L'effetto Peltier è stato scoperto nel 1834 e da allora è stato ampiamente utilizzato per misurazioni della temperatura abbastanza accurate. E nella prima metà del ventesimo secolo, è stato scoperto che quando si sostituiscono i metalli con i semiconduttori, è possibile ottenere termocoppie di potenza, che sono molto più potenti di quelle di misurazione.
L'effetto Peltier è reversibile, ovvero consente di convertire sia l'energia termica della differenza di temperatura in energia elettrica che l'energia elettrica in energia termica della differenza di temperatura. Soprattutto per i nerd: quando si genera elettricità dal calore, si chiama effetto Peltier, ma Seebeck, ma io e te non siamo nerd. Le termocoppie metalliche misurano oggi temperature, semiconduttori: generano elettricità dal calore di decadimento nucleare (RTG) e dalla combustione di combustibile (TGC), alimenti freschi in frigoriferi portatili e processori su schede madri.
I moduli Peltier per schede madri sono molto diffusi e gli amici escogitano nuove applicazioni per loro. Molto spesso, il risultato è una mini-centrale elettrica che gira su una candela. E l'autore di Instructables con il soprannome Luq1308 ha deciso di raffreddare lo smartphone con un tale modulo. Anche se a questo scopo basta un fan, ma anche più interessante!
Per fare questo, ha preparato un modulo Peltier di tipo 12703 per 12V e 3A, una ventola del processore con un dissipatore di calore, un treppiede per uno smartphone con un supporto come un selfie stick, un foglio di alluminio che misura 45x50 mm e uno spessore di 1 mm, un cuscinetto termico in silicone delle stesse dimensioni e spessore, 2 impulsi regolabili un convertitore con una corrente di uscita fino a 3A, nonché una presa per l'alimentazione. Ha anche fornito materiali di consumo: termorestringente, saldatura, flusso, colla con le proprietà della pasta termica (è adatto AlSil-5 domestico), fili, fascette, nastro biadesivo e supercolla. Dallo strumento prese un saldatore, dei tronchesi, un panno per smerigliare, un cacciavite a taglio e un file.
Usando l'adesivo con proprietà di pasta termica, ha incollato il modulo Peltier sulla superficie liscia del dissipatore di calore. Luq1308 tracciato per attaccare l'elemento sul lato destro, quindi, in base alla polarità della tensione fornita al modulo, il calore andrà verso il dissipatore di calore e il contrario, dove sarà lo smartphone, è freddo. Ha applicato la colla in modo uniforme e dopo aver aderito non ha alleviato la pressione fino a quando non si è completamente indurito. Questo è vero per tutti i successivi giunti adesivi.
Ha rimosso il supporto dal treppiede Luq1308 e lo ha modificato con un file (confronta un supporto nella foto con l'altro) per adattarlo al modulo Peltier.
Dopo aver pulito le superfici a contatto con carta vetrata, ha incollato il dissipatore di calore sul supporto con supercolla in modo che tra le pareti del supporto vi fosse un modulo Peltier.
Sopra di esso con la colla con le proprietà della pasta termica, ha incollato una piastra di alluminio.
Prendendo il primo di due convertitori di impulsi, lo incollò con nastro biadesivo sul dissipatore di calore. È importante prendere un nastro abbastanza spesso in modo che i conduttori stampati sul retro della scheda non cortocircuolino il dissipatore di calore. Su questo convertitore, ha impostato anticipatamente la tensione di uscita su 5 V, quindi ha saldato i fili del modulo Peltier all'uscita con la polarità corretta.
Quindi Luq1308 ha incollato il secondo convertitore allo stesso modo, impostando la tensione di uscita a 13 V su di esso e, osservando la polarità, ha collegato l'uscita alla ventola. In effetti, sarebbe possibile cavarsela con un convertitore con un margine inferiore di corrente di uscita, poiché la ventola non consuma più di 0,2A.
Parallelizzava gli ingressi dei convertitori e, di nuovo senza dimenticare la polarità, si collegava alla presa di ingresso, che fissava con una fascetta. Prese l'alimentazione alla tensione corrispondente alla tensione di ingresso dei convertitori e con un margine di corrente sufficiente.
Il tocco finale: premi il pad termico sul foglio di alluminio. Sebbene possa anche essere incollato, Luq1308 voleva che fosse rimovibile. La guarnizione aiuta perfettamente il trasferimento di calore.
Dopo aver posizionato lo smartphone nel supporto e avviato un'attività ad alta intensità di risorse, il master ha proceduto alla regolazione dei convertitori per fornire il miglior raffreddamento con il minimo rumore. Si è scoperto che 8 V sul modulo e 13,5 sulla ventola corrispondono a questa modalità. Non è possibile attivare l'elemento Peltier quando la ventola è ferma.
Funziona bene prodotto fatto in casa? Troppo! A volte, con le tensioni indicate, sullo smartphone appare anche una piccola condensa. Luq1308 ha deciso di assemblare il secondo dispositivo di raffreddamento su un modulo meno potente come TES1-4903, consumando la stessa corrente, ma da 5V. Allo stesso tempo, utilizzerà un dissipatore di calore di dimensioni inferiori.
Post scriptum Si noti che senza custodia si romperà rapidamente il prodotto fatto in casa, si arresta il ventilatore o si bruciano i trasduttori da un oggetto conduttivo accidentalmente catturato in essi. Quindi non esitare a crearne uno.