Ich suche einen Regler/eine Schaltung für einen Weinkühlschrank mit Peltierelement(die eingebaute Schaltung werde ich kaum verwenden können da ich Temperaturen so zwischen 20 und 35°C einstellen können will, der Regler muss also heizen und kühlen können. Die Temperatur sollte digital eingestellt(angezeigt) werden, also eher keine Schaltung mit Potentiometer bei der ich die effektive Temperatur nachmessen muss. Die Leistung beträgt 75W gemäss Typenschild, Spannung am Element weiss ich noch nicht. Die eingestellte Temperatur darf durch einen Spannungsausfall nicht verloren gehen.
Strom wäre wichtig zu wissen. Ich hätte (hab auch bei einem selbstgestrickten Messgaskühler) einen Schaltregler-Bausatz genommen, den kann man dann durch Einspeisung am Summenpunkt beim Regler als "programmierbares Netzteil" verwenden. Ich hatte einen L296-Bausatz verwendet, geht aber nur bis 4 A. PI-Regler selber stricken, Temp-Einstellung an einem Poti. Umschaltung auf Heizung würde ich mit Relais machen, heute geht das vielleicht auch mit FET-Brücke ohne Preisnachteil, aber ich glaubs nicht. Durch grosszügigere Zeitkonstanten (Faktor 2-3 grössere Cs im Regelkreis) lief der Regler auch bei kleinsten Ausgangsspannungen ohne Stottern. Schnelle Regeleigenschaften (bezüglich der PWM-Frequenz) sind ja nicht gefragt. Digitaleinstellung hätte ich mir jetzt geschenkt ;-).
Der L296 ist, zumindest als Provisorium, schon mal ein guter Tip, da habe ich gerade für wenig Geld einen Bausatz gefunden. Die 4A sind allerdings sehr knapp, ich gehe von 12V aus, macht 6A, da ich aber mit dem prov. Regler nur heizen würde, könnte es reichen. Für kleine Peltiers habe ich den evaluations Temperaturregelbausatz DC491A(und 388B, da habe ich aber kein Schema gefunden) mit dem LTC1923(125.--USD) gefunden, der geht aber nur bis 5,5V(6V), und beide ohne digitale Temperatureinstellung. Wenn ich die Temperatur mit einem Poti einstelle habe ich das Problem dass ich über längere Zeit die Temperatur manuell messen und verändern muss bis sie stimmt.
Kann man ein Peltier-Element auch gepulst betreiben? Dann würde eine FET-Brückenschaltung ausreichen, die man per PWM in der jeweiligen Richtung betreibt. Mit Temperaturfühler mit SPI oder I2C und einem kleinen Microcontroller sollte das insgesamt für
Man sollte es sogar per PWM betreiben wegen der guten thermischen Verbindung von Kalt- und Warmseite, allerdings muss der Strom mit einem LC-Glied geglättet werden. Da ich keine Ausrüstung zum Platinen herstellen habe müsste es ein Bausatz sein oder auf einer Lochrasterplatte aufbaubar sein. Progrmmieren kann ich auch nicht. Ich interpretiere das so, dass es Temperaturfühler mit SPI oder I2C integriert gibt.
Verstehe ich nicht, was hat die gute thermische Verbindung mit PWM zu tun? Und warum muß man es per LC-Glied glätten? Bei den hohen Strömen ist so eine Spule und Kondensator dann bestimmt auch nicht mehr preiswert.
Ja, Temperaturfühler gibt es auch mit I2C, z.B. den DS75, den es von mehreren Herstellern so um die 1 bis 2 Euro gibt, mit 1 bis 2 Grad Celsius Genauigkeit.
Den 5-Zeiler in BASIC für eine PI-Regelung mit PWM-Ausgang könnte man wohl hiermit programmieren, wenn man sich nicht in C oder gar Assembler einarbeiten möchte:
formatting link
formatting link
--
Frank Buss, fb@frank-buss.de
http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de
Sie wollen laut Literatur auch keinen kleinen AC-Ripple. Das LC-Filter würde nur mit Schaltregler bei hoher Frequenz attraktiv. Abgesehen vom Aufwand der Endstufe macht die Reglerei analog wegen langer Zeitkonstante keine Freude:
Wenn ich per on/off regle fliesst während der off-Phase die Wärme der warmen Seite zur kalten Seite.
Peltierelemente wollen möglichst Gleichstrom ohne hohen Rippel, der Rippel erhöht die Verluste. PWM im 1MHz Bereich verkleinert die Spulen und Kondensatoren stark.
oder
Da gibt es Testboards, könnte geeignet sein, 5-Zeiler in BASIC für eine PI-Regelung mit PWM-Ausgang, das scheint mir aber sehr Optimistisch, die Prgs, die ich gesehen habe für PID Regelung, waren Seitenlang.
Die Schaltung die ich gefunden habe verwendet 1MHz.
Was ich so von Regelung verstehe, kommt die lange Zeitkonstante durch die grosse Wassermenge und die eher geringe Leistung der Elemente zu stande, ich habe aber(werde haben) einen zum Wärmeschrank umgebauten Peltier-Weinkühlschrank mit 75W, dessen Inhalt ich je nach Austellungsort und Inhalt auch kühlen muss. Da ich in meiner Anwendung nur geringe Massen aufwärmen muss, nehme ich an das die Zeitkonstante eher gering ist.
) steht sowas (den D-Anteil des PID-Codes habe ich hier entfernt)
start: error = setpoint - actual_position P = Kp * error I = I + Ki * error * dt output = P + I wait(dt) goto start
Sind 7 Zeilen. Die beiden Entwicklungskits haben glaube ich auch Funktionen integriert, um den PWM-Ausgang direkt anzusteuern, sodaß die output=P+I-Zeile wirklich nur eine Zeile ist, genauso wie die Temperaturmesszeile, um actual_position zu ermitteln. Das schöne an BASIC ist, daß es auch von der Syntax her fast genauso aussehen, wie es im Pseudocode in Wikipedia steht. Müsste aber Floating-Point Unterstützung haben, denn sonst wird der Code ein wenig umständlicher, wenn man z.B. eine Festpunkdarstellung selber implementieren muß, aber hält sich auch noch sehr im Rahmen.
--
Frank Buss, fb@frank-buss.de
http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de
Falls du eins davon kaufst, würde mich interessieren, wie du damit klar gekommen bist, was dir gut gefallen hat und was nicht, da ich schon seit längerem mit dem Gedanken spiele, so ein Kit zu entwickeln, allerdings mehr in Richtung sowas:
formatting link
Aber vielleicht kann man das ja modular gestalten, also das Kit selbst dann zum Programmieren von PICs und anderen Microcontrollern verwenden, alles in BASIC. So ein kleiner BASIC-Compiler wäre auch mal ein interessantes Projekt.
--
Frank Buss, fb@frank-buss.de
http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de
Das halte ich für Quatsch. Kann es aber nicht belegen. Meiner Meinung äußert ist der Ripple letztendlich nur in einer (erträglichen) Wirkungsgradreduktion.
Die thermische Zeitkonstante des zu regelnden Kastens ist vermutlich weit höher.
Da steht, wenn der Ripple größer 3% wäre, dann würde die Effizienz nicht so hoch sein. Dort wird mit einem PWM mit 200kHz gearbeitet, und dann einem Filter von 10uF und 10uH. Ist ansonsten aber ein ziemliches Bauteilgrab und die Tricks mit den verschiedenen MOSFETs um Kurzschluss zu vermeiden, könnte man sich mit einem Microcontroller auch alle sparen.
--
Frank Buss, fb@frank-buss.de
http://www.frank-buss.de, http://www.it4-systems.de
Hängt davon ab was ein kleiner Ripple ist und wieviel Wirkungsgrad man verlieren will und ob ein Effekt bei Lebensdauer existiert. Google "Pelier Ripple" mangelts nicht an Meinungen:
formatting link
/ Unfiltered full-rectified AC voltage has a ripple factor of / approximately 48% which can decrease the performance of the TEC by / as much as 23%. Marlow Industries recommends limiting the ripple / factor to less than 10% which will reduce the loss in performance to / less than 1%.
Hewlett-Packard Journal, Feb, 1991 by Frank A. Maier / A ripple voltage of more than 10% across the Peltier element decreases / its lifetime significantly. The switching frequency is about 40 kHz, / so the current control loop is too slow to eliminate the ripple on / the Peltier supply voltage. Therefore, the ripple is reduced using a / simple LC filter (see Fig. 5).
formatting link
/ What are the power supply requirements? A simple DC supply is fine / if the AC ripple is not more than about 10% or 15%. Don't exceed / the specified Vmax of the module.
formatting link
/ Ideally, thermoelectric coolers should operate on purely direct / current for the best performance. However, a ripple factor of 10% / will only result in 1% degradation in temperature difference.
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.