Підвищенню надійності термоелектричних модулів приділяється постійна увага. ТЕМ не має рухомих деталей, тому має високу надійність.
ОСНОВНІ ПРОБЛЕМНІ ЕЛЕМЕНТИ КОНСТРУКЦІЇ ТЕМ
Електричні контакти гілок термопар
Теплові контакти теплопереходів
Руйнівні фактори для ТЕМ
Неправильна експлуатація
Термічна дифузія
Термоцикли
Велика кількість відмов ТЕМ повʼязана з порушенням правил монтажу та експлуатації. Ми розробили інструкцію по монтажу та рекомендації по експлуатації ТЕМ. Ознайомлення з цим документом є обовʼязковим для кожного споживача ТЕМ.
В процесі довготривалої роботи ТЕМ відбувається зростання електричного опору і зменшення ефективності. Головною причиною цього процесу є термічна дифузія матеріалу комутаційного провідника в матеріал гілки термопари. В результаті з часом в місці контакту утворюється перехідний шар, який для напівпровідникових матеріалів на основі Bi2 Te3 має низьку міцність. Дослідження показали, що в такому шарі утворюються мікротріщини, що призводять до зростання електричного опору контакту.
Для технологічного забезпечення надійності контактів термопар застосовується метод електро-хімічного нанесення багатокомпонентного антидифузійного шару. Експериментально підібрані параметри шару, режими нанесення і обробки забезпечують високу надійність контактів термопар.
ТЕРМОЦИКЛИ
Другим руйнівним фактором є термоцикли. В результаті зміни температури в зоні контакту різних за значенням коефіцієнту лінійного розширення матеріалів виникають механічні напруги. Саме ці напруги призводять до появи тріщин і відшарувань в теплових і електричних контактах ТЕМ.
СТІЙКІСТЬ ТЕМ ДО ВПЛИВУ ТЕРМОЦИКЛІВ ЗАБЕЗПЕЧУЄТЬСЯ ШЛЯХОМ
Оптимального підбору матеріалів
Застосуванням заходів для збільшення адгезії
Спеціальна методика прискорених випробувань модулів на надійність та спеціальне устаткування, розроблене та виготовлене нашими фахівцями дозволяють здійснювати постійний контроль цього важливого параметру. Виготовлені нами модулі піддаються періодичним випробуванням на стійкість до механічних факторів: ударів, лінійного прискорення та вібрації .
Механічні удари кількістю 2000 з максимальним прискоренням до 15g і довжиною ударного імпульсу 2-4мс в трьох напрямках.
Лінійне прискорення до 20g впродовж часу до 4 мс в трьох напрямках.
Синусоїдна вібрація частотою до 55 Гц і амплітудою прискорення 2g в трьох напрямках впродовж 30 хв.
Ймовірність безвідмовної роботи ТЕМ складає не менше 0,98 при довірчій ймовірності 0,8.
Середній час роботи без відмов (MTBF) для наших модулів складає не менше 200 000год.
