Ein TEC-Modul zur thermoelektrischen Kühlung ist ein Festkörperbauteil, das den Wärmestrom elektrisch regelt. Es ist ausgezeichnet bei der Regelung von Temperaturen in kleinem Umfang und bietet schnelle Temperaturreaktionen sowie eine äußerst hohe Temperaturstabilität. Der TEC-Temperaturregler kann auch sehr kompakt und umweltfreundlich ein. Kein mechanisches Verschieben oder Verbrauchen von heißen/kalten Materialien ist erforderlich.

Chromas erweiterte TEC-Controller besitzen ein ausgezeichnetes Temperaturüberwachungsmodul, das 2 T-Typ-Thermoelementeingänge zulässt. Die Kaltstelle des Moduls wird intern auf bis zu 0,001 °C stabilisiert, sodass eine Temperaturauflösung von 0,01 °C und Kontrollstabilität erreicht werden können. Der TEC-Treiber bedient sich einer gefilterten PWM-Architektur, die eine hohe Antriebsleistung bezieht, wie sie übliche PWM-Treiber besitzen, aber die Strommodulation auf einen DC-ähnlichen Ausgang glättet. Dies ist sehr wichtig bei Messungen, die empfindlich auf Elektromagnetismus reagieren.

Eine weitere wichtige Funktion von Chromas erweiterten TEC-Controllern ist ihre echte TEC-PID-Funktion für automatischen Abgleich. Chromas erweiterte TEC-Controller besitzen einen einzigartigen Algorithmus für automatischen Abgleich, um eine optimale Kontrolle und Temperaturreaktion zu gewährleisten. Stabilität bis auf eine Temperaturauflösung von 0,01 °C wird regelmäßig erreicht, ungeachtet der Größe und Geometrie der Thermoplattformen.

Eine hohe TEC-Antriebsleistung ist ein weiterer Vorteil von Chromas erweiterten TEC-Controllern. Chromas erweiterte TEC-Controller liefern 800 W für einen Hochleistungs-TEC-Antrieb. Mehr TEC-Antriebsleistung bedeutet einen breiteren Temperaturbereich, schnellere Temperaturreaktionen und größere Plattformanwendungen. Hinsichtlich einer vergleichbaren Genauigkeit und Stabilität bietet Chroma eine TEC-Antriebsleistung mit dem besten Preisverhältnis auf dem Markt.

Das TEC-Modul ist eine stromgesteuerte, bidirektionale Heizpumpe. Demzufolge kann ein Temperaturkontrollsystem mit TEC-Modulen Temperaturen erreichen, die höher oder niedriger als die Umgebungstemperaturen sind. Im Vergleich mit herkömmlichen Temperaturkontrollverfahren ist dies kompakt und schnell reagierend, und es wird nur ein Controller eingesetzt.

Obwohl es viele Sonderfunktionen für TEC-Module gibt, benötigen Benutzer dennoch gute TEC-Controller, um alle Vorteile nutzen zu können. Chromas erweiterter TEC-Controller ist speziell für eine optimale Leistung bei der TEC-Temperaturkontrolle ausgelegt. Temperaturänderungen können sehr schnell passieren. Bei Annäherung an die Zieltemperatur gibt es keine Überschwingung oder nur eine minimale Überschwingung. Wenn ein thermischer Störfall eintritt, können Chromas erweiterte TEC-Controller innerhalb weniger Sekunden die Temperaturschwankung auf unter 1 °C reduzieren, auch bei einem 100-W-Ein/Aus-Störfall. In Bezug auf Temperaturstabilität bieten Chromas erweiterte TEC-Controller in den meisten Fällen eine Stabilität von 0,01 °C.

Mit dem Chroma TEC-Verfahren steigen und fallen Temperaturen um ca. 5 – 60 °C pro Minute.

Auf dem Markt gibt es viele TEC-Controller mit geringer Ausgangsleistung für kleine Geräte und Laborprüfungen kleineren Ausmaßes. Da sich Technologien weiterentwickeln, benötigen viele Anwendungen eine höhere TEC-Antriebsleistung als zuvor. Die Prüfung von z. B. Solarzellen größer als 4-Zoll-Quadrate zwischen -20 °C und 85 °C erfordert mehr als 100 W TEC-Antriebsleistung, nicht zu sprechen von der Wärmebelastung durch Sonnenlicht, die 30 W oder mehr betragen kann. Hochleistungs-LEDs für die Beleuchtung geben hinsichtlich ihrer Wärmeeigenschaften Anlass zu großen Bedenken. Die 30-W-LED-Modulprüfung zwischen -20 °C und 150 °C benötigt auch eine hohe TEC-Antriebsleistung.

Chromas erweiterte TEC-Controller können eine TEC-Antriebsleistung von 800 W liefern und damit den Bedarf für kleine bis große Plattformen abdecken. In typischen Anwendungen lassen sich eine Vielzahl von Hochleistungs-TEC-Modulen von einem Controller-Ausgang antreiben. Chroma bietet sehr konkurrenzfähige Lösungen für die Kosten einer jeden Antriebsleistung.

TEC-Controller mit marktüblichen Thermoelementen besitzen in der Regel eine Genauigkeit von ca. 1 °C und eine Auflösung von 0,1 °C. Dies reicht für viele Anwendungen nicht aus. Die Nennleistung von z. B. Solarzellen benötigt eine Temperaturgenauigkeit von weniger als 1 °C. Innerhalb von 0,1 °C oder darunter können einige Materialien Phasenänderungen aufweisen. Einige biochemische Prozesse können auf eine kritische Temperatur sehr empfindlich reagieren. Messungen des Wärmewiderstands bei Heizrohren ergeben oft eine Temperaturabweichung von unter 1 °C. Einige hochauflösende TEC-Controller verwenden unterschiedliche Arten von Temperaturfühlern, z. B. RTD, Temperatur-IC oder Thermistor. Leider haben diese Temperaturfühler Probleme bei Metallkontakten oder sie sind zu sperrig, um den gewünschten Punkt zu messen.

Chromas erweiterte TEC-Controller basieren auf Thermoelementen und verfügen über eine Temperaturgenauigkeit von* 0,3 °C und eine Auflösung bis herunter zu 0,01 °C. Benutzer können Thermoelemente für eine einfache Messeinrichtung vorteilhaft einsetzen, während eine hohe Genauigkeit und Auflösung gewahrt bleibt. Dies bedeutet, dass Benutzer Prüfergebnisse mit hoher Wiederholbarkeit, hoher Genauigkeit und demzufolge auch mit großem Vertrauen erzielen können.

PID-Kontrolle ist eine wichtige Funktion für einen guten Controller. PID-Parameter beschreiben prinzipiell die dynamische Reaktion eines Systems und können untereinander sehr verschieden sein. Es gibt keinen Garant für eine erfolgreiche Kontrolle, außer es werden die passenden PID-Parameter eingestellt. Es ist äußerst mühsam und zeitraubend, manuell nach PID-Parametern zu suchen. Daher sollte ein erweiterter Controller über eine automatische PID-Abgleichfunktion verfügen.

Viele andere TEC-Controller finden PID-Parameter mit Hilfe eines kleinen Signals und einer unidirektionalen Temperaturtransiente. Diese Methode des automatischen Abgleichs ist für die Temperaturregelung von nur Heizgeräten OK, aber bei der TEC-Kontrolle nicht immer erfolgreich. Zur echten Anpassung der thermischen Reaktion eines TEC-Kontrollsystems bedienen sich Chromas erweiterte TEC-Controller einer hochsignaligen und bidirektionalen Antriebsmethode für automatischen PID-Abgleich. Diese proprietäre Methode sorgt für das optimalste Temperaturkontrollverhalten, das schnell, präzise und stabil ist. Während einige andere TEC-Controller ein Set mit PID-Parametern für jedes 20-°C-Intervall benötigen, benötigen Chromas erweiterte TEC-Controller nur ein Set mit optimalen PID-Parametern (in der Regel bei 40 – 50 °C, automatisch abgeglichen), um den gesamten Betrieb zwischen -70 und 250 °C abzudecken.