Peltierov efekt bol objavený už v roku 1834 a odvtedy sa bežne používa na presné merania teploty. A v prvej polovici dvadsiateho storočia sa zistilo, že pri nahradení kovov polovodičmi je možné získať výkonové termočlánky, ktoré sú omnoho výkonnejšie ako tie, ktoré merajú.
Peltierov efekt je reverzibilný, to znamená, že vám umožňuje prevádzať tak tepelnú energiu teplotného rozdielu na elektrickú energiu, ako aj elektrickú energiu na tepelnú energiu teplotného rozdielu. Najmä pre hlupákov: pri výrobe elektriny z tepla sa to nazýva Peltierov efekt, ale Seebeck, ale vy a ja nie sme hlupáci. Kovové termočlánky dnes merajú teploty, polovodiče - vyrábajú elektrinu z jadrového tepla (RTG) a spaľovania paliva (TGC), chladia jedlo v prenosných chladničkách a procesoroch na základných doskách.
Peltierove moduly pre základné dosky sú rozšírené a priatelia pre ne prichádzajú s novými aplikáciami. Najčastejšie je výsledkom mini-elektráreň, ktorá beží na sviečku. A autor Instructables pod prezývkou Luq1308 sa rozhodol ochladiť smartfón takýmto modulom. Aj keď na tento účel stačí iba ventilátor - ale aj zaujímavejšie!
Za týmto účelom pripravil Peltierov modul typu 12703 pre 12V a 3A, ventilátor procesora s chladičom, statív pre smartfón s držiakom ako selfie stick, hliníkový plech s rozmermi 45x50 mm a hrúbkou 1 mm, silikónovú tepelnú podložku rovnakej veľkosti a hrúbky, 2 nastaviteľné impulzy prevodník s výstupným prúdom do 3A, ako aj zásuvka na napájanie. Naplnil tiež spotrebný materiál: zmršťovanie, spájkovanie, tavidlo, lepidlo s vlastnosťami tepelnej pasty (je vhodná domáca AlSil-5), drôty, káblové zväzky, obojstranná lepiaca páska a lepidlo. Z nástroja vzal spájku, nožnice na drôty, šmirgľovú handričku, štrbinový skrutkovač a pilník.
Pomocou lepidla s vlastnosťami tepelnej pasty prilepil Peltierov modul k hladkému povrchu chladiča. Luq1308 sledoval, aby nalepil prvok na pravú stranu, a potom, podľa polarity napätia privádzaného do modulu, bude teplo smerovať k chladiču a naopak, kde bude smartphone, je studený. Nanesil lepidlo rovnomerne a po pripojení neuvoľnil tlak, kým úplne nevytvrdol. To platí pre všetky následné lepiace spoje.
Vytiahol držiak z statívu Luq1308 a upravil ho pomocou súboru (porovnajte jeden držiak na fotografii s druhým), aby sa zmestil na Peltierov modul.
Po vyčistení kontaktných povrchov brúsnym papierom prilepil chladič k držiaku lepidlom tak, že medzi stenami držiaka bol modul Peltier.
Okrem toho lepidlom s vlastnosťami tepelnej pasty nalepil hliníkovú platňu.
Vzal prvý z dvoch pulzných prevodníkov a prilepil ho obojstrannou lepiacou páskou na chladič. Je dôležité zobrať pásku, ktorá je dostatočne silná, aby tlačené vodiče na zadnej strane dosky nezkratovali chladič. Na tomto prevodníku vopred nastavil výstupné napätie na 5 V a potom spájkoval drôty Peltierovho modulu na výstup so správnou polaritou.
Potom Luq1308 prilepil druhý konvertor rovnakým spôsobom, nastavil na ňom výstupné napätie na 13V a pri dodržaní polarity pripojil výstup k ventilátoru. V skutočnosti by bolo možné obísť sa s meničom s menšou rezervou výstupného prúdu, pretože ventilátor nespotrebuje viac ako 0,2A.
Paralelizoval vstupy prevodníkov a opäť nezabudol na polaritu, pripojil sa k vstupnému konektoru, ktorý zaistil káblovou sponou. Zobral napájanie na napätie zodpovedajúce vstupnému napätiu prevodníkov as dostatočným prúdovým rozpätím.
Posledný dotyk: tepelnú podložku pritlačte na hliníkový plech. Aj keď môže byť lepený, Luq1308 chcel, aby bol odstrániteľný. Tesnenie napomáha dokonalému prenosu tepla.
Po umiestnení smartfónu do držiaka a vykonaní náročnej úlohy na ňom Master pristúpil k nastaveniu prevodníkov tak, aby poskytovali najlepšie chladenie s minimálnym hlukom. Ukázalo sa, že tento režim zodpovedá 8V na module a 13,5 na ventilátore. Keď je ventilátor zastavený, nemôžete zapnúť prvok Peltier.
Funguje to dobre domáci produkt? Príliš veľa! Niekedy sa pri indikovanom napätí na smartfóne objaví aj malá kondenzácia. Luq1308 sa rozhodol zostaviť druhý taký chladič na menej výkonný modul ako TES1-4903, spotrebovávajúci rovnaký prúd, ale z 5V. Zároveň použije chladič menších rozmerov.
PS: Pamätajte, že bez prípadného použitia rýchlo rozbijete domáci produkt, zastavíte ventilátor alebo spálite prevodníky vodivým predmetom, ktorý sa v nich náhodou zachytil. Preto neváhajte a vytvorte jeden.