Рассмотрено влияние термоэлектрической эффективности исходных материалов модулей на показатели надежности термоэлектрического охлаждающего устройства (ТЭУ), функционирующего в граничных токовых режимах (Q{\dn\fs8 0max} и {λ\dn\fs8 min}) при различных значениях перепада температуры. Показано, что с ростом термоэлектрической эффективности материалов в модуле уменьшается интенсивность отказов ТЭУ, и следовательно увеличивается вероятность его безотказной работы.Розглянуто вплив термоелектричної ефективності первинних матеріалів у модулі на показники надійності термоелектричного охолоджувального пристрою (ТЕП), який функціонує в умовах граничних токових режимів (Q{\dn\fs8 0max} и {λ\dn\fs8 min}) за різних перепадів температури. Показано, що із зростанням термоелектричної ефективності матеріалів у модулі зменшується інтенсивність відмов ТЕП, і відповідно зростає вірогідність його безвідмовної роботи.Increase of the reliability of information systems depends on the reliability improvement of their component elements, including cooling devices, providing efficiency of thermally loaded components. Thermoelectric devices based on the Peltier effect have significant advantages compared with air and liquid systems for thermal modes of the radio-electronic equipment. This happens due to the absence of moving parts, which account for the failure rate. The article presents research results on how thermoelectric efficiency modules affect the failure rate and the probability of non-failure operation in the range of working temperature of thermoelectric coolers. The authors investigate a model of relative failure rate and the probability of failure-free operation single-stage thermoelectric devices depending on the main relevant parameters: the operating current flowing through the thermocouple and resistance, temperature changes, the magnitude of the heat load and the number of elements in the module. Itis shown that the increase in the thermoelectric efficiency of the primary material for a variety of thermocouple temperature changes causes the following: maximum temperature difference increases by 18%; the number of elements in the module decreases; cooling coefficient increases; failure rate reduces and the probability of non-failure operation of thermoelectric cooling device increases. Material efficiency increase by 1% allows reducing failure rate by 2,6 - 4,3 % in maximum refrigeration capacity modeand by 4,2 - 5,0 % in minimal failure rate mode when temperature difference changes in the range of 40 - 60 K. Thus, the increase in the thermoelectric efficiency of initial materials of thermocouples can significantly reduce the failure rate and increase theprobability of failure of thermoelectric coolers depending on the temperature difference and the current operating mode.В продолжение исследований однокаскадных термоэлектрических устройств (ТЭУ) рассмотрено влияние термоэлектрической эффективности исходных материалов модулей на показатели надежности двухкаскадных ТЭУ. Показано, что с ее ростом уменьшается интенсивность отказов и увеличивается вероятность безотказной работы двухкаскадного ТЭУ для различных значений перепада температуры (от 60 до 90 К) и условий функционирования.Extended operation temperature range of elements and electronic equipment components using thermoelectric devices necessitates the use of cascade thermoelectric cooling devices. One of the best ways to improve the reliability of thermoelectric coolersis to improve the efficiency of thermoelectric materials. The article presents the research results on the influence of thermoelectric efficiency of initial materials on the failure rate and probability of failure of the two-stage thermoelectric cooler within temperature range of 60 to 90 K for maximum cooling operation modes and low failure rate. The results have shown that with the increase in the thermoelectric efficiency of the material thermocouples the maximum temperature difference in cascades increases, the working current and the ratio of the elements number in the adjoining cascades decreases (depending on the current mode in cascades of thermoelectric device from the mode of the maximum cooling capacity up to the minimum failure rate), the cooling coefficient increases, the failure rate reduces and the probability of failure-free operation of two-stage thermoelectric cooler increases. Thus, it is shown that the increase in the thermoelectric efficiency of initial materials can significantlyreduce the failure rate and increase the probability of failure-free operation of the two-stage thermoelectric devices depending on temperature difference and the current mode of operation.

  Повний текст PDF - 473.567 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"