Peltier-Element mit Impulsbreitensteuerung?

Am 08.09.2011 14:06, schrieb Edzard Egberts:

Der Wechselanteil heizt das Peltierelement, bewirkt aber keinen Wärmetransport. Deshalb verwendet man da keine nackte PWM, sondern einen richtigen Schaltregler, mit Speicherdrossel halt.

Gruß Dieter

Am 08.09.2011 14:13, schrieb Dieter Wiedmann:

Habe ein paar Stück Luftkühler mit Peltierelementen verbrochen. Kein Schaltregler und kein PWM. Die Dinge reagieren, wie Dieter auch schreibt, ziemlich alergisch auf AC. Ausserdem sind sie dick und träge. Ich habe sie mit einem Regler mit Hysterese angesteuert. Fensterkomparator mit ca 0.1° "Luft" zwischen an und aus. Hysterese und Schwelle separat einstellbar. Ein MOS-Transistor als Schalter und fertisch. 100 Hz ist mindestens 100x zu schnell.

Waldemar

Dieter Wiedmann schrieb:

Aha! Also verwende ich die FETs, um zwischen Heizen/Kühlen umzuschalten und regele, indem ich die Ausgangsspannung eines Schaltreglers einstelle.

Das entspricht dann einem per uC geregeltem Netzteil, dazu müsste es ja eigentlich massenhaft Schaltungen geben...

Waldemar Krzok schrieb:

Ich vergaß zu erwähnen, dass es nicht nur um die Kühlbox, sondern auch um die Temperaturstabilisierung von Referenzen geht. Dafür brauche ich eine echte Regelung mit möglichst geringer Hysterese, Ein/Aus wäre da nicht so gut.

Am 08.09.2011 15:08, schrieb Edzard Egberts:

Wenn du es teuer und kompliziert haben willst, warum nicht. Ansonsten reicht dafür stinknormale 2-Punkt Regelung. Hochdynamisch wird es sowieso nicht.

Waldemar

Am 08.09.2011 15:12, schrieb Edzard Egberts:

OK, wird vielleicht nicht so gut. Allerdings du wirst sowieso eine Hysterese haben müssen, auch wenn sie vielleicht 0.1° sein wird. Wenn es zu wenig ist fängt das System zu schwingen, ob 2-Punkt Regelung oder ein Netzteil. Und wenn es zu schnell wird, dann bekommst du eine größere AC-Komponente, Wirkungsgrad des Peltiers geht nach unten und die Temperatur wird wackeln wie Hundeschwanz. Bin selbst da reingefallen.

Waldemar

Waldemar Krzok :

Eine Besonderheit hat das Peltierelemnt dann doch: Das Element erzeugt eine Gegenspannung - ähnlich der EMK eines Motors. Darum geht auch eine PWM (per H-Brücke) nicht - da wird die EMK nämlich kurzgeschlossen - was den Wirkungsgrad zusätzlich in den Keller gehen lässt. Eine PWM per Opendrain wäre da dann schon besser - das AC-Problem bleibt aber trotzdem. Beim Netzteil solltest Du den Strom regeln, nicht die Spannung - auch wegen der EMK. Die Spannung sollte aber trotzdem nach oben begrenzt werden. Und das Netzteil sollte auch mit rückwärts angelegter Spannung (eben der Peltier-EMK) klarkommen - können nicht alle.... M.

Waldemar Krzok schrieb:

Ich will es teuer und kompliziert haben: Wenn ich eine 2-Punkt-Regelung mit gegebener Mindest-Einschaltzeit habe (damit es nicht als AC ankommt), kann ich nicht feiner als mit dem daraus resultierenden "Kühlimpuls" regeln, habe also einen vorgegebenen "Regelungsripple". Der entfällt, wenn ich analog die Leistung anpasse - das geht dann in Richtung I-Regler und da will ich hin.

Das und die Referenzgeschichte hoert sich nach kleiner Stueckzahl an. Falls ja dann mache es gleich professionell, und es gibt ein Eval Board dazu:

Bei groesseren Stueckzahlen vielleicht Class-D in Bruecke damit es billig wird. Aber immer mit Filter. Keine brutale An-Aus PWM direkt auf den Peltierkuehler, denn dabei kann der altern und man handelt sich schnell Stoerungen in der Schaltung ein.

Analog geht auch, doch da verheizt man viel. Es gibt sogar fertige TEC-Bruecken als Module zu kaufen. Falls von Interesse kann ich die raussuchen, ist aber von einer US-Firma.

Moin!

Oder: H-Brücke mit Drossel / LC-Filter zu einer Seite des Peltiers. Diese Seite taktet, die andere welchelt nur zwischen Heizen und Kühlen.

Oder: H-Brücke mit Drossel / LC-Filter auf beiden Ausgängen. Das hat den Vorteil, daß die Brücke dann wie üblich angesteuert wird, was den Einsatz eines fertigen Controllers erlaubt.

LC-Filter schaden nicht, wenn in der Umgebung des fein temperierten Etwas auch noch empfindliche Messtechnik sitzt.

Gruß, Michael.

Vor vielen vielen Jahren habe ich mal den Prototypen eines Medikamentenkühlschranks gebaut und dabei konstruktiv erstmal fast alles falsch gemacht, was man so falsch machen kann. Das war sehr lehrreich.

Für eine (geglättete) PWM (Stromregler!) spricht, daß die kalte und die heiße Seite nur wenige mm auseinanderliegen. Das Trennen wird durch den fließenden Strom bewirkt. Schaltet man diesen ab, erwärmt sich die kalte Seite sofort. Von daher muß man eine Regelung aufbauen, die die Umgebungstemperatur mit einbezieht. Ich hatte dazu einen NTC im Ansaugkanal für die Kühlluft. Bei optimaler Einstellung läuft die PWM nie an die Bereichsgrenzen, sondern es fließt ein permanenter Strom. Das setzt aber voraus, daß die Kühlleistung des Peltiers zum Volumen des Kühlraums und dem Wärmeeintrag durch die Oberfläche "paßt".

MfG

Frank

Am 08.09.2011 14:06, schrieb Edzard Egberts:

=F6rper

g.

sieh dir mal diesen Baustein an:

Gru=DF, Alexander