Термопреобразователь тха: Термопары ТХА и ТХК с токовым выходом 4-20 мА ОВЕН ДТП-И

alexxlab | 21.06.1995 | 0 | Разное

Содержание

Термопары ТХА и ТХК с токовым выходом 4-20 мА ОВЕН ДТП-И


Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 015, ДТПК-И 015 D=8 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+600°С) сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 025, ДТПК-И 025 D=10 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) или сталь 08Х20Н14С2 (-200…900°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 035, ДТПК-И 035 D=8 мм, М=20х1,5 мм**, S=22 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 045, ДТПК-И 045 D=10 мм, М=20х1,5 мм**, S=22 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) или сталь 08Х20Н14С2 (-200…900°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 055, ДТПК-И 055 D=10 мм, М=20х1,5 мм**, S=22 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 065, ДТПК-И 065 D=8 мм, М=20х1,5 мм**, S=27 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 075, ДТПК 075 D=10 мм, М=20х1,5 мм**, S=27 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) или сталь 08Х20Н14С2 (-200…900°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 085, ДТПК-И 085 D=10 мм, М=27х2 мм**, S=32 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 095, ДТПК-И 095 D=10 мм, М=20х1,5 мм**, S=22 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С)
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 105, ДТПК-И 105 D=8 мм, М=20х1,5 мм**, S=27 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 185, ДТПК-И 185 D=10 мм, М=22х1,5 мм**, S=27 мм сталь 12Х18Н10Т (-200…+800°С) 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 195, ДТПК-И 195 D=10 мм, М=27х2 мм**, S=27 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 205, ДТПК-И 205 D=10 мм, М=22х1,5 мм**, S=27 мм, R=9,5 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 215, ДТПК-И 215 D=10 мм, М=27х2 мм**, S=32 мм, R=12 мм
Термоэлектрический преобразователь (термопара) с токовым выходом Овен ДТПL-И 265, ДТПК-И 265 D=6 мм, М=22х1,5 мм**, S=27 мм 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000

Термопреобразователь ТХА-2088

Термоэлектрический преобразователь ТХА-2088 представляет собой специальную термометрическую систему, применяемую для измерений температур газовой или жидкой неагрессивной среды. Допускается также возможность проведения контроля температурных показателей в агрессивной среде, при условии, что она нейтральна к материалу защитной арматуры термоэлектрического датчика ТХА 2088.

Особенности конструкции

Предложенная термопара ТХА-2088 выполнена в форме Г-образного устройства с корпусом, в который установлена защитная арматура с термодатчиком. Корпус устройства выполнен из термопрочного пластика, а защитная арматура реализована в виде металлической трубки из специальной стали. К защитной арматуре подводится коммутационный кабель, по которому подается питание к термодатчику и фиксируется изменение его элеткросопротивления.

Конструкция предлагаемого датчика имеет высокие показатели защищенности, которые отвечают степени защиты IP55.

Работа термопары

В качестве рабочего элемента измерительной системы применяется термочувствительный датчик из хромель-алюминия. Отличительной особенностью этого материала является возможность изменять свое сопротивление прохождению тока при изменении температуры. Именно этот принцип и заложен в работу термопреобразователя ТХА-2088.

Таким образом, определив величину сопротивления термоэлемента, размещенного в контролируемой среде, можно по специальному алгоритму определить величину температуры в этой среде.

Технические показатели

Характеристика

Значение

Измеряемые температуры

от -40°C до +400°C

от -40°C до +900°C

Число используемых термоэлементов

1 или 2

Показатель тепловой инерции

не больше 50 сек

Класс прибора в соответствии с ГОСТом

1 или 2

Рис.1 Габаритные размеры термоэлектрических преобразователей

Комплект поставки
  1. Преобразователь ТХА-2088 с хромель-алюминиевым термоэлементом.
  2. Защитная арматура.
  3. Коммутационные провода.
  4. Эксплуатационная инструкция.

Термопара хромель алюмель(ТХА). Высокотемпературные термопары. ТХА (тип К)

Термопара (термоэлектрический преобразователь температуры) — термоэлемент, широко применяемый для измерения температуры различных объектов, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Сама термопара состоит из двух проволок (термоэлектродов) – положительного и отрицательного. Особая популярность термопар связана с использованием их в измерении температур в муфельных печах и сушильных шкафах. Достоинства термопар: надежность, возможность работать при измерении высоких температур до 2200°С, точность измерения до ±0,01°С и все это за небольшую стоимость. Самыми популярными на российском рынке являются термопары типа ТХА (К), за свой универсализм и доступность.

Наша компания предлагает несколько видов термопар для муфельных печей, в том числе и для электропечей СНОЛ (SNOL).

Термопара ТХА – сплав хромеля (никель, хром) и алюмеля (никель, алюминий, марганец, кремний и кобальт). Основное применение в лабораторных электропечах СНО и печи SNOL 7,2/1100. Наша компания выпускает термопары типа ТХА самых различных размеров, а также в специальном защитном кожухе (из керамики, либо жаропрочной стали) для использования в агрессивных и химических средах.

Также наше предприятие может Вам поставить термопары типа ТХА  0001, 0002, 0006, 0007, 0011, 0104, 0109, 0192, 0193, 0194, 0196, 0203, 0206, 0292, 0297, 0306, 0308, 0309, 0314, 0395, 0495, 0496, 0499, 0595, 0603, 1192, 1193, 1292, 1293, 1392, 1393, 1395, 1592, 9310, 9311, 9312, 9414, 9215, 9416, 9419, 9420, 9421 

Термопара J (ТЖК) – положительный термоэлектрод сделан из железа, отрицательный из сплава меди, никеля, марганца и железа. Используется от -200 дл +750 °С. Основное применение – в сушильных шкафах SNOL 24/200, 58/350, 67/350, а также станках. Также предлагаем Вашему вниманию термопары типа “ТЖК” 0009, 2488

Термопара K – разновидность ТХА, но с немножко другими пропорциями содержания основных элементов. Применяется в электропечах типа SNOL 8,2/1100.

Также наша компания занимается производством термопар типа ТХА для электропечей сопротивления, учитывая особенности их использования. То есть можем сделать термопару защищенной от агрессивных и химических сред.

Термопары:

                                         

                                            Тип ТХА (K)                                                                         Тип J


ООО “ИТЦ “Термоника” – термопары (преобразователи термоэлектические)

Термопары (преобразователи термоэлектические) ТХК(L),ТХА(K),ТЖК(J), ТНН(N),ТПП(S),ТПР(R),ТВР(A)


По требованию заказчиков исполнения могут отличаться от ниже перечисленных
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 014 , ДТПK 014с кабельным выводом, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 024 , ДТПK 024с кабельным выводом, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 034 , ДТПK 034с кабельным выводом и накидным штуцером, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 044 , ДТПK 044с кабельным выводом и накидным штуцером, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 054 , ДТПK 054с кабельным выводомс и штуцером, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 064 , ДТПK 064с кабельным выводом и штуцером, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 074 , ДТПK 074с кабельным выводом и штуцером, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 084 , ДТПK 084с кабельным выводом и штуцером, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 094 , ДТПK 094с кабельным выводом, без штуцера, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 104 , ДТПK 104с кабельным выводом, без штуцера, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 114 , ДТПK 114с кабельным выводом, без штуцера, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХК-2488, ТХК-0379-01, ТХК-0193-04, ТХК9311
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 124 , ДТПK 124с кабельным выводом, со штуцером и пружиной, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 134 , ДТПK 134с кабельным выводом, со штуцером и пружиной, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 144 , ДТПK 144с кабельным выводом, со штуцером и пружиной, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ТЖК-2488-1с кабельным выводом, байонет + штуцер, градуировка ТЖК(J)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ТЖК-2488-2с кабельным выводом, байонет + штуцер, градуировка ТЖК(J)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ТХА-2488-1с кабельным выводом, байонет + штуцер, градуировка ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ТХА-2488-2с кабельным выводом, со штуцером, градуировка ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 154 , ДТПK 154с кабельным выводом, со штуцером и пружиной, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 174 , ДТПK 174с кабельным выводом , иглообразный кончик, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 184 , ДТПK 184с кабельным выводом , иглообразный кончик, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 194 , ДТПK 194с кабельным выводом , иглообразный кончик, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 204 , ДТПK 204с кабельным выводом, погружная часть конусная, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-2088, ТХК-2088, ТХА-2188, ТХА-0179, ТХК-0179, ТХА-9312, ТХК-9312, ТХА-0193, ТХК-0193
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 015 , ДТПK 015с клеммной головкой, без штуцера, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 025 , ДТПK 025с клеммной головкой, без штуцера, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-2088, ТХК-2088, ТХА-2188, ТХА-0179, ТХК-0179, ТХА-9312, ТХК-9312, ТХА-0193, ТХК-0193
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 035 , ДТПK 035с клеммной головкой, штуцер подвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 045 , ДТПK 045с клеммной головкой, штуцер подвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-2088, ТХК-2088, ТХА-2188, ТХА-0179, ТХК-0179, ТХА-9312, ТХК-9312, ТХА-0193, ТХК-0193
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 055 , ДТПK 055с клеммной головкой, штуцер подвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-2088, ТХК-2088, ТХА-2188, ТХА-0179, ТХК-0179, ТХА-9312, ТХК-9312, ТХА-0193, ТХК-0193
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 065 , ДТПK 065с клеммной головкой, штуцер неподвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 075 , ДТПK 075с клеммной головкой, штуцер неподвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 085 , ДТПK 085с клеммной головкой, штуцер неподвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-2088, ТХК-2088, ТХА-2188, ТХА-0179, ТХК-0179, ТХА-9312, ТХК-9312, ТХА-0193, ТХК-0193
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 095 , ДТПK 095с клеммной головкой, штуцер подвижный, с пружиной, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 105 , ДТПK 105с клеммной головкой, штуцер неподвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-2388, ТХК-2388, ТХА-0806, ТХК-0806, ТХА-9310, ТХК-9310, ТХА-0192, ТХК-0192, ТХА-0279
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 115 , ДТПK 115с клеммной головкой, без штуцера, защитный чехол из высокотемпературной стали, с загибом, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-2388, ТХК-2388, ТХА-0806, ТХК-0806, ТХА-9310, ТХК-9310, ТХА-0192, ТХК-0192, ТХА-0279
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 125 , ДТПK 125с клеммной головкой, без штуцера, защитный чехол из высокотемпературной стали, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-2388, ТХК-2388, ТХА-0806, ТХК-0806, ТХА-9310, ТХК-9310, ТХА-0192, ТХК-0192, ТХА-0279
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 135 , ДТПK 135с клеммной головкой, со штуцером, защитный чехол из высокотемпературной стали, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПK 145с клеммной головкой, без штуцера, защитный чехол из керамики, градуировка ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПK 155с клеммной головкой, без штуцера, защитный чехол из керамики, градуировка ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПK 165с клеммной головкой, со штуцером, защитный чехол из керамики, градуировка ТХА(K)

Аналоги: ТХА-1172, ТХК-1172
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 185 , ДТПK 185с клеммной головкой, штуцер подвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 195 , ДТПK 195с клеммной головкой, штуцер подвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-1172, ТХК-1172
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 205 , ДТПK 205с клеммной головкой, штуцер подвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 215 , ДТПK 215с клеммной головкой, штуцер подвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 265 , ДТПK 265с клеммной головкой, штуцер подвижный, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 011 , ДТПK 011без корпуса, изоляция: кремнеземная нить, градуировки ТХК(L),ТХА(K)

Аналоги: ТХА-0188, ТХК-0188, ТХА-0292, ТХК-0292, ТХА-9419, ТХК-9419
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 021 , ДТПK 021без корпуса, изоляция: керамические бусы (трубка), градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПS 021без корпуса, изоляция: керамические бусы (трубка), высокотемпературные, платиновые, градуировки S(ТПП)
Преобразователь термоэлектрический (термопара) ДТПL 031 , ДТПK 031без корпуса, изоляция: керамические трубка и кабельный вывод, градуировки ТХК(L),ТХА(K)
Беспроводной датчик температуры ST–1.1200.Klбез корпуса, изоляция: керамические трубка

Таблица взаимозаменяемости (таблица термопар)

ПК “Тесей” Луцкий приборостроительный завод ОАО “НПП “Эталон”, 
г. Омск
Челябинский завод “Теплоприбор”
2000 г. 1991 г. 1987 г. 2000 г. 1999 г.
Термопреобразователи термоэлектрические
КТХА(ХК) 01.01 
КТХА(ХК) 01.02 ТХА(ТХК) 0188  ТХА(ТХК) 1489 
КТХА(ХК) 01.03
КТХА(ХК) 01.04 ТХА(ТХК) 2088 ТХА(ТХК) 0179 ТХА (ТХК) 9312 ТХА/ТХК – 0193 – 03
КТХА(ХК) 01.05 ТХА(ТХК) 2088 ТХА/ТХК – 1293
КТХА(ХК) 01.09
ТХА(ТХК) 2088
ТХА/ТХК – 0193
КТХА(ХК) 01.07 ТХА(ТХК) 2088 ТХА/ТХК – 1293 – 01
КТХА(ХК) 01.10 ТХА(ТХК) 2088 ТХА/ТХК – 0193 – 01
КТХА(ХК) 01.10 ТХА(ТХК) 2088 ТХА/ТХК – 0193 – 02 
КТХА(ХК) 01.05 [2]
(двойной ЧЭ)
ТХА/ТХК – 1393 …
КТХА(ХК) 01.10Р ТХА(ТХК) 1172Р  ТХА(ТХК) 1172Р  ТХА (ТХК) 9420 
КТХА(ХК) 01.10С ТХА(ТХК) 1172Р
КТХА(ХК) 01.06 ТХА (ТХК) 2388 ТХА(ТХК) 0806 ТХА (ТХК) 9310 ТХА/ТХК – 0192
КТХА(ХК) 01.06У ТХА (ТХК) 2388 ТХА/ТХК – 0192 – С
КТХА(ХК) 01.08 ТХА (ТХК) 2388 ТХА/ТХК – 1192 – С
КТХА(ХК) 01.06 [2]
(двойной ЧЭ)
ТХА/ТХК – 1392 …
КТХА 01.16
КТХА 01.16У
КТХА 01.06 – Тхх – … ТХА 706-02 ТХА 706-02 ТХА 9505 ТХА – 0495
КТХА 01.15 ТХА 706-02 ТХА – 0495 – 01
КТХА 01.06 [2] – Тхх – … (двойной ЧЭ) ТХА – 1395 …
КТХА 01.11 ТХА 1085 ТХА 9415 ТХА – 0194
КТХА 02.11 ТХА 1085 ТХА – 0194 – 04
КТХА 01.12 ТХА 1387 ТХА 9425 ТХА-1292, ТХА-1592
КТХА 01.13 ТХА 1387 ТХА 9425 ТХА – 1292 – 01; -02
КТХК(ХА) 01.17 ТХА 2888 ТХА 9421
КТХА 01.19
КТХА 01.19У
КТХА 01.20 ТХА 0555 ТХА 0496 – 01
КТХА 01.21 ТХА – 0496 – 02, – 03
КТХА 01.21У ТХА – 0496С
КТХА(ХК) 02.01 ТХА(ТХК) 0188 ТХА(ТХК) 1489 ТХА(ТХК) 9419 ТХА/ТХК – 0292
КТХА(ХК) 02.02
КТХК 02.03 ТХК 2488 ТХК 0379-01 ТХК 9311 ТХК – 0193 – 04 (С)
КТХК 02.04 ТХК 2788
ТХК 0583
ТХК 0379-04 ТХК 9206 ТХК – 0395 (- 01)
КТХА 02.06 ТХА 1368 ТХА 9426 ТХА – 0297 – 03
КТХА 02.07 ТХА 1368 ТХА 9426
КТХА 02.08 ТХА 9625
КТХА 02.09
КТХА(ХК) 02.10
КТХА(ХК) 02.10М
Термопарные сборки
КТХА 03.01
КТХА 03.02
КТХА с гильзой ЮНКЖ 017 ТХА – 1292 – 04
КТХА с гильзой ЮНКЖ 018
КТХА(ХК) 03.05
КТХК 03.06 ТХК 2988 ТХК 0579
Термопреобразователи сопротивления
ТСМТ(ТСПТ) 101 ТСМ(ТСП) 1088 ТСМ(ТСП) 0879 ТСМ (ТСП) 9201 ТСМ/ТСП – 0193 – 01
ТСМТ(ТСПТ) 102 ТСМ(ТСП) 1088 ТСМ/ТСП – 0193
ТСМТ(ТСПТ) 103 ТСМ(ТСП) 1088 ТСМ/ТСП – 0193 – 02
ТСМТ(ТСПТ) 104 ТСМ (ТСП) 0987 ТСМ (ТСП) 9417
ТСМТ(ТСПТ) 201 ТСМ 1288
ТСП 1287
ТСП 9307 ТСМ/ТСП – 0196 – 02
ТСМТ(ТСПТ) 202 ТСП 1287 ТСМ 9203 ТСМ/ТСП – 0196
ТСМТ(ТСПТ) 204 ТСМ 9423 ТСМ/ТСП – 0395
ТСМТ(ТСПТ) 301 ТСМ(ТСП) 1388 ТСМ(ТСП) 0979 ТСМ (ТСП) 9204 ТСМ/ТСП – 1193
ТСМТ(ТСПТ) 302 ТСМ(ТСП) 1388 ТСМ/ТСП – 1193 – 01
ТСМТ(ТСПТ) 303 ТСМ(ТСП) 1388 ТСМ/ТСП – 1193 – 02
ТСМТ(ТСПТ) 304 ТСМ(ТСП) 1388 ТСМ/ТСП – 1193 – 03
Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом
КТХАУ ТХАУ-0288
ТСМТУ ТСМУ-0288
ТСПТУ ТСПУ-0288 ТСПУ 9313 МЕТРАН 900Т
Платиновые термопреобразователи
ТППТ (ТПРТ) 01.01 ТПП (ТПР) 1888 ТПП(ТПР) 5.182.001, 004 ТПП(ТПР) – 0392 (-01)
ТППТ(ТПРТ) 01.06 – Т45 ТПР 1273 ТПП(ТПР) – 0192 – 09
ТППТ(ТПРТ) 01.20 – Кв ТПП (ТПР) 1788 ТПП(ТПР) 0679 ТПП(ТПР) 2.821.004, 006 ТПП (ТПР) 0192
ТППТ(ТПРТ) 01.21 – Кк ТПР – 0492
ТПРТ 01.22 – Кк   ТПР 0573 ТПР – 0492  

Ошибка 404 | НПФ КонтрАвт. КИПиА для АСУ ТП

Выберите продукцию из спискаНормирующие преобразователи измерительные …НПСИ-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-237-ТП нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения, IP65 …НПСИ-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений …НПСИ-237-ТС нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений, IP65 …НПСИ-150-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-150-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-110-ТП1 нормирующий преобразователь сигналов термопар и напряжения …НПСИ-110-ТС1 нормирующий преобразователь сигналов термометров сопротивления …НПСИ-250/500-УВ1 преобразователь сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров…НПСИ-250/500-УВ1.2 преобразователь сигналов термопар, термосопротивлений и потенциометров, разветвитель “1 в 2” …НПСИ-230-ПМ10 нормирующий преобразователь сигналов потенциометров …НПСИ-200-ГРТП модули гальванической развязки токовой петли…НПСИ-200-ГР1/ГР2 модули гальванической развязки токового сигнала (4…20) мА…НПСИ-200-ГР1.2 модуль разветвления 1 в 2 и гальванической развязки сигнала (4…20) мА…НПСИ-ДНТВ нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока…НПСИ-ДНТН нормирующий преобразователь действующих значений напряжения и тока …НПСИ-200-ДН/ДТ нормирующие преобразователи действующих значений напряжения и тока…НПСИ-МС1 преобразователь мощности, напряжения, тока, коэффициента мощности…НПСИ-500-МС3 измерительный преобразователь параметров трёхфазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-500-МС1 измерительный преобразователь параметров однофазной сети с RS-485 и USB …НПСИ-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией…НПСИ-237-УНТ нормирующий измерительный преобразователь унифицированных сигналов с сигнализацией, IP65 …НПСИ-ЧВ/ЧС нормирующие преобразователи частоты, периода, длительности сигналов, частоты сети…ПНТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термопар…ПСТ-х-х нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений…ПНТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-a-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемый…ПНТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термопар программируемый…ПCТ-b-Pro нормирующий преобразователь сигналов термосопротивлений программируемыйБарьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности)…КА5003Ех барьеры искрозащиты, разветвители 1 в 2 сигналов термопар, термометров сопротивления и потенциометров, 1-канальные, USB, RS-485…КА5004Ех барьеры искрозащиты, сигналы термопар, термометров сопротивления и потенциометров, сигнализация, USB, RS-485…КА5011Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART …КА5022Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные…КА5013Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приемники-разветвители 1 в 2 аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART, шина питания …КА5031Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART …КА5032Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные, HART …КА5131Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), передатчики аналогового сигнала (4…20) мА, 1-канальные, HART …КА5132Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), передатчики аналогового сигнала (4…20) мА, 2-канальные…КА5241Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 1-канальные…КА5242Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные…КА5262Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные…КА5232Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 2-канальные…КА5234Ех барьеры искрозащиты (барьеры искробезопасности), приёмники дискретных сигналов, 4-канальныеКонтроллеры, модули ввода-вывода…MDS AIO-1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-1/F1 Модули комбинированные функциональные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов…MDS AIO-4/F1 Модули комбинированные ввода-вывода аналоговых и дискретных сигналов, 4 ПИД регулятора…MDS AI-8UI Модули ввода аналоговых сигналов тока и напряжения…MDS AI-8TC Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения…MDS AI-8TC/I Модули ввода сигналов термопар, тока и напряжения с индивидуальной изоляцией между входами…MDS AI-3RTD Модули ввода сигналов термосопротивлений и потенциометров…MDS AO-2UI Модули вывода сигналов тока и напряжения…MDS DIO-16BD Модули ввода-вывода дискретных сигналов…MDS DIO-4/4 Модули ввода-вывода дискретных сигналов …MDS DIO-12h4/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DIO-8H/4RA Модули ввода-вывода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DI-8H Модули ввода дискретных сигналов высоковольтные…MDS DO-8RС Модули вывода дискретных сигналов …MDS DO-16RA4 Модули вывода дискретных сигналов …MDS IC-USB/485 преобразователь интерфейсов USB и RS-485…MDS IC-232/485 преобразователь интерфейсов RS-232 и RS-485…I-7561 конвертер USB в RS-232/422/485…I-7510 повторитель интерфейса RS-485/RS-485…I-7520 преобразователь интерфейса RS-485/RS-232Измерители-регуляторы технологические…МЕТАКОН-6305 многофункциональный ПИД-регулятор с таймером выдержки…МЕТАКОН-4525 многоканальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-1005 измеритель технологических параметров, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1015 измеритель, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1105 измеритель, позиционный регулятор, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1205 измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, контроллер, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1725 двухканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-1745 четырехканальный измеритель-регулятор, нормирующий преобразователь, щитовой монтаж, RS-485…МЕТАКОН-512/532/562 многоканальные измерители-регуляторы…Т-424 универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-515 быстродействующий универсальный ПИД-регулятор…МЕТАКОН-513/523/533 ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-514/524/534 ПДД-регуляторы…МЕТАКОН-613 программные ПИД-регуляторы…МЕТАКОН-614 программные ПИД-регуляторы…СТ-562-М источник тока для ПМТ-2, ПМТ-4Регистраторы видеографические…ИНТЕГРАФ-1100 видеографический безбумажный 4/8/12/16 канальный регистратор данных …ИНТЕГРАФ-1000/1010 видеографические безбумажные 8/16 канальные регистраторы данных …ИНТЕГРАФ-3410 видеографический безбумажный регистратор-контроллер термообработки… DataBox Накопитель-архиваторСчётчики, реле времени, таймеры…ЭРКОН-1315 восьмиразрядный одноканальный счётчик импульсов, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-315 счётчик импульсов одноканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-325 счетчик импульсов двухканальный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-415 тахометр-расходомер…ЭРКОН-615 счетчик импульсов реверсивный многофункциональный, поддержка RS-485, щитовой монтаж…ЭРКОН-714 таймер астрономический…ЭРКОН-214 одноканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-224 двухканальное реле времени, цифровая индикация, монтаж на DIN-рельс или на панель…ЭРКОН-215 реле времени программируемое одноканальное, поддержка RS-485, щитовой монтаж, цифровая индикацияБлоки питания и коммутационные устройства…PSM-120-24 блок питания 24 В (5 А, 120 Вт)…PSM-72-24 блок питания 24 В (3 А, 72 Вт)…PSM-36-24 блок питания 24 В (1,5 А, 36 Вт)…PSL низковольтные DC/DC–преобразователи на DIN-рейку 3 и 10 Вт…PSM-4/3-24 многоканальный блок питания 24 В (4 канала по 0,125 А, 3 Вт)…PSM-2/3-24 блок питания 24 В (2 канала по 0,125 А, 3 Вт)…PSM/4R-36-24 блок питания и реле, 24 В (1,5 А, 36 Вт)…БП-24/12-0,5 блок питания 24В/12В (0,5А)…ФС-220 фильтр сетевой…БПР блок питания и реле…БКР блок коммутации реверсивный (пускатель бесконтактный реверсивный)…БР4 блок реле…PS3400.1 блок питания 24 В (40 А) …PS3200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS3100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS3050.1 блок питания 24 В (5 А)…PS1200.1 блок питания 24 В (20 А)…PS1100.1 блок питания 24 В (10 А)…PS1050.1 блок питания 24 В (5 А)Программное обеспечение…SetMaker конфигуратор……  История  версий…MDS Utility конфигуратор…RNet программное обеспечение…OPC-сервер для регулятров МЕТАКОН…OPC-сервер для MDS-модулей

Термопреобразователь ФАКЕЛ Термопара кабельная ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.301, -301В, -301BР

ТУ 4211-022-39375199-02, ТУ 4211-030-39375199-07

ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.301, -301В, -301BР

Область применения

Бескорпусные термопреобразователи общего назначения.

Конструктивные особенности
  • ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.301: термопарный кабель соединен с компенсационным проводом с помощью переходной втулки;
  • ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.311: то же, что и ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.301, но на конце компенсационного провода закреплена вилка;
  • ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.321: то же, что и ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.301, но на конце компенсационного провода закреплен термопарный разъем

Широко применяются в факельных установках.



Диапазоны измерения

Тип термо-пары

Материал защитной оболочки

Диаметр оболочки, d, мм

Диапазон рабочих температур, °С

Номинальная температура применения, °С

К

С321, С10

1

от -40 до 700

1,5; 2; 3; 4; 4,5; 5; 6

от -40 до 800

600

С316

3; 4,5; 6

от -40 до 900

700

Т310, Т600, Т78

1,5; 2

от -40 до 900

700

3

от -40 до 1000

800

4,5; 6

от -40 до 1100

900

L

С10

1,5; 3; 4; 4,6; 5

от -40 до 600

450

J

С321, С316

2

от -40 до 450

350

3

от -40 до 550

450

4,5

от -40 до 650

550

6

от -40 до 750

650

N

С321

1,5; 2; 3; 4,5; 6

от -40 до 800

600

С316

1,5; 2; 3; 4,5; 6

от -40 до 900

700

Т310, Т600, Т78

1,5; 2

от -40 до 900

800

3

от -40 до 1000

900

4,5; 6

от -40 до 1100

1000



Технические характеристики

Модификация

Количество рабочих спаев

Наружный диаметр,

d, мм

Показатель тепловой инерции, с, не более

Длина монтажной части, L, мм

с изол. спаем

с неизол.  спаем

ТХА-К.301 (311, 321)

ТХК-К.301 (311, 321)

ТЖК.301 (311, 321)

ТНН.301 (311, 321)

 

1

1

0,5

0,2

80, 100, 120, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150, 4000, 5000, 6300, 8000, 9000, 10000 и более

(Длину компенсационного провода l при заказе выбирать из ряда 250, 500, 1000, 2000 мм)

Пример обозначения при заказе

ТХА-К.301

2

1

1

С10

3

500/250

С

1

 

2

 

3

 

4

 

5

 

6

 

7

8

  1. Тип и модификация термопреобразователя
  2. Класс допуска, 1 или 2
  3. Изоляция рабочего спая: «1» – изолированный, «2» – неизолированный
  4. Количество рабочих спаев: 1 или 2
  5. Материал оболочки термопарного кабеля
  6. Наружный диаметр термопарного кабеля, d
  7. Монтажная длина, L / Длина компенс.провода, l
  8. Материал оболочки компенсационного провода: С – силикон, Ф – фторопласт, без литеры – в оплетке


Варианты изготовления термопреобразователей ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.301

По требованиям заказчика с учетом конструктивных особенностей оборудования термопреобразователи модификации ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.301 могут быть оснащены дополнительными конструктивными элементами.

Ниже приведены распространенные варианты модификаций с такими элементами.

ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.3011. Термопреобразователь со сплющенной головной частью.

ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.3012. Термопреобразователь оснащен монтажным элементом в виде сектора для приварки на окружность радиусом R.

ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.3013. Термопарный кабель приварен к хомуту для охвата цилиндрической поверхности диаметром D1.

ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.3014. К термопарному кабелю термопреобразователя приварен монтажный элемент в виде цилиндра с внутренним диаметром d1.

Внимание! При заказе термопреобразователей ТХА-К/ТХК-К/ТЖК/ТНН.301 со специфическими монтажными элементами необходимо согласовывать размеры данных элементов в подписываемом обеими сторонами техническом предложении.

%PDF-1.4 % 1459 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 1459 91 0000000016 00000 н 0000002175 00000 н 0000002274 00000 н 0000002783 00000 н 0000002978 00000 н 0000003315 00000 н 0000003530 00000 н 0000003552 00000 н 0000003675 00000 н 0000003697 00000 н 0000003827 00000 н 0000003849 00000 н 0000003978 00000 н 0000004000 00000 н 0000004125 00000 н 0000004147 00000 н 0000004276 00000 н 0000004298 00000 н 0000004427 00000 н 0000004449 00000 н 0000004575 00000 н 0000004612 00000 н 0000004634 00000 н 0000004763 00000 н 0000004785 00000 н 0000004912 00000 н 0000004934 00000 н 0000005062 00000 н 0000005084 00000 н 0000005214 00000 н 0000005236 00000 н 0000005364 00000 н 0000005386 00000 н 0000005516 00000 н 0000005538 00000 н 0000005666 00000 н 0000005688 00000 н 0000005816 00000 н 0000005838 00000 н 0000005968 00000 н 0000005990 00000 н 0000006117 00000 н 0000006139 00000 н 0000006269 00000 н 0000006291 00000 н 0000006420 00000 н 0000006442 00000 н 0000006570 00000 н 0000006592 00000 н 0000006685 00000 н 0000006707 00000 н 0000006974 00000 н 0000006998 00000 н 0000010502 00000 н 0000010526 00000 н 0000019391 00000 н 0000019415 00000 н 0000022825 00000 н 0000022850 00000 н 0000034300 00000 н 0000034324 00000 н 0000044508 00000 н 0000044532 00000 н 0000049803 00000 н 0000049828 00000 н 0000061246 00000 н 0000061271 00000 н 0000074329 00000 н 0000074354 00000 н 0000087487 00000 н 0000087512 00000 н 0000098660 00000 н 0000098685 00000 н 0000110592 00000 н 0000110617 00000 н 0000121269 00000 н 0000121293 00000 н 0000129435 00000 н 0000129460 00000 н 0000141601 00000 н 0000141626 00000 н 0000153128 00000 н 0000153153 00000 н 0000165220 00000 н 0000165244 00000 н 0000168508 00000 н 0000168530 00000 н 0000168805 00000 н 0000168827 00000 н 0000002429 00000 н 0000002760 00000 н трейлер ] >> startxref 0 %%EOF 1460 0 объект > эндообъект 1461 0 объект >/Кодировка >>> /DA (/Helv 0 Tf 0 г ) >> эндообъект 1548 0 объект > поток Hb“e`e`f`[email protected]

Термопреобразователи | Термопреобразователи высокого напряжения

Компания Measure Tech предлагает различные высоковольтные термометры. преобразователи различного назначения.Наш уникальный дизайн использует нашу самую передовую вакуумную термопару, чтобы свести к минимуму ошибки AC-DC.

Стандартные термопреобразователи — информация о модели
Номер модели Входное сопротивление (Ом) Входное напряжение (Вдейств.) Комментарии
ЭЛ-1100 50.0 ± 0,15 3 Стандартный AC-DC
ошибки
ЭЛ-1100-75 75,0 ± 0,2 3
ЭЛ-1100-600 600,0 ± 3,0 3
ЭЛ-1200 50.0 ± 0,15 1
ЭЛ-1200-75 75,0 ± 0,2 1
ЭЛ-1300 50,0 ± 0,15 0,5
ЭЛ-1300-75 75,0 ± 0,2 0,5
 
ЭЛ-2255 50.0 ± 0,15 0,5 Улучшенные ошибки AC-DC
ЭЛ-2255-75 75,0 ± 0,2 0,5
ЭЛ-2256 50,0 ± 0,15 1
ЭЛ-2256-75 75.0 ± 0,2 1
ЭЛ-2257 50,0 ± 0,15 3
ЭЛ-2257-75 75,0 ± 0,2 3
ЭЛ-2257-600 600,0 ± 3,0 3
ЭЛ-2258 50.0 ± 0..15 6
ЭЛ-2258-75 75,0 ± 0,2 6
ЭЛ-2258-600 600,0 ± 3,0 6
 
ЭЛ-1400 50 0.25 Используется для калибровки радиочастотных устройств
при низких выходных уровнях
Указанные выше модели являются стандартными устройствами производства Measure Tech.
Любые вариации или модификации вышеуказанных блоков могут быть изготовлены по запросу.

Для всех стандартных термопреобразователей действуют следующие характеристики.

Кроме того, для всех термопреобразователей имеется малошумящий кабель длиной 4 фута (номер модели EL-2000) с превосходными возможностями экранирования.Этот продукт подходит ко всем термопреобразователям Measure Tech, а также к любым другим термопреобразователям с выходным разъемом MS3102A-10SL-3P.

Понимание теплового сопротивления — Learn.sparkfun.com

Авторы: Алекс Великан Избранное Любимый 3

Пример: Преобразователь постоянного тока в постоянный для поверхностного монтажа

Мы используем плату Buck-Boost, в которой используется преобразователь постоянного тока TPS63070.Плата размером 1,25×1,25 дюйма с использованием 1 унции меди. Следует также отметить, что регулятор находится в центре платы и состоит более чем из 95% меди. Из-за размера я собираюсь сделать некоторые предположения, используя общую площадь платы для теплового сопротивления и все 41 переходное отверстие для теплового сопротивления переходного отверстия.

Для начала нам нужно выяснить, сколько энергии нам нужно рассеять. В преобразователе постоянного тока входной ток не равен выходному току, поэтому мы не можем использовать ту же формулу, что и для линейного регулятора.Вместо этого мы можем оценить, используя график эффективности из таблицы:

На графике КПД показана зависимость КПД от выходного тока, который отличается в зависимости от входного и выходного напряжения. Для этого теста мы будем использовать те же значения, что и раньше, имея входное напряжение 12 В и выходное напряжение 5 В. На этот раз мы увеличим ток нагрузки до 1,0 А. Используя приведенный выше график эффективности 5 В, эффективность должна составлять около 93%, что делает наши потери мощности 7% от выходной мощности.2. Основываясь на площади поверхности повышающе-понижающей платы, я могу оценить тепловое сопротивление печатной платы примерно в 65°C/Вт.

В техническом описании TPS63070 указаны следующие тепловые характеристики:

Нажмите на изображение, чтобы рассмотреть его поближе.

Тепловое сопротивление перехода к корпусу не применимо, однако тепловое сопротивление перехода к плате составляет около 13°C/Вт. Используя значения теплового сопротивления, мы можем включить это в уравнение температуры перехода:

Как и раньше, я включил фиктивную нагрузку и позволил плате нагреваться до тех пор, пока температура не перестанет повышаться.Как показано ниже, я зафиксировал температуру около 54°C.


← Предыдущая страница
Пример: Линейный регулятор PTH

Sensors and Materials

Специальный выпуск о материалах, устройствах, схемах и аналитических методах для различных датчиков (избранные статьи с ICSEVEN 2021): Часть 2
Приглашенный редактор, Chien-Jung Huang (Национальный университет Гаосюн), Cheng-Hsing Hsu (Национальный объединенный университет), Ja-Hao Chen (Университет Feng Chia) и Wei-Ling Hsu (Huayin Normal University)
  • Принятые статьи (нажмите здесь)
  • Специальный выпуск по интеллектуальной мехатронике для сбора энергии
    Приглашенный редактор , Дайсуке Ямане (Университет Ритсумейкан)
    Требование к статье

  • Принятые статьи (нажмите здесь)
  • Специальный выпуск Международной виртуальной конференции 2021 года по зеленым материалам, применяемым в фотоэлектрических датчиках (2021 ICGMAPS)
    Приглашенный редактор, Йен-Хсун Су (Национальный университет Ченг Кунг), Wei-Sheng Chen (Национальный университет Ченг Кунг) и Chun-Chieh Huang (Университет Ченг Шиу)
    Веб-сайт конференции
    Призыв к докладу

  • Принятые статьи (нажмите здесь)
  • Специальный выпуск по сбору, обработке и применению измеренных сигналов датчиков
    Приглашенный редактор, Hsiung-Cheng Lin (Национальный технологический университет Чин-Йи)
    Требование к статье

  • Принято документы (нажмите здесь)
    • Система сбора облачных сигналов вибрации быстрого лифта с использованием алгоритмов сжатия и шифрования данных
      Сюн-Ченг Лин, Фу-Ю Чоу, Ю-Сян Хун и Йи-Вэй Ван
    • Теоретический анализ и экспериментальная проверка политетрафторэтилена Вспышка поверхности от электростатического электромагнитного импульсного поля
      Ян Чжан, Синь Чжао, Сюн-Ченг Линь, Сянху Ге и Лу Чжан
    • Применение машинного обучения для определения поведенческих характеристик грызунов с черепно-мозговой травмой в восьмиветвевом лабиринте
      Шу- Cing Wu, Chi-Yuan Lin, Liang-Jyun Hong и Chi-Chun Chen
  • Специальный выпуск о беспроводной сети IoTe d Sensing for Life and Safety
    Приглашенный редактор, Toshihiro Itoh (Токийский университет) и Jian Lu (Национальный институт передовых промышленных наук и технологий)
    Требование к статье

  • Принятые статьи (нажмите здесь)
    • Разделение аорты и легочные компоненты из вторых тонов сердца без предположения о статистической независимости
      Shun Muramatsu, Seiichi Takamatsu, and Toshihiro Itoh
    • Гибридный дизайн зарядки и хранения в устойчивом беспроводном сенсорном узле на солнечной энергии
      Lu Wang, Dongsheng Li, Yintao Ma, Libo Zhao , Yao Chen, Junlong Zhang, Zhuangde Jiang и Ryutaro Maeda
    • Портативное устройство для мониторинга повреждений кожи для ранней диагностики пролежней
      Lan Zhang, En Takashi, Jian Lu, Akio Kamijo и Akio Kitayama
  • Специальный выпуск по передовым технологиям дистанционного зондирования и геопространственного анализа: Часть 2
    Приглашенный редактор Донг Ха Ли (Канвонский национальный университет ) и Myeong Hun Jeong (Университет Чосон)
    Заявка на получение статьи

  • Принятые статьи (нажмите здесь)
  • Специальный выпуск о биосенсорах и биотопливных элементах для умного сообщества и умной жизни
    Приглашенный редактор, Сейя Цудзимура (Университет Цукуба) , Исао Шитанда (Токийский университет науки) и Хироаки Сакамото (Университет Фукуи)
    Требование к статье

  • Принятые статьи (нажмите здесь)
    • Дизайн расщепленной G-квадруплексной ДНК-мостиковой химеры нуклеиновой кислоты Нанопинцеты, которые распознают Короткие нуклеиновые кислоты с несоответствием по одному основанию
      Хисакаге Фунабаси, Кейсуке Накацука, Сюхей Йошида, Хадзиме Шигето, Рюити Хирота, Такеши Икэда и Акио Курода
    • Разработка колориметрической системы распознавания ДНК для метициллин-резистентного золотистого стафилококка без связывания/свободного разделения путем разделения по размерам конъюгатов наночастиц золота с использованием поперечно-сшитых нановолокон 2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил (TEMPO)-окисленной целлюлозы d Фильтры
      Шунсуке Кезука, Харуна Накаяма, Юко Морита, Хироаки Сакамото, Такео Китамура, Масаюки Хашимото, Эйичиро Такамура и Шин-итиро Суйе
    • Электрохемилюминесцентная визуализация на основе биполярной электрохимии с использованием коммерчески доступных анизотропных проводящих пленок
      Райз Акасака, Косукэ Ино, Томоки Ивама, Куми Ю.Inoue, Yuji Nashimoto, and Hitoshi Shiku
    • Анализ локальной вязкости альгинатного геля с помощью диффузометрии на шариках
      Ayako Koto, Shota Nishimoto, Hiroaki Sakamoto, Han-Sheng Chuang, Hideyuki Uematsu, Shuichi Tanoue, Eiichiro Takamura, and Shin-ichiro Suye
  • Специальный выпуск APCOT 2022
    Приглашенный редактор, Yuelin Wang, Tie Li (Шанхайский институт микросистем и информационных технологий) и Qingan Huang (Юго-Восточный университет)
    Веб-сайт конференции
    Призыв к публикации

    Специальный выпуск Международная мультиконференция по инженерным и технологическим инновациям 2021 (IMETI2021)
    Приглашенный редактор, Вэнь-Сян Се (Национальный университет Формозы)
    Веб-сайт конференции

    Специальный выпуск о датчиках изображения CMOS
    Приглашенный редактор, Хироши Отаке (nanolux co ., ltd.)
    Запрос на получение статьи

    Специальный выпуск о передовых технологиях изготовления и применении гибких и деформируемых устройств
    Приглашенный редактор, Van Dau and Hoang-Phuong Phan (Университет Гриффита)
    Запрос на получение статьи

    Специальный выпуск о Усовершенствованные микро/наноматериалы для различных сенсорных приложений (избранные доклады ICASI 2021)
    Приглашенный редактор, Sheng-Joue Young (Национальный объединенный университет), Shoou-Jinn Chang (Национальный университет Cheng Kung), Liang-Wen Ji (Национальный университет Формозы) и Ю-Джен Сяо (Южно-Тайваньский университет науки и технологий)
    Веб-сайт конференции
    Заявка на подачу доклада

    Специальный выпуск о передовых вездесущих вычислительных системах для общества 5.0
    Приглашенный редактор, Манато Фудзимото (Городской университет Осаки)
    Приглашение к публикации

    Специальный выпуск геопространственной информации из нескольких источников для геофизических приложений и социальной устойчивости
    Приглашенный редактор, Чанфэн Цзин и Хэ Хуанг (Пекинский университет гражданского строительства и архитектуры) )
    Заявка на получение статьи

    Специальный выпуск по геопространственному анализу данных геосенсоров на основе ИИ для управления стихийными бедствиями
    Приглашенный редактор, Чжунхуа Хонг (Шанхайский океанический университет) и Дапэн Ли (Государственный университет Южной Дакоты)
    Заявка на получение статьи

    Специальный выпуск «Зеленые умные производственные процессы и анализ»
    Приглашенный редактор, Cheng-Chi Wang (Национальный технологический университет Чин-Йи)
    Заявка на подачу документов

    Специальный выпуск о применении инновационных методов зондирования для мониторинга и оценки эффекта снижения выбросов углерода в лесах для продвижения углеродной нейтральности
    Приглашенный редактор Byoungkoo Cho i and Heesung Woo (Kangwon National University)
    Заявка на подачу статьи

    Специальный выпуск о соответствующих прикладных науках, технологиях и технике на основе датчиков и материалов для новой нормальной эры
    Приглашенный редактор, Pitikhate Sooraksa (Институт технологии короля Монгкута, Ладкрабанг) )
    Требование к статье

    Специальный выпуск о новых датчиках и связанных с ними технологиях в приложениях IoT
    Приглашенный редактор, Тин-Ханг Мин (Национальный университет Формозы), Вэньбинг Чжао (Кливлендский государственный университет) и Ченг-Фу Ян (Национальный университет) Гаосюна)
    Заявка на получение статьи

    Специальный выпуск по усовершенствованным микро/наноматериалам для различных сенсорных приложений (избранные статьи ICASI 2022)
    Приглашенный редактор, Sheng-Joue Young (Национальный объединенный университет), Shoou-Jinn Chang (Национальный объединенный университет) Университет Кунг), Лян-Вэнь Цзи (Национальный университет Формозы) и Ю-Джен Сяо (Южно-Тайваньский университет науки и технологий)
    Веб-сайт конференции
    Заявка на подачу доклада

    Специальный выпуск Международной мультиконференции по инженерным и технологическим инновациям 2022 (IMETI2022)
    Приглашенный редактор, Вэнь-Сян Се (Национальный университет Формозы)
    Веб-сайт конференции

    Специальный выпуск по материалам , Устройства, схемы и аналитические методы для различных датчиков (избранные статьи с ICSEVEN 2022)
    Приглашенный редактор, Чиен-Юнг Хуан (Национальный университет Гаосюна), Ченг-Хсин Хсу (Национальный объединенный университет), Джа-Хао Чен (Фэн Chia University) и Wei-Ling Hsu (Huayin Normal University)
    Призыв к публикации

    Специальный выпуск о технологиях датчиков и анализа данных для среды обитания, здравоохранения, управления производством и приложений инженерного/научного образования
    Приглашенный редактор, Цзянь-Юнг Хуан (Гаосюнский национальный университет), Рей-Чю Хван (Университет И-Шоу), Джа-Хао Чен (Университет Фэнчиа) и Ба-Сон Нгуен (Лакский университет). Hong University)
    Заявка на получение статьи

    Уменьшение эффекта теплового гашения в люминофорных преобразователях с лазерным возбуждением с использованием частиц hBN с высокой теплопроводностью

    Abstract

    Люминофорные преобразователи для твердотельных осветительных приборов испытывают сильное тепловое напряжение при высокой мощности возбуждения плотности.Недавний интерес к освещению на основе лазерных диодов сделал эту проблему еще более серьезной. В этом исследовании представлен эффективный подход к снижению эффекта теплового гашения и повреждения фосфорно-силиконовых преобразователей с лазерным возбуждением с использованием теплопроводящих частиц гексагонального нитрида бора (hBN). Здесь образцы анализируются с использованием люминофорной термометрии, основанной на времени затухания фотолюминесценции, и методов термоизображения. Исследование показало, что внедрение частиц hBN увеличивает теплопроводность фосфорно-силиконовой смеси до 5 раз.Оказалось, что добавление hBN в халькогенид-кремнийсодержащие преобразователи, легированные Eu2+, позволяет увеличить предельную плотность мощности возбуждения с 60 до 180 Вт·см-2, достигая при этом выхода в 2,5 раза. Кроме того, показано, что присутствие hBN в преобразователях люминофора граната, активированного Ce3+, может увеличить выходную мощность до 1,8 раза и что такие преобразователи могут выдерживать возбуждение мощностью 218 Вт см-2. Кроме того, обнаружено, что частицы hBN повышают стабильность цветности преобразователей и светоотдачу излучения.Это означает, что введение частиц hBN в люминофорные конвертеры на основе силикона применимо в самых разных областях, в частности, требующих высокой плотности выходной оптической мощности.

    Тематические термины: Материалы для приборов, Материалы для оптики, Прикладная оптика, Лазеры, светодиоды и источники света часть рынка освещения.Из-за постоянно растущей эффективности и снижения цен светодиоды широко используются как для общего, так и для нишевого освещения 1 , 2 . С другой стороны, осветительные установки, требующие сверхвысокой плотности светового потока (LOP), остаются проблемой для светодиодов из-за наблюдаемого «падения эффективности» 3 , 4 — снижения эффективности спонтанного излучения с увеличением плотность электрической мощности. Другими словами, ток питания и результирующий световой поток на квадратную площадь полупроводника ограничены и не могут быть преодолены.К счастью, лазерные диоды (ЛД) на основе того же семейства полупроводников (InGaN), но работающие в режиме стимулированного излучения, позволяют преодолеть ограничения по плотности мощности и падению эффективности 3 5 . Сюдзи Накамура, изобретатель коммерческих сине-белых светодиодов и лауреат Нобелевской премии, предсказал блестящее будущее для источников света на основе LD благодаря высокой выходной мощности и эффективности в расчете на размер кристалла, а также направленности излучаемого света 6 .Кроме того, было опубликовано несколько исследований, сравнивающих светодиоды и ЛД 3 , 7 , 8 , и, несмотря на тот факт, что большинство из них согласны с преимуществами светодиодов при низких уровнях плотности тока, ЛД заявлены как «демонстрирующие явное преимущество в эффективности по сравнению со светодиодами при более высокой выходной мощности» 8 . LD предпочитают интенсивные направленные прожекторы, используемые для демонстрации или проекции, развлечений и архитектурного освещения 9 .В сочетании с точной оптикой LD уже применяются в нескольких моделях автомобилей (BMW i8, Audi R8 LMX) 10 и рассматриваются для приложений передачи данных 11 . Однако применение лазерного света для освещения затруднено в основном из-за узкой спектральной линии и необходимости преобразования синего луча в остальные спектральные области видимого света. Чтобы использовать преимущества чрезвычайно высокой плотности мощности, предлагаемой LD, преобразование цвета света также должно выполняться в крошечном пространстве.Основы преобразования синего света одинаковы для LD и LED, где для этой цели используются смеси люминофоров, состоящие из частиц неорганического люминофора, встроенных в эпоксидную или силиконовую матрицу. Люминофор в преобразователе поглощает падающий синий свет и преобразует его в свет с большей длиной волны, т.е. желтый 12 . Однако стоксов сдвиг, возникающий из-за разности энергий фотонов возбуждения и фотолюминесценции (ФЛ) люминофора, а также неидеальный квантовый выход повышают температуру частиц люминофора и всей смеси.Нагрев конвертера может вызвать спектральный сдвиг и термическое гашение ФЛ люминофора, вызванное усиленным безызлучательным распадом, что, в свою очередь, приводит к еще более быстрому увеличению температуры конвертера. В результате преобразователь может нагреться до 540∘C (813 K), что может привести к возгоранию и необратимому повреждению 13 , 14 . Этот эффект еще более выражен для LD из-за гораздо более высокой плотности LOP. Было показано, что конвертеру синего люминофора на основе силикона требуется всего 11 с, чтобы превысить 360°C (633 K) и обуглиться при освещении коммерческим фиолетовым LD (595 мВт) 15 .Эта проблема может быть решена путем поиска новых термически стойких материалов для преобразования цвета. Например, за последние несколько лет синтезирован целый ряд новых люминофоров, характеризующихся особо высокими температурами термической закалки (от 470 до 600 К) 16 21 . Поскольку люминофоры сами по себе становятся меньшей проблемой для приложений с высокой плотностью мощности, среды преобразователя, состоящие из силикона или других органических соединений, по-прежнему остаются проблематичными.Чтобы избежать карбонизации преобразователей света, используемых для люминесцентных ЛД (pcLD), предлагаются материалы с высокой теплопроводностью (TC), включая, помимо прочего, кристаллы, стеклокерамику, люминофоры в стекле (PiG) и т. д. 22 . Особенно перспективные результаты достигаются при использовании люминофорных преобразователей из монокристаллов. Виллора и др. и Арджока и др. показали, что выращенные методом Чохральского монокристаллы Y3Al5O10:Ce3+ (YAG:Ce) и Lu3Al5O12:Ce3+ (LuAG:Ce) характеризуются на два порядка более высокими значениями TC по сравнению с керамическими образцами и сохраняют значение QE выше 95% даже при 300°С (573 К), тогда как для керамического порошкового люминофора она снижается до ∼ 82% 23 , 24 .Термически стабильный кристалл LuAG:Ce также был успешно выращен методом плавающей зоны 25 . Однако, несмотря на отличное качество монокристаллов, они характеризуются плохой светоотдачей и однородностью. Кроме того, они имеют ограниченный выбор цветовых температур и свойств цветопередачи из-за отсутствия смесей люминофоров 22 . Кроме того, процесс выращивания монокристаллов, сложность и стоимость постобработки, ограничение использования различных материалов и желаемые концентрации ограничивают широкое коммерческое применение этого подхода.В результате появляются более простые технологии, такие как люминофоры в стекле (PiG) или стеклокерамика 26 29 . PiG обладают такими преимуществами, как относительно простой синтез, низкая стоимость, теплостойкость и долговечность. Тем не менее, они характеризуются низкими значениями TC и несоответствием коэффициентов теплового расширения люминофора и стекла 22 . С другой стороны, керамические и стеклокерамические люминофоры характеризуются высокими значениями TC, химической и физической устойчивостью, а также способностью контролировать светорассеяние, поглощение и извлечение света и являются лучшими кандидатами для приложений pcLD 22 , 30 , 31 .В настоящее время предлагается несколько высококачественных люминофорных керамик, таких как синий BaMgAl10O17:Eu2+ (BAM) 15 , желтый YAG:Ce 9 , 32 , 33 2, и зеленый. 34 . Тем не менее, разработка высококачественного широкополосного красного керамического люминофора остается сложной задачей, поскольку нитридная люминофорная керамика характеризуется низкой собственной скоростью диффузии и низкой относительной плотностью 35 .

    Другим способом увеличения TC среды преобразователя люминофора является включение оптически прозрачных композитов с высоким TC.Основными преимуществами этого метода являются производительность процесса, простота, дешевизна и применимость для широкого круга порошковых люминофоров. Более того, он подходит как для высокомощных pcLED, так и для pcLD и может быть легко применен к уже существующим архитектурам полупроводникового освещения. На сегодняшний день добавление частиц с высоким значением TC для увеличения значения TC композитов на основе полимеров в основном применялось в силовой электронике для увеличения рассеивания тепла в устройствах. Для этого полимеры смешивают с углеродными композитами, различными металлами, нитридами или оксидами 36 .Однако для оптических приложений поглощение видимого света значительно снижает квантовую эффективность (КЭ) устройства, поэтому в этом случае важно выбрать прозрачный или, по крайней мере, светоотражающий материал. Известно, что кристаллы гексагонального нитрида бора (hBN) прозрачны для видимого света, нетоксичны, инертны, дешевы и имеют высокое значение ТС, которое находится в диапазоне от 180 до 400 Вт·м-1·К-1 . 37 , 38 . Порошок hBN характеризуется отражением света и значительно более широким диапазоном TC в зависимости от плоскости кристалла и варьируется от 2.5 и 600 Вт м-1 К-1 39 , 40 . Однако порошок больше подходит для создания композитов, чем кристалл, поскольку его можно диспергировать в связующих материалах. Кроме того, порошок hBN уже применялся в качестве теплопроводящего наполнителя в полимерах для электронных применений 37 . Показано, что добавление 60 % масс. порошка hBN в полимерные композиты, армированные стекловолокном, увеличивает значение TC с 0,3 до 1,6 W-1 K-1 41 , а добавление 88 % масс. hBN к полибензоксазину привело к тому, что значение TC композита достигло 32.5 Вт м-1 К-1 42 . Еще лучших результатов можно добиться, если частицы hBN выровнять в плоскости 40 , 43 . Также было показано, что добавление частиц hBN значительно снижает термическое гашение квантовых точек, используемых для белых светодиодов 44 . Повышение TC полимерных материалов, наполненных частицами hBN, подтверждается также теоретическими моделями 45 , 46 .Хотя композиты, содержащие hBN, широко исследуются для применений, в которых наблюдается высокая тепловая текучесть, добавление частиц с высоким TC для полимеров, используемых для оптических применений, широко не изучается.

    В этой статье представлено влияние частиц hBN на тепловые, фотолюминесцентные и спектральные свойства активированного халькогенида Eu2+ на основе кремния и преобразователей люминофора YAG:Ce для применения в осветительных приборах с высокой плотностью мощности. Для получения наиболее точных результатов используются два различных метода исследования температуры люминофорных преобразователей.Одним из них является контроль температуры с помощью тепловизионного прибора, который выявляет температуру поверхности среды конвертера. Другой, более комплексный метод основан на измерении времени затухания ФЛ в частотной области и позволяет точно измерить температуру частиц оптически активного люминофора внутри преобразователя 47 , 48 .

    Результаты

    ФЛ свойства люминофора

    На рисунке представлены спектры ФЛ и возбуждения ФЛ (ВФЛ), а также кривые термического гашения интенсивности ФЛ и времени затухания ФЛ халькогенидного люминофора, активированного Eu2+ (BUVY02), который использовался для разработка преобразователя света в этом исследовании 49 .На рис. а видно, что ВФЛ имеет место в синей области спектра с максимумом около 480 нм, тогда как ФЛ состоит из одной полосы в желтой области спектра с пиковым значением около 560 нм и полной шириной на половине максимума (FWHM). ) около 50 нм. Свойства фотолюминесценции подтверждают актуальность люминофора BUVY02 для осветительных приборов, поскольку пиковые длины волн синего LD (442 нм) или королевского синего светодиода (~ 447 нм) доступны в широком диапазоне PLE люминофора. На рисунке b показано, что термическое гашение ФЛ люминофора и время затухания ФЛ происходит, как только температура начинает повышаться.Интенсивность и время затухания ФЛ теряют 20% от исходных значений прибл. 80 и 100°C (353 и 373 K) соответственно. Это особенно низкая температура термического гашения по сравнению с обычно используемым люминофором YAG:Ce3+, который теряет 20% начальных значений интенсивности ФЛ и времени затухания примерно при 180 и более 230°C (450 и 500 K) соответственно 90 442 50 . Выраженный эффект теплового гашения BUVY02 делает его плохим кандидатом для применения в осветительных приборах с высокой плотностью мощности.Однако эта особенность полезна для измерения температуры люминофора в реальных условиях эксплуатации и исследования свойств теплопроводности светопреобразователей.

    PL свойства активированного Eu2+ халькогенидного люминофора BUVY02. ( a ) Спектры PL (сплошной оранжевый) и PLE (зеленый пунктир). Возбуждение ВФЛ оценивали путем интегрирования спектров ФЛ между 510 и 640 нм, ФЛ регистрировали при возбуждении синим светодиодом (длина волны пика 447 нм).( b ) Кривые термического гашения интенсивности ФЛ (зеленые кружки) и времени затухания ФЛ (оранжевые квадраты).

    Термические и фотолюминесцентные свойства люминофорного конвертера, содержащего hBN

    На рисунке представлена ​​зависимость теплофизических и фотолюминесцентных свойств кремнийфосфорных конвертеров, содержащих 5 мас.% люминофора BUVY02, от концентрации hBN в конвертере (в диапазоне от 0 до 30 мас.%). На рисунке а показано значительное увеличение TC при более высоком содержании hBN в образце.Хорошо видно, что для образца, содержащего 30 % масс. hBN, TC увеличивается примерно в 5 раз по сравнению с конвертером, практически не содержащим люминофора. На вставке показан градиент температуры, созданный в образце и эталоне при измерении TC. На рисунке б показана зависимость времени затухания ФЛ от концентрации hBN, из которой видно, что с увеличением концентрации hBN время затухания ФЛ несколько уменьшается с 475 ± 2 до 430 ± 2 нс, т.е. примерно на 9%. Это может быть вызвано переносом заряда между люминофором и частицами hBN, который усиливается по мере увеличения плотности частиц hBN и уменьшения среднего расстояния между ними и частицами люминофора.Изменение времени затухания ФЛ в зависимости от концентрации hBN указывает на необходимость калибровки времени затухания ФЛ всех образцов перед применением их для термометрии люминофора для получения точных и воспроизводимых результатов.

    Термические и фотолюминесцентные свойства фосфорно-силиконового преобразователя, содержащего 5 % масс. люминофора BUVY02, для различных концентраций hBN. ( a ) Относительная ТС преобразователя. На вставке показан температурный градиент между образцом и эталоном, зарегистрированный во время измерения ТП.( b ) Время затухания ФЛ преобразователя (измерено при возбуждении светодиодом с длиной волны 447 нм). ( c ) Интегральная интенсивность фотолюминесценции (зеленые кружки) и квантовая эффективность (оранжевые квадраты) преобразователя. Интенсивность ФЛ измеряли при возбуждении ЛД с длиной волны 442 нм; квантовая эффективность ФЛ измерялась при возбуждении на длине волны 450 нм.

    Зависимости интенсивности ФЛ (зеленый) и КЭ ФЛ (оранжевый) от концентрации hBN представлены на рис. в. Здесь мы можем наблюдать отчетливую тенденцию уменьшения интенсивности ФЛ и почти неизменного КЭ ФЛ с ростом концентрации hBN.Такое поведение указывает на то, что скорость поглощения образца уменьшается с увеличением содержания hBN. Другими словами, имеет место диффузное отражение (рассеяние) падающего света частицами hBN, находящимися в конвертере, что поясняется на рис. На рисунке а представлены спектры диффузного отражения силиконовой матрицы преобразователя, содержащей только различные количества hBN и не содержащей люминофора. Наблюдаемое увеличение диффузного отражения при более высокой концентрации порошка hBN в образце можно объяснить рассеянием света, вызванным частицами hBN, что препятствует более глубокому проникновению света в образец.Отражение синего LD (442 нм) света преобразователем, содержащим 5 % масс. порошка люминофора BUVY02, для различных концентраций hBN показано на рис. b. Здесь мы видим, что отражательная способность синего света увеличивается с менее чем 10% до почти 50%, когда концентрация hBN увеличивается с 0 до 30% масс. Поэтому вероятное распространение света в преобразователе представлено на рис. в,г. На рисунке c показано схематическое изображение преобразователя силиконового люминофора, содержащего частицы люминофора (желтые сферы) без порошка hBN.Здесь большая часть падающих фотонов (синие стрелки) достигает цели, поглощается и преобразуется в желтый свет (желтые стрелки) частицами люминофора. Однако добавление частиц hBN (рис. d, белые эллипсоиды) увеличивает рассеяние падающего света, что заставляет его отражаться назад, не поглощаясь частицами люминофора, лежащими глубже в образце. Это приводит к заметному уменьшению интенсивности ФЛ при почти постоянном КЭ. Чтобы быть достаточно точным, мы должны отметить, что QE показывает небольшое уменьшение (в пределах погрешности измерений), которое соответствует уменьшению времени затухания ФЛ (рис.б) с увеличением концентрации hBN. Тем не менее можно резюмировать, что включения hBN действуют как спектрально нейтральные светорассеивающие частицы и ответственны лишь за незначительное тушение затухания ФЛ (∼ 9%).

    Светоотражательный механизм фосфорно-силиконовых преобразователей. ( a ) Спектры диффузного отражения силиконовых матриц преобразователя, не содержащих люминофора, для различных концентраций частиц hBN. Синий эллипс выделяет длину волны пика излучения ЛД. ( b ) Зависимость отражения света излучения ЛД (442 нм) от концентрации hBN в фосфорно-силиконовом конвертере, содержащем 5 % масс. люминофора BUVY02.( c ) и ( d ) Возбуждение частиц люминофора (желтые сферы) в конвертере в отсутствие и в присутствии частиц hBN (белые эллипсоиды) соответственно. Синие стрелки соответствуют свету возбуждения, желтые – люминофору ФЛ.

    Для проведения точных измерений температуры и исследования тепловых свойств светопреобразователей, содержащих как люминофоры, так и hBN в различных концентрациях, необходимо было откалибровать зависимости времени затухания ФЛ от температуры.Приведены калибровочные кривые, показывающие интенсивность ФЛ и время затухания ФЛ преобразователей с различной концентрацией люминофора BUVY02 (5, 10 и 15 мас. %) и частиц hBN (0, 15, 30 мас. %) в зависимости от температуры образца. на рис. а, в, д и б, г, е соответственно. На всех графиках видно устойчивое уменьшение интенсивности ФЛ и времени затухания ФЛ с температурой. Кривые интенсивности ФЛ, представленные на рис. а, в, д, демонстрируют, что термическое гашение происходит, как только температура становится выше комнатной.Видно, что интенсивность ФЛ падает на 20% в районе 70–80°С, а форма наклона интенсивности ФЛ качественно одинакова для всех образцов, несмотря на концентрацию люминофора в конвертере. Однако конвертеры с самой высокой концентрацией hBN характеризуются несколько более сильным термическим гашением, поскольку этот эффект, по-видимому, усиливается с увеличением концентрации hBN. На рис. б, г, е видно, что зависимость времени затухания ФЛ от температурной кривой имеет форму, аналогичную зависимости интенсивности. Видно, что время затухания начинает уменьшаться уже немного выше комнатной температуры и достигает 80% от исходного значения около 120°С.Как и в случае зависимости интенсивности ФЛ, мы видим, что добавление частиц hBN приводит к несколько более сильному тушению, которое в большей степени выражено для конверторов, содержащих 15% масс. концентрации люминофора. Вероятно, это связано с взаимодействием между люминофором и частицами hBN посредством переноса заряда, который зависит от среднего расстояния между частицами и температуры, помогая носителям преодолевать потенциальный барьер. Сплошные линии на графиках затухания ФЛ представляют собой аппроксимированную кривую экспоненциального закона затухания, используемую для интерполяции экспериментальных точек по методу наименьших квадратов.Эти кривые использовались для оценки температуры по времени затухания ФЛ в последующих измерениях. Пунктирные линии представляют 95% доверительные интервалы. Сильная зависимость свойств ФЛ от температуры окружающей среды делает этот люминофор особенно подходящим для применения в термометрии люминофора, обеспечивая значение в диапазоне 0,5–2,5 нс K-1, когда погрешность измерения времени затухания ФЛ составляет ± 2%.

    Калибровочные кривые, используемые для термометрии люминофора. ( a ), ( c ) и ( e ) представлены зависимости интенсивности ФЛ конверторов для различных концентраций hBN, содержащих 5, 10 и 15 мас.% люминофора BUVY02 соответственно.( b ), ( d ) и ( f ) представляют значения времени затухания ФЛ преобразователей для различных концентраций hBN, содержащих 5, 10 и 15% масс. люминофора BUVY02, соответственно. Сплошные линии представляют экспериментальные данные методом наименьших квадратов, а пунктирные линии показывают 95% доверительные интервалы.

    Оптическая термометрия при возбуждении ЛД

    На рисунке показаны времена и температуры затухания ФЛ в зависимости от плотности мощности возбуждения для люминофорных преобразователей, содержащих 5, 10 и 15 мас. % BUVY02 и 0, 15 и 30 мас. % частиц hBN при возбуждение синего LD (пик 442 нм).На рисунках а–в видно, что время затухания ФЛ уменьшается немного быстрее для образцов, содержащих более высокие концентрации люминофора. Это происходит потому, что большее количество центров люминесценции генерирует больше тепла за счет потерь, связанных со стоксовым сдвигом и безызлучательной рекомбинацией. Также видно, что падение значения ФЛ менее существенно для образцов с более высокой концентрацией частиц hBN, а это означает, что повышенное значение TC матрицы конвертера способствует уменьшению эффекта термического гашения.На рис. г – я. На вставке рис. ж показано термографическое изображение образца при возбуждении ЛД. Как и ожидалось, температура преобразователей повышается с увеличением плотности мощности возбуждения. Однако, если мы посмотрим на значения, мы увидим, что температуры, зарегистрированные с помощью тепловизионного устройства, значительно ниже, чем температуры, полученные из затухания фотолюминесценции, а оценочные столбцы неопределенности слишком малы, чтобы уменьшить такую ​​заметную разницу.Основная причина такого несоответствия заключается в том, что затухание ФЛ отражает температуру центров люминесценции изнутри образца, а термовизор показывает усредненную температуру значительно более холодной поверхности. Аналогичные выводы были сделаны и в другом исследовании, в котором изучались механизмы и закономерности нагрева в преобразователях люминофора для светодиодов 47 . Несмотря на расхождение значений температуры, оба метода ясно показывают, что увеличение концентрации hBN значительно снижает температуру образца.Из рис. d–f видно, что образцы, содержащие 15 % масс. люминофора и не содержащие hBN, достигают 240 ∘ C при плотности мощности возбуждения менее 100 Вт·см-2, тогда как образец с той же концентрацией люминофора, содержащий 30 % масс. hBN достигает той же температуры при мощности около 350 Вт·см-2. Это наблюдение подтверждает, что включение частиц hBN с высокой TC в матрицу преобразователя света сдвигает порог термического гашения в сторону более высоких плотностей мощности возбуждения.

    Параметры преобразователей люминофора для различных плотностей мощности возбуждения ЛД.( a c ) Значения времени затухания в зависимости от плотности мощности возбуждения ЛД для преобразователей с различным содержанием hBN (0 мас.% зеленого, 15 мас.% оранжевого, 30 мас.% фиолетового) и содержащих 5, 10 и 15 % масс. люминофора BUVY02 соответственно. ( d f ) Температуры образцов, извлеченные из калибровочных кривых, в зависимости от плотности мощности возбуждения ЛД для преобразователей с различным содержанием hBN (0 % масс. зеленого, 15 % масс. оранжевого, 30 % масс. фиолетовый) и содержащие 5, 10 и 15% масс. люминофора BUVY02 соответственно.( г i ) Температуры образцов, измеренные с помощью термовизора, в зависимости от плотности мощности возбуждения ЛД для преобразователей с различным содержанием hBN (0 мас.% зеленого, 15 мас.% оранжевого, 30 мас.% фиолетового) и содержащие 5, 10 и 15% масс. люминофора соответственно. На вставке рисунка ( г ) показано термографическое изображение образца при возбуждении ЛД.

    Измерение светоотдачи

    Как упоминалось ранее, высокая концентрация частиц hBN помимо увеличения TC также увеличивает отражение и рассеяние возбуждающего света, ограничивая эффективную плотность поглощаемой мощности.Для того чтобы выяснить, является ли снижение температуры, вызванное увеличением TC среды преобразователя, более значительным, чем уменьшение поглощения, были измерены пространственно интегрированные значения интенсивности ФЛ различных преобразователей в зависимости от плотности мощности возбуждения ЛД. На рис. Символы отмечают измеренные точки, а линия представляет собой сплайн, изображенный в качестве ориентира для глаз.На вставке к рисунку показано увеличенное изображение в диапазоне плотности мощности возбуждения от 0 до 70 Вт·см-2. На рисунке видно, что для чистых образцов, не содержащих частиц hBN, максимальное значение интенсивности ФЛ наблюдается у образца с наименьшей концентрацией люминофора. Это происходит из-за более сильного эффекта термического гашения, так как большее количество центров люминесценции выделяет больше тепла. Также наблюдается, что при низких плотностях возбуждения интенсивность ФЛ растет быстрее и выше для конверторов без частиц hBN.Однако при некотором уровне плотности возбуждения образцы с hBN превосходят чистые. Как видно на рис., увеличение плотности возбуждения увеличивает температуру преобразователя, что приводит к гашению ФЛ. Этот процесс протекает медленнее в конвертерах, содержащих наполнитель hBN с высокой ТК. В результате пиковое значение интенсивности ФЛ конвертора, содержащего 15 мас. % люминофора и 30 мас. % порошка hBN, примерно в 2,5 раза выше, чем у конвертера без частиц hBN.

    Воздействие возбуждающего света LD с высокой плотностью мощности (пик 442 нм, диаметр фокуса 0.5 мм) на кремний-фосфорных преобразователях. ( a ) Зависимость интенсивности ФЛ фосфорно-силиконовых преобразователей БУВЫ02 цилиндра 2 × 2 мм различного состава от плотности мощности возбуждения. На вставке показана увеличенная область между плотностью мощности возбуждения от 0 до 70 Вт см-2. ( b ) Спектральная мощность, излучаемая цилиндрическим силиконовым преобразователем света размером 1 × 1 мм, содержащим только 15 % масс. люминофора YAG:Ce (оранжевые кружки) и с дополнительными 30 % масс. плотность мощности возбуждения.( c , d ) Физическое повреждение силиконового преобразователя света, содержащего 15 мас.% люминофора YAG:Ce, вызванное возбуждением ЛД с оптической мощностью 160 мВт (88 Вт см-2) под белым светом (обычная люминесцентная лампа) и синий светодиод с длиной волны 447 нм соответственно. ( e , f ) Аналогичный преобразователь, дополнительно содержащий 30 мас.% частиц hBN, подвергнутых возбуждению ЛД мощностью 400 мВт (218 Вт см-2). В последнем случае никаких физических повреждений не наблюдается.

    Поскольку люминофор BUVY02 характеризуется сильным термическим гашением, он идеально подходит для термометрии люминофора или демонстрации положительного теплопроводного эффекта наполнителя в преобразователе люминофора.Однако он не очень подходит для практического освещения из-за высокой чувствительности к повышению температуры. Для коммерческих приложений высокой мощности требуются люминофоры с максимально возможными температурами закалки и термической стабильностью. Чтобы проверить применимость hBN вместе с люминофорами с высокой термостойкостью, такими как YAG:Ce, были разработаны кремний-люминофорные преобразователи компактных размеров (цилиндр 1 × 1 мм), содержащие частицы YAG:Ce3+ и hBN, а общая выходная мощность была измеряется внутри интегрирующей сферы.

    На рисунке b показаны значения LOP (средние значения для 7 образцов каждого типа) преобразователей YAG:Ce3+ с содержанием кремния 15 мас. % (оранжевый цвет) и преобразователей с дополнительным содержанием 30 мас. % порошка hBN (зеленый цвет). Наблюдается аналогичная тенденция, что и в случае люминофора BUVY02. При низком возбуждении LOP выше для преобразователей, содержащих только люминофор. Однако увеличение мощности возбуждения увеличивает температуру люминофора и происходит термическое гашение. В результате интенсивность ФЛ конвертора без частиц hBN начинает снижаться, а интенсивность ФЛ конвертора, содержащего теплопроводные частицы hBN, продолжает расти.Пиковое значение LOP для образца без hBN составляет около 41 мВт при плотности возбуждения примерно 60 Вт см-2, в то время как для образца, содержащего наполнитель hBN, оно почти в 1,8 раза выше и достигает примерно 70 мВт при мощности возбуждения примерно 218 Вт см-2. плотность.

    Оранжевое пламя на рис. b представляет собой уровень возбуждения, при котором большинство образцов подверглось необратимому повреждению. Это значение составляло около 140 и 374 Вт·см-2 для преобразователей без и с 30 % масс. частиц hBN соответственно.374 Вт·см-2 — хороший результат для силикона, так как это примерно половина значения, которое могут выдержать высококачественные преобразователи керамического люминофора 9 . Важно отметить, что точный уровень возбуждения, приводящий к необратимому повреждению, скорее зависел от образца и вызывал значительную неопределенность для этих измерений, которые также видны на рис. b. Изображение поврежденного люминофор-силиконового преобразователя YAG:Ce3+ без порошка hBN представлено на рис. c, d при освещении белым (4000 K) и синим (445 нм) светодиодом соответственно.Видно, что для большинства образцов высокая плотность мощности возбуждения ЛД (88 Вт см-2) вызвала взрыв люминофорного преобразователя в гидрообразную форму, а не выжег его. Преобразователь люминофора, содержащий частицы hBN, подвергшиеся воздействию еще более высокой плотности мощности возбуждения (218 Вт·см-2) при тех же условиях освещения, представлен на рис. д, е соответственно. При этом никаких физических повреждений не наблюдается. Кроме того, при освещении синим светом кластеры частиц hBN проявляются в виде темно-синих и фиолетовых пятен.

    На рисунке показаны спектральные параметры кремнийорганических преобразователей 15 % масс. YAG и 15 % масс. YAG + 30 % масс. hBN для различных плотностей мощности возбуждения. На рисунке а показана зависимость светоотдачи излучения (LER) от плотности мощности возбуждения. Видно, что для малых возбуждений (11 Вт см-2) LER одинакова для обоих преобразователей и равна 462 лм Вт-1. Однако при более высоких плотностях мощности возбуждения температуры преобразователей увеличиваются, и это увеличение происходит быстрее в преобразователе без частиц hBN.Повышение температуры сдвигает спектр ФЛ люминофора в красную сторону, что снижает LER. Этот вывод также подтверждается рис. b, на котором представлены координаты цветности CIE xy преобразователей для различных плотностей мощности возбуждения. Опять же, мы видим, что конвертер, содержащий только люминофор YAG, подвержен гораздо большему воздействию и имеет более выраженное изменение цветности.

    Спектральные параметры конвертеров 15 % масс. YAG и 15 % масс. YAG + 30 % масс. hBN для различных плотностей мощности возбуждения.( a ) Зависимость LER от плотности мощности возбуждения. ( b ) Координаты цветности xy для различных плотностей мощности возбуждения.

    Обсуждение

    Таким образом, был представлен новый подход к снижению термического гашения и порога физического повреждения люминофорных преобразователей для мощных светодиодов и ЛД. Показано, что при использовании такого простого и относительно недорогого материала, как порошок hBN, ТС силиконовой матрицы, используемой для преобразователей люминофора, можно увеличить в пять раз.Несмотря на неблагоприятные эффекты, вызванные большими концентрациями частиц hBN, такие как отражение и рассеяние возбуждающего света или небольшое снижение QE люминофора, измерения общей интенсивности ФЛ и LOP для различных плотностей мощности возбуждения ЛД продемонстрировали явное преимущество включения частиц hBN для высокой плотности мощности возбуждения. Для халькогенидного фосфорно-силиконового конвертера с содержанием 15% масс., характеризующегося особенно низким порогом термического гашения, максимальная интенсивность ФЛ увеличилась примерно в 2 раза.5 раз и достигал максимума при плотности возбуждения от 60 до 180 Вт см-2 в зависимости от концентрации порошка hBN. Кроме того, аналогичные результаты были получены для широко используемого люминофора YAG:Ce3+. Выходная оптическая мощность для 15 % масс. YAG:Ce3+ фосфор-кремниевый конвертер была в 1,8 раза больше, когда присутствовало 30% масс. порошка hBN, а мощность возбуждения сместилась с 60 до почти 220 Вт·см-2. Кроме того, было показано, что добавка частиц hBN положительно влияет на спектральные параметры преобразователей люминофора YAG, так как ослабляет зависимость LER и цветности от плотности мощности возбуждения.Было показано, что этот подход эффективен для двух типов люминофоров, характеризующихся разными физическими свойствами, и может быть пригоден для широкого круга других материалов, которые должны быть испытаны в будущем. Снижение температуры преобразователя люминофора может быть чрезвычайно полезным, когда используются смеси различных люминофоров, и они страдают от изменения цвета из-за различных свойств термического гашения. Включение hBN может быть легко реализовано в уже существующих технологических процессах, схемах освещения и установках.По этой причине он может применяться в самых разных областях, в частности, требующих высокой плотности выходной оптической мощности: напр. автомобильные фары, освещение зданий или массовых мероприятий, а также общее освещение больших пространств.

    Методы

    Подготовка образцов

    Цилиндрический халькогенид (BUVY02, PhosphorTech, химическая формула CawSrxGay(S,Se)z:Eu2+) 49 Фосфор-силиконовые преобразователи были приготовлены двух разных размеров: 3 мм: толщина и диаметр 12 мм, а также толщина 2 мм и диаметр 2 мм для ТС и спектроскопических измерений соответственно.Преобразователи люминофора в виде граната цилиндрической формы (HTY550 PhosphorTech, общая химическая формула Y3Al5O12:Ce3+, YAG:Ce) были изготовлены одного размера: толщина 1 мм и диаметр 1 мм.

    Образцы были приготовлены путем смешивания порошка люминофора и частиц hBN (Acros Organics, чистота 98%) с прозрачным силиконовым герметиком (VersaChem) и заливки в подготовленные формы. Люминофорные преобразователи BUVY02 содержали 5, 10 и 15 % масс. люминофора, а также порошок hBN в диапазоне 0–30 % масс. Преобразователи люминофора YAG:Ce содержали 15 % масс. люминофора, а также 0 и 30 % масс. порошка hBN.Составы образцов приведены в таблице. Растворитель не применялся, чтобы избежать возможного химического взаимодействия с материалами.

    Таблица 1

    Размеры и состав образцов, а также выполненные измерения.

    2 Размер образца78 1 × 1 мм цилиндр
    Phosphor Phosphor Концентрация люминофора HBN концентрация измерения
    BUVY02 3 × 12 мм цилиндр 5 WT% 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30% масс. TC, QE, PL затухание, диффузное отражение
    Цилиндр 2 × 2 мм 5, 10, 15% масс. 0, 15, 30% масс. 7 Распад, ответ на плотность энергии возбуждения
    1 × 1 мм цилиндр 15 WT% 0, 30 мас.% LOP

    Измерения теплопроводности

    ТС для образцов измеряли в относительных единицах с использованием гранул полиметилметакрилата (ПММА) той же формы (ТС 0.19 Вт м-1 К-1) в качестве эталона. Экспериментальная установка и ее объяснение представлены на дополнительном рис. S1 в дополнительной информации . Градиенты температуры эталона и образца регистрировали с помощью термовизора (FLIR Systems, ThermoVision A320). Всего было выполнено пять измерений для каждого образца, и относительная TC была рассчитана как среднее значение отношения наклонов градиентов температуры образца к эталонным градиентам 51 .

    Измерения характеристик ФЛ

    КЭ ФЛ измеряли методом интегрирующей сферы (Sphere Optics, белый стандарт Spectralon) 52 , сигнал ФЛ регистрировали на спектрометре Hamamatsu PMA-11. Образцы возбуждались светом ксеноновой лампы, проходящим через монохроматор, настроенный на 450 нм.

    Спектры диффузного отражения измерялись с использованием галогенной лампы AvaLight-HAL-Mini (Avantes) в качестве источника возбуждения, сферы AvaSphere-50-LS-HAL-CAL (Avantes) и спектрометра AvaSpec-ULS2048LTEC (Avantes).В качестве эталона использовали белый стандарт Spectralon (Labsphere). Для измерения отражения возбуждающего света и измерения интенсивности ФЛ в качестве источника возбуждения использовался PLTB450b LD (Osram, пиковая длина волны 442 нм, 1,4 Вт).

    Измерения времени затухания ФЛ

    Времена затухания ФЛ образцов были измерены с использованием метода частотной области (FD) 48 , 53 . Этот метод продемонстрировал уникальное преимущество в текущем исследовании, позволив использовать один и тот же источник возбуждения как для нагрева образца, так и для возбуждения ФЛ.Экспериментальная установка представлена ​​на дополнительном рисунке S2 в дополнительной информации . Синий светодиод (Lumileds LUXEON LXML-PR02, пиковая длина волны 447 нм) модулируется синусоидально в диапазоне частот 1 кГц–250 кГц генератором сигналов (Tektronix AFG3252), управляемым с компьютера через порт GPIB, и фокусируется на образец люминофора с помощью две линзы. Фильтр короткого пропускания (отсечка 470 нм) используется для того, чтобы отфильтровать сигнал возбуждения и убедиться, что он не перекрывается с ФЛ.Фильтры длинного пропускания (отсечка 510 нм) использовались для фильтрации сигнала ФЛ и отделения его от возбуждающего света. Сигнал ФЛ регистрируется фотоумножителем (Hamamatsu, H6780-01) и отправляется на блокирующий усилитель (Signal Recovery 7265), который измеряет переменную часть сигнала и фазовый сдвиг между ФЛ и светодиодом возбуждения. Стоит отметить, что с помощью метода FD время затухания ФЛ можно измерить от одной точки частоты модуляции, а развертка по частоте использовалась только для повышения точности и перепроверки правильности одноэкспоненциального закона затухания на все условия измерения.

    При измерении зависимости времени затухания ФЛ от температуры образец был хорошо прикреплен к медной пластине, установленной в криостате (Cryo Industries). Вакуум поддерживали с помощью ротационного насоса (Leybold, TRIVAC B D4B), а температуру устанавливали в диапазоне 20–280 ∘C с помощью криогенного регулятора температуры (Cryogenic Control Systems 32).

    Измерения свойств ФЛ по плотности мощности возбуждения

    Экспериментальная установка для этого измерения представлена ​​на дополнительном рис. S3 в дополнительной информации . В целом установка очень похожа на ту, что использовалась для измерения времени затухания ФЛ, за исключением нескольких отличий: в качестве источника возбуждения вместо светодиода использовался синий ЛД мощностью 1600 мВт (Osram PLTB450b, пиковая длина волны 442 нм). ; мощность возбуждения измеряли с помощью измерителя оптической мощности (Ophir Nova), который был откалиброван для измерения отражения от стеклянной пластины, помещенной перед линзой, фокусирующей свет возбуждения; плотность оптической мощности возбуждения контролировали, помещая кювету с водой и переменным количеством чернил сразу после источника возбуждения; тепловизионное устройство (FLIR Systems, ThermoVision A320) было направлено на образец для измерения температуры его поверхности.

    Координаты цветности LOP, LER и xy как функции плотности мощности возбуждения для преобразователей люминофора YAG:Ce измерялись в интегрирующей сфере (Labsphere, Illumia Pro 500). Цилиндрический преобразователь толщиной и диаметром 1 мм был прикреплен к вогнутому зеркалу с помощью термопасты и помещен внутрь интегрирующей сферы в конфигурации 2π. Луч ЛД был сфокусирован на образец с размером пятна 0,5 мм. Чтобы обеспечить равномерную температуру образца при возбуждении ЛД, каждый раз после изменения мощности возбуждения делали 10-минутную задержку.SPD преобразователя измеряли для управляющих токов ЛД от 200 до 1000 мА (или до необратимого повреждения) каждые 50 мА, что соответствует диапазону плотности мощности около 10–425 Вт см-2. До и после сеанса измерения ЛД калибровали с помощью измерителя оптической мощности (Ophir Nova). Всего было исследовано 7 идентичных образцов, содержащих 15 % масс. YAG:Ce, и 7 образцов, содержащих 15 % масс. YAG:Ce, а также 30 % масс. hBN. Изображения образцов были получены с помощью камеры Pentax K-r, оснащенной макрообъективом.

    Как повысить рабочую температуру преобразователя?

    Для приложений с высокой мощностью накопление чрезмерного тепла в электронных продуктах приведет к снижению производительности во время работы. Следовательно, требования к диапазону рабочих температур силового преобразователя будут повышены. Чтобы лучше понять влияние рабочей температуры, необходимо сначала узнать источник тепловой энергии в силовом преобразователе, а затем оценить преимущества различных методов отвода тепла и рассчитать общее тепловое сопротивление.

    В этой статье представлено множество способов повышения рабочей температуры силового преобразователя, а также оценивается эффективность рассеивания тепла силового преобразователя по параметрам теплового сопротивления.

     

    1. Внедрение тепловой энергии

    В соответствии с правилом теплового баланса, когда входная мощность не равна выходной мощности, разница между ними составляет общие потери мощности, которые рассеиваются в виде тепла. Чрезмерная тепловая энергия повысит температуру окружающей среды системы и даже повредит близлежащие компоненты.

    Когда ток нагрузки силового преобразователя постепенно увеличивается, мощность нагрузки также пропорциональна мощности тепловых потерь в соответствии с влиянием эффективности преобразования, как показано на рисунке 1. Процент нагрузки на горизонтальной оси и потери мощности на вертикальная ось.

    Для входа 24 В и 48 В, когда нагрузка зафиксирована на уровне 90%, потери мощности для входа 24 В больше, чем для входа 48 В, и после расчета эффективность преобразования для входа 24 В составляет ниже, чем при входном напряжении 48 Вольт.В результате, если потери больше, эффективность будет ниже.

    Для мощных преобразователей рекомендуется использовать упаковку с алюминиевой подложкой, поскольку теплопроводность алюминиевых подложек лучше, чем у пластиковых корпусов, поэтому через алюминиевые подложки будет передаваться больше тепла, и даже алюминиевые подложки прикреплены к металлическому корпусу. , что может усилить эффект рассеивания тепла.

    Согласно термодинамике, разница температур между двумя средами вызывает передачу тепловой энергии.То есть температура объекта отлична от температуры окружающей среды, и тогда тепловой баланс с окружающей средой достигается за счет процесса теплообмена.

    Традиционный способ передачи тепла – теплопроводность, конвекция и излучение.

    (1) Проводка

    Теплопроводность — это процесс, при котором тепловая энергия передается посредством столкновений между соседними атомами или молекулами. Из-за высокой плотности твердого тела теплопроводность также довольно высока, поэтому скорость теплопередачи становится выше.Например, скорость теплопередачи металлического материала выше, чем у стекла и пластика.

    Преобразователь мощности с высоким энергопотреблением не только использует алюминиевую подложку, но также добавляет металлический радиатор, который увеличивает площадь рассеивания тепла, поэтому поток воздуха быстро отводит тепловую энергию, как показано на рис. 2, красная линия площадь контакта между силовым преобразователем и окружающей средой.

    (2) Конвекция

    Когда холодный воздух падает, а горячий воздух поднимается, поток воздуха проходит через циркуляцию, а затем температура обоих становится одинаковой.Большая разница температур между горячим и холодным воздухом увеличит скорость воздушного потока и улучшит эффект конвекции.

    Установка вентилятора рядом с высокотемпературными компонентами используется для увеличения скорости воздушного потока, а затем снижает тепловое сопротивление поверхности силового преобразователя воздуху, как показано на рис. 3.

    Когда преобразователь питания находится под большой нагрузкой, высокотемпературные компоненты, расположенные в середине печатной платы, продолжают нагреваться больше, а затем влияют на температуру окружающей среды.

    Кроме того, температура каждого компонента на печатной плате будет значительно снижена после размещения вентилятора над высокотемпературным компонентом.

    (3) Тепловое излучение

    Тепловое излучение является основным методом передачи тепла на большие расстояния. Ему не нужно проходить через материал в качестве среды, и он напрямую передается от источника тепла в окружающую среду, пока не встретится с другим материалом для поглощения или отражения.

    Использование теплорассеивающих покрытий позволяет значительно повысить эффективность излучения.Теплорассеивающее покрытие представляет собой материал, который наносится на поверхность для улучшения эффекта теплового излучения на поверхность материала для отвода тепла. Этот метод использует принцип сильного отражения, чтобы уменьшить тепловую энергию для поглощения электромагнитного излучения и отражает большую часть тепловой энергии обратно в атмосферу.

     

    2. Повышение рабочей температуры

    В процессе передачи мощности тепловая энергия, потребляемая силовым преобразователем, преобразуется в тепловую.Если система длительное время работает в среде с большим перепадом температур, материал компонентов будет повреждаться из-за разной термической нагрузки. Таким образом, преобразователь мощности должен работать в относительно стабильном диапазоне температур, чтобы уменьшить быстрое изменение температуры и устранить термический стресс, а период использования может быть продлен. Увеличить рабочую температуру можно за счет схемотехники, компоновки печатной платы, конфигурации внешнего устройства и так далее.

    Во-первых, выбрать компоненты, соответствующие спецификациям продукта, и разработать схемы с высокой эффективностью преобразования.Вам необходимо понимать рассеиваемую мощность в преобразователе мощности и выбирать соответствующие компоненты в зависимости от входного напряжения приложения, выходного напряжения, выходной пульсации и частоты переключения.
    В схемотехнике технология переключения при нулевом напряжении (ZVS) или при нулевом токе (ZCS) используется для уменьшения коммутационных потерь силового преобразователя. Потери при переключении относятся к потерям, вызванным переключающим элементом в процессе переключения; кроме того, снижается проводимость силового ключа.сопротивление для уменьшения потерь проводимости, формула потерь проводимости выглядит следующим образом:

    P c : потеря проводимости

    I DS : ток, протекающий через элемент переключения питания

    R DS(ON)   : импеданс стока и истока мощного МОП-транзистора.

    Во избежание неправильной работы пользователя или искажения системного оборудования, скачков пускового тока или выходного напряжения, приводящих к ненормальному повышению рабочей температуры силового преобразователя, схемы защиты от перенапряжения и короткого замыкания используются для предотвращения проблем с происходит.

    В большинстве объединительных плат для печатных плат используются подложки из стеклоткани с медным покрытием/эпоксидной смолой или подложки из стеклоткани из фенольной смолы. Этот материал имеет плохой эффект рассеивания тепла, поэтому только небольшое количество тепловой энергии рассеивается с поверхности компонента в окружающую среду.
    Учитывайте правильную конфигурацию компонентов и компоновку цепей, чтобы усилить эффект рассеяния тепла. Увеличивая ширину цепи высокотемпературных компонентов и уменьшая длину цепи, можно уменьшить шумовые помехи и эквивалентное сопротивление.

    • Настройка внешнего устройства

    Чтобы выбрать внешние аксессуары, фактически установите и используйте охлаждающий вентилятор для обеспечения принудительной конвекции. Следует отметить, что фильтр необходимо регулярно заменять, чтобы предотвратить попадание пыли в корпус, что может снизить эффективность охлаждения или привести к отключению системы. Другой способ заключается в передаче тепловой энергии силового преобразователя с поверхности алюминиевой подложки равномерно распределенным образом через теплорассеивающие ребра.Лучшее место для размещения радиатора — на алюминиевой подложке, а герметичность между радиатором и силовым преобразователем также повлияет на эффект проводимости и пустоты, а воздух в пустотах сильно снизит теплопроводность. Поэтому можно использовать термоклей или термопрокладку, чтобы контактная поверхность была полностью закрыта для достижения максимального эффекта.

     

    3. Параметры рассеивания тепла

    Тепловое сопротивление (R_th) — это мера того, как тепло, выделяемое микросхемой, передается на печатную плату и в окружающую среду.При температуре двух разных точек тепловой поток от точки с высокой температурой к точке с низкой температурой определяется тепловым сопротивлением. Его можно рассчитать по следующей формуле:

    T и : температура окружающей среды

    T x : максимальная температура поверхности

    P d : Потеря мощности

    Термическое сопротивление — это способность объекта сопротивляться передаче тепла. Чем меньше тепловое сопротивление, тем выше теплопроводность.После того, как тепловое сопротивление будет получено из приведенной выше формулы, потери в каждой точке нагрузки могут быть обращены вспять через кривую эффективности силового преобразователя, и могут быть получены расчетное повышение температуры и максимальная рабочая температура силового преобразователя при различных нагрузках.

    Модель теплового сопротивления представлена ​​на рис. 5. Полное тепловое сопротивление представляет собой сумму всех тепловых сопротивлений на пути отвода тепла, включая тепловое сопротивление RJC от поверхности компонента до корпуса корпуса, тепловое сопротивление RPH от корпус упаковки к ребру для рассеивания тепла и тепловое сопротивление от ребра для рассеивания тепла к ребру для рассеивания тепла.Термическое сопротивление RHA атмосферной среды составляет

    :

    Например, потери мощности преобразователя мощности составляют 12 Вт, а максимальная температура ограничена 125℃. Как найти максимальную рабочую температуру окружающей среды после установки радиатора?

    Характеристики радиатора и термопрокладки определены следующим образом:

    Тепловое сопротивление радиатора=2,9 ℃/Вт

    Термическое сопротивление внутренней заливки клеем = 2.4 ℃/Вт

    Теплопроводность термопрокладки = 1,42 Вт/м℃

    Термопрокладка Толщина = 0,45 мм

    Площадь поверхности = 42,5 мм x 37,1 мм

    Эквивалентная тепловая схема показана на рисунке 5, во-первых, рассчитайте тепловое сопротивление термопрокладки:

    Общее значение представляет собой сумму термических сопротивлений на пути отвода тепла.

    Затем рассчитайте максимальную температуру окружающей среды

    .

    Из формулы (3) известно, что чем ниже общее тепловое сопротивление, тем выше будет рабочая температура окружающей среды системы.Среди них на RHA влияет материал и структура ребер рассеивания тепла, которые изготовлены из алюминиевых сплавов и отличаются низкой ценой, малым весом и хорошей теплопроводностью. RPH относится к контактному сопротивлению между ребрами рассеивания тепла и преобразователем мощности, при добавлении изоляционной и теплопроводной накладки с большой теплопроводностью, подключенной к верхней части, RPH будет значительно уменьшен; RJC — это тепловое сопротивление, вызванное разницей температур между внутренним элементом с самой высокой температурой и поверхностью силового преобразователя, и его можно выбрать, выбрав лучшее тепловое сопротивление.Термически способный заливочный материал и уменьшение пузырьков воздуха в заливочном материале для снижения теплового сопротивления.

    Функция заполнения клеем для сборки электроники состоит в том, чтобы (1) повысить устойчивость к внешней вибрации (2) улучшить электрическую изоляцию и водонепроницаемость внутренних компонентов (3) равномерно распределить тепловую энергию.

     

    Заключение

    Повышение рабочей температуры силовых преобразователей является одной из будущих тенденций.Чтобы преобразователи мощности работали при безопасных температурах, необходимо понимать различные методы отвода тепла и меры предосторожности, от проектирования схемы до выбора компонентов, в зависимости от спецификаций различных приложений. Благодаря концепции теплового сопротивления сложные тепловые характеристики могут быть оценены с помощью простого метода расчета для оценки схемы рассеивания тепла преобразователя, и, наконец, будет достигнута цель повышения рабочей температуры.

     

    CTC уже 30 лет является профессиональным поставщиком высококачественных модулей питания (преобразователь переменного тока в постоянный и преобразователь постоянного тока в постоянный) для критически важных приложений по всему миру. Наша основная компетенция заключается в разработке и поставке продуктов с передовыми технологиями, конкурентоспособными ценами, чрезвычайно гибкими сроками поставки, глобальным техническим обслуживанием и высококачественным производством (Сделано в Тайване).

    CTC — единственная корпорация, сертифицированная по ISO-9001, IATF-16949, ISO22613 (IRIS) и ESD/ANSI-2020.Мы можем на 100% гарантировать, что не только продукт, но и наш рабочий процесс и сервис с самого начала соответствуют системе управления качеством для каждого высококлассного приложения. От проектирования до производства и технической поддержки каждая деталь работает в соответствии с самыми высокими стандартами.

     

     

     

     

    Información sobre páginas no encontradas

    Página o información no encontrada

    la información que está solicitando no se encuentra en el sitio del CENAM por alguno de los siguientes мотивы:
    • Se ha movido a algún otro lado
    • Страница для удаления от автора
    • Электронное направление страницы без исправления
    • Произошла ошибка по запросу
    Por благосклонность, намерение кон alguna де estas funcionalidades:
    • Vaya al Mapa del Sitio e Intente Localizar La страница que busca.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован.