Выпрямитель переменного напряжения


 

H01L35/00 - Термоэлектрические приборы, содержащие переход между различными материалами, т.е. приборы, основанные на эффекте Зеебека или эффекте Пельтье, с другими термоэлектрическими и термомагнитными эффектами или без них; способы и устройства для изготовления или обработки таких приборов или их частей; конструктивные элементы таких приборов (приборы, состоящие из нескольких компонентов на твердом теле, сформированных на общей подложке или внутри нее, H01L 27/00; холодильное оборудование, в котором используются электрические или магнитные эффекты, F25B 21/00; измерение температуры с использованием термоэлектрических и термомагнитных элементов G01K 7/00; получение энергии от радиоактивных источников G21H)

Владельцы патента RU 2525170:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается переменное напряжение, через изолирующую область присоединенную с обеспечением хорошего теплового контакта к термоэлектрической структуре, с которой снимается постоянное напряжение. При этом с поверхностью омической области, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой, сопряжен источник теплоты, выполненный в виде проточного резервуара с геотермальной водой, а поверхность термоэлектрической структуры, противоположная контактирующей с омической областью, сопряжена с системой испарительного охлаждения. 1 ил.

 

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения.

Прототипом изобретения является прибор, описанный в [1].

В нем генератор переменного напряжения подключается к омическим контактам резистивной области, в которой при прохождении переменного тока выделяется тепловая энергия. Теплота распространяется через тонкую изолирующую область в термоэлектрическую область, в которой устанавливается некоторое стационарное распределение температур, в результате чего появляется термо-э.д.с. Поскольку структура обладает достаточной теплоемкостью и, следовательно, инерционностью, распределение температур в термоэлектрической области в течение периода переменного напряжения не изменяется и с контактов снимается постоянное напряжение при малой амплитуде пульсаций на выходе.

Недостатком прибора является низкая величина получаемого постоянного напряжения по сравнению с действующим значением переменного напряжения. Это связано со значительными потерями при преобразовании энергии переменного электрического тока в теплоту за счет эффекта Джоуля-Ленца и при преобразовании тепловой энергии в энергию постоянного тока за счет эффекта Зеебека.

Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством.

Цель достигается тем, тем, что с поверхностью омической области, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой, сопряжен источник теплоты, выполненный в виде проточного резервуара с геотермальной водой. При этом поверхность термоэлектрической структуры, противоположная контактирующей с омической областью, сопряжена с системой испарительного охлаждения.

Конструкция прибора изображена на фиг.1. Устройство состоит из омической области 1, к которой через изолирующую область 2 присоединяется с обеспечением хорошего теплового контакта термоэлектрическая структура 3. С поверхностью омической области 1, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой 3, сопряжен источник теплоты 4, выполненный в виде проточного резервуара с геотермальной водой. Поверхность термоэлектрической структуры 3, противоположная контактирующей с омической областью 1, сопряжена с системой испарительного охлаждения 5.

Устройство работает следующим образом.

От генератора переменного напряжения U~ сигнал поступает в омическую область 1, где за счет эффекта Джоуля-Ленца выделяется теплота. Одновременно омическая область 1 подвергается дополнительному нагреву источником теплоты 4, выполненным в виде проточного резервуара с геотермальной водой. Теплота распространяется через тонкую изолирующую область 2 к нагреваемым спаям термоэлектрической структуры 3, в которой устанавливается некоторое стационарное распределение температур, в результате чего появляется термо-э.д.с. Поскольку структура обладает достаточной теплоемкостью и, следовательно, инерционностью, распределение температур в термоэлектрической области в течение периода переменного напряжения не изменяется и с контактов снимается постоянное напряжение при малой амплитуде пульсаций на выходе. Величина постоянного напряжения повышается за счет дополнительного нагрева омической области 1 источником теплоты 4, выполненным в виде проточного резервуара с геотермальной водой. Система испарительного охлаждения 5 применяется для отвода теплоты от холодных спаев термоэлектрической структуры 3, тем самым увеличивая разность температур между ее спаями, и соответственно величину постоянного напряжения не ее контактах.

Литература

1. Ефимов И.Е., Козырь И.Я., Горбунов Ю.И. Микроэлектроника: Проектирование, виды микросхем, функциональная микроэлектроника. М.: Высшая школа, 1987. - 416 с.

Выпрямитель переменного напряжения, состоящий из омической области, на которую подается переменное напряжение, через изолирующую область присоединенной с обеспечением хорошего теплового контакта к термоэлектрической структуре, с которой снимается постоянное напряжение, отличающийся тем, что с поверхностью омической области, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой, сопряжен источник теплоты, выполненный в виде проточного резервуара с геотермальной водой, при этом поверхность термоэлектрической структуры, противоположная контактирующей с омической областью, сопряжена с системой испарительного охлаждения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством.

Изобретение относится к термоэлектрическим устройствам нагрева-охлаждения циркулирующих потоков жидкости или газа и может найти применение в энергетической, химической, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к автоэлектронным преобразователям и может быть использовано в качестве генератора холода или теплозащитного экрана. .

Изобретение относится к области производства, преобразования и распределения электрической энергии и может быть использовано в устройствах для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую.

Изобретение относится к области метрологии и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности для измерения расхода веществ, находящихся как в жидкой, так и в газовой фазах, для контроля процессов мембранного разделения.

Изобретение относится к медицине и предназначено для локального температурного воздействия на ухо человека. .

Изобретение относится к медицине и предназначено для локального температурного воздействия на рефлексогенные зоны нижних конечностей человека, а также может быть использовано в целях лечебного массажа.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в физиотерапии для профилактики и лечения стоматологических заболеваний с применением различных типов лечебных растворов, в том числе и минеральных вод.

Изобретение относится к энергетике, а более конкретно к термоэлектрогенераторам. .

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается переменное напряжение, через изолирующую область присоединенной с обеспечением хорошего теплового контакта к термоэлектрической структуре, с которой снимается постоянное напряжение. При этом с поверхностью омической области, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой, сопряжен источник теплоты, выполненный в виде проточного резервуара с геотермальной водой, а поверхность термоэлектрической структуры, противоположная контактирующей с омической областью, сопряжена с воздушным радиатором. 1 ил.

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается переменное напряжение, через изолирующую область присоединенной с обеспечением хорошего теплового контакта к термоэлектрической структуре, с которой снимается постоянное напряжение. При этом с поверхностью омической области, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой, сопряжен приемник бросового тепла. Поверхность термоэлектрической структуры, противоположная контактирующей с омической областью, сопряжена с жидкостным теплоотводом. 1 ил.

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается переменное напряжение, через изолирующую область, присоединенную с обеспечением хорошего теплового контакта к термоэлектрической структуре, с которой снимается постоянное напряжение. Для достижения технического результата с поверхностью омической области, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой, сопряжен приемник бросового тепла. При этом поверхность термоэлектрической структуры, противоположная контактирующей с омической областью, сопряжена с воздушным радиатором. 1 ил.

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается переменное напряжение, через изолирующую область, присоединенную с обеспечением хорошего теплового контакта к термоэлектрической структуре, с которой снимается постоянное напряжение. При этом с поверхностью омической области, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой, сопряжен приемник бросового тепла. Поверхность термоэлектрической структуры, противоположная контактирующей с омической областью, обдувается вентиляторным агрегатом. 1 ил.

Изобретение относится к электронике, в частности к средствам выпрямления переменного электрического напряжения. Целью изобретения является увеличение значения постоянного напряжения, генерируемого устройством. Выпрямитель переменного напряжения состоит из омической области, на которую подается переменное напряжение, через изолирующую область присоединенной с обеспечением хорошего теплового контакта к термоэлектрической структуре, с которой снимается постоянное напряжение. При этом с поверхностью омической области, противоположной контактирующей с термоэлектрической структурой, сопряжен приемник бросового тепла. Поверхность термоэлектрической структуры, противоположная контактирующей с омической областью, сопряжена с системой испарительного охлаждения. 1 ил.

Изобретение относится к контролю термоэлектрических устройств. Сущность: способ содержит этапы подачи электрического напряжения на элемент Пельтье, отключения напряжение по истечении определенного периода времени, измерения напряжения на элементе Пельтье и сравнения измеренного напряжения с контрольным значением. Малогабаритное электрическое устройство (например, электробритва) с элементом Пельтье имеет защитное устройство, обеспечивающее невозможность возникновения опасности для пользователя вследствие неправильного функционирования элемента Пельтье. Технический результат: упрощение, повышение надежности тестирования, обеспечение защиты пользователя. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к медицине. Система формирования протокола на основе обратной связи для теплового лечения части тела человека или животного содержит устройство теплообмена для нагревания и/или охлаждения части тела, соединенное с устройством теплового лечения, с помощью которого осуществляют способ формирования протокола. При этом формируют протокол для теплового лечения на основе известного протокола. Получают данные, относящиеся к реакции пациента на тепловое лечение, от части тела с помощью средства измерения. Адаптируют сформированный протокол на основе полученных данных с помощью средства адаптации. На этапе адаптации протокола контролируют количество тепловой энергии, обмениваемой во время теплового лечения и определяемой с помощью средства измерения. Средство адаптации выполнено с возможностью изменения температуры и/или давления, и/или продолжительности/частоты циклов теплового лечения, и/или содержания лечения каждого цикла теплового лечения, и/или продолжительности всего лечения. Применение изобретений позволит адаптировать протокол теплового лечения для пациента за счет определения количества обмениваемой тепловой энергии. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к производству полупроводниковых материалов, в частности к получению термоэлектрических бинарных сплавов типа висмут-сурьма, применяемых для изготовления варизонных полупроводников для термоэлектрических элементов малогабаритных холодильников Пельтье, работающих в интервале температур 100-200 К. Способ получения длинномерного слитка постоянного сечения из термоэлектрических бинарных сплавов типа висмут-сурьма включает плавление и кристаллизацию слитка, причем проводят направленную кристаллизации со скоростью 20-30 мм/ч, а затем проводят однократную зонную плавку в обратном направлении со скоростью 0,2-0,5 мм/ч при ширине зоны, равной 0,15-0,30 длины слитка. Техническим результатом изобретения является повышение термоэлектрической добротности сплавов в магнитном поле и без него путем создания близкого к линейному распределения концентрации компонентов сплава по длине полученного слитка. 1 ил., 1 пр.

Заявленное изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при нагреве и охлаждении воды и напитков. Предложен способ изменения температуры жидкости, заключающийся в отборе тепловой энергии с помощью теплового процесса, основанного на термоэлектрическом эффекте элемента Пельтье. На верхнюю пластину устанавливают емкость из теплопроводного металла, а нижнюю пластину элемента Пельтье соединяют с теплопроводом, осуществляющим прямой или обратный теплоперенос в емкость с жидкостью, установленную под элементом Пельтье. Технический результат - повышение КПД процесса. 1 ил.

Изобретение относится к твердотельной криогенике, а именно к холодильникам на эффекте Пельтье с применением магнитного поля (продольный гальвано-термомагнитный эффект), и может быть использовано при охлаждении малых объектов. В охлаждающем устройстве, содержащем термоэлемент с n-ветвью 10 из сплава Bi-Sb и пассивной p-ветвью 9 из металла, размещенный в магнитном поле, n-ветвь выполнена с монотонно увеличивающейся по ее длине от горячего спая к холодному концентрацией сурьмы в сплаве, которая вычисляется по формуле ∇C=∇T·(Eg/Tг· δ ), где ∇C - градиент концентрации сурьмы в сплаве, ат%·см-1, Eg - среднее значение ширины зазора между валентной зоной и зоной проводимости n-ветви, мэВ, Тг - температура горячего спая термоэлемента, К, ∇Т - градиент температуры по n-ветви, К/см, δ - быстрота нарастания ширины зазора между валентной зоной и зоной проводимости в сплаве с увеличением содержания сурьмы, мэВ/ат%. Повышение термоэлектрической эффективности достигается компенсацией продольного изменения (градиента) напряженности электрического поля поперечных гальвано- и термомагнитных эффектов, вызванного перепадом температуры по длине ветви, изменением концентрации сурьмы в сплаве вдоль ветви. 1 ил.
Наверх