daha düşük çıkış anlamına gelir.
• Integral (I): Zaman içinde farkı entegre ederek kalıcı hatayı giderir; yüksek I kazancı, biriken terimi yavaşlatır.
• Türevsel (D): Değişim hızına göre gelecekteki sapmayı öngörür; yüksek D kazancı, bozucu etkilere karşı tepkiyi artırır.

Genel olarak, PID sıcaklık kontrol cihazı, ani değişikliklere hızlı tepki veren, proaktif ve hassas regülasyon sunar—lazer diyotların ve optik bileşenlerin uzun ömrünü ve kararlı performansını destekler.

Özel sıcaklık kontrol cihazı için sorularınız veya talepleriniz varsa bizimle iletişime geçebilirsiniz.