Regler für Peltiere lement

Ernst Keller schrieb:

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.

Ernst

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.

Ernst

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:

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:

MfG JRD

geglättet

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.

Ernst

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.

Ernst

Bei Wikipedia (

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.

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:

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.

Ernst Keller schrieb:

So ein Peltierelement kann man mit den üblichen Motorendstufen ansteuern.

Eine Schaltfrequenz von einigen 10kHz macht dem Element vermutlich nix aus. Speziell das habe ich allerdings noch nicht ausprobiert!

Für Motorendstufen gibt es eine Unmenge von Bauanleitungen im Netz.

- Henry

Rafael Deliano schrieb:

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.

- Henry

Hier gibt es ein Schaltungsbeispiel:

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.

Einfach ne Sicherung in Reihe. Kann auch ein Thermoschalter sein.

- Henry

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:

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).

MfG JRD

Rafael Deliano schrieb:

Ah, die Bibliothek ;-)

Obige Ansage paßt doch gut zur Maxim App.

- Henry

Man kann, aber dann sollte ein LC Filter zwischen Treiber und Peltier haengen. Sonst gehen in der Umgebung die Radios aus ;-)

Wenn man das ohne LC Filter macht, kommt zuerst das gelbe Auto mit den Antennen, danach das gruene mit dem blauen Pickel ;-)

Trinkt mehr Rotwein, da muss man nicht so weit kuehlen.

Wer Peltiers schnell herumreissen moechte, braucht allerdings etwas D. Bisher bin ich dabei noch nicht ohne ausgekommen.