Kysymys:
Kuinka ajaa Peltier-elementtiä?
jippie
2012-03-24 19:22:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ehkä taustalla oleva kysymys on, miltä jännite-virta-käyrä näyttää. Voinko käyttää sitä jännitelähteestä (kuten ajaa lämmitintä) vai virtalähteestä (kuten ajaa LEDiä)? Tai jopa erilainen kuin nämä kaksi vaihtoehtoa?

LISÄYS1: Sano (hypoteettisesti), että minulla on kaksi kaupallisesti saatavana olevaa identtistä Peltieria, heille on määritelty 6V / 3A. Voinko liittää nämä sarjaan 12 V DC: n virtalähteeseen ilman huolta?

PÄÄTELMÄ1: Virran / jännitteen kuormituskäyrä on kohtuullisen lineaarinen, molemmat ajamalla virrasta tai jännitelähteestä menevät hyvin niin kauan kuin laitetta käytetään sen määritysten mukaisesti. (Olin Lathrop, Russell McMahon)

PÄÄTELMÄ2: Älä aja Peltieria PWM: ltä, nykyisen kasvun aiheuttama tehohäviö kasvaa nopeammin kuin jäähdytysteho. (Olin Lathrop)

PÄÄTELMÄ3: Varo laitteen mekaanista kulumista jatkaaksesi pyöräilyä. Esim. älä käytä termostaatin päälle / pois-ohjainta. (Russell McMahon)

Kolme vastused:
Olin Lathrop
2012-03-24 19:59:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Peltier-laitteet toimivat virralla, mutta niillä on yleensä riittävän suuri vastus, jotta jännitteen hallinta on mahdollista.

Peltier-laitteet ovat yksi harvoista asioista, joita et halua ajaa pulsseilla, erityisesti jäähdytyssovelluksissa. Jäähdytysvaikutus on verrannollinen virtaan, mutta \ $ I ^ 2R \ $ -häviöiden aiheuttama sisäinen lämmitys on verrannollinen virran neliöön. Alkaen nollasta, lisääntyvä virta aiheuttaa kasvavaa jäähdytystä. Kuitenkin jossain vaiheessa suuremman virran aiheuttama resistiivinen lämmitys on suurempi kuin suuremman virran ylimääräinen jäähdytysteho. Suurempi virta tämän lisäksi aiheuttaa siis vähemmän kokonaisjäähdytystä. Suurin jäähdytysvirta on yksi parametreista, jotka valmistajan tulisi antaa.

Vaikka suurin jäähdytys tapahtuu tietyllä virralla, hyötysuhde pienenee tasaisesti virran kasvaessa. Siksi et halua PWM: n jäähdyttimen jäähdyttimen olevan 0 ja suurimman jäähdytysvirran välillä. Ajaminen tasaisella virralla saman kokonaisjäähdytyksen aikaansaamiseksi on tehokkaampaa.

Tietysti lämpötilaa säätävä mikro-ohjain tuottaa edelleen PWM-pulsseja. Nämä pulssit on suodatettava, jotta Peltier-laite näkee suhteellisen tasaisen virran. Nyrkkisääntönä on yrittää pitää aaltoilu alle 10% nimellisestä, mutta tietysti se on vain kompromissi, jonka joku valitsi. Onneksi tämä ei yleensä ole vaikea vaatimus suunnitella.

Pidän lisäyksestä PWM-varoitukseesi. Tässä mikrokontrolleri-ikässä, jossa elämme, kuorman ajo PWM: llä on usein hyvin ilmeinen valinta.
Mielenkiintoista nähdä hieman erilaiset näkökulmamme, mutta samankaltaiset loppuneuvot. Näen mielesi kutsua heitä nykyisiksi, mutta mielestäni se on todennäköisesti jonkin verran kiistanalainen - ei aivan kuin päättää, onko vastus nykyinen vai jännite. Ehkä termistori vertailua varten. Toisin sanoen jommankumman hallinta on tarpeeksi toteutettavissa, mutta yhdellä voi olla etu. .
Vanhan kysymyksen palauttaminen: Olen hämmentynyt kommentista PWM: n käyttämättä jättämisestä. Jos minulla on Peltier-laite, jota haluan ohjata MCU: lta (olen kiinnostunut lämmityksestä), kuinka voisin säätää lämpötilaa * paitsi * PWM: llä?
@skinny: Luulin, että vastasin tähän viimeisessä kappaleessa. Mikä on epäselvää?
Nämä lausunnot näyttävät olevan suorassa ristiriidassa: "Peltier-laitteet ovat yksi harvoista asioista, joita et halua käyttää pulsseilla" ja "Lämpötilaa säätelevä mikro-ohjain tuottaa tietysti edelleen PWM-pulsseja." Tästä syystä sekaanni. Jos minä PWM Mosfetin, joka syöttää virtaa Peltierille - eikö siis ole PWM-Peltier? - (Anteeksi, että olen tylsä; ei insinööri).
@skinny: Lue mitä kirjoitin. Kuten sanoin, PWM-lähtö on suodatettava ennen kuin se esitetään Peltier-laitteelle.
@apalopohapa - Kriittinen asia on * sähköisesti * tehokas, ei välttämättä * termisesti tehokas.Lisäksi sivu on nyt poissa.
@apalopohapa - Peltierin ajamisessa analogisella jännitteellä on se, että tarvitset joko isoja induktoreita tai ison, tehottoman analogisen puskurin.
Pitkään kuolleen langan törmääminen uudestaan: Aion peltierillä hienosti pienellä (alle 1 cm ^ 3) induktorilla, jonka aaltoilu on paljon alle 10%.Tärkeintä on käyttää suurta kytkentätaajuutta.Atmega32u4 (käytetään Arduino Pro Microssa, jos olet sitä mieltä) voi tehdä yli 100 kHz: n PWM: n kolmella nastallaan.
Korkea taajuus tarkoittaa alhaista hyötysuhdetta.Voit silti PWM: n, vain suorita transistorin PWM-lähtö LC-alipäästösuodattimeen, joten peltier näkee suhteellisen vakion virran.Samoin kun ilmoitettu tehokkuus laskee nykyisen nousun myötä, sovelluksesta riippuen saattaa olla parempi käyttää niitä pienemmällä teholla kuin vain ajaa niitä maksimissaan.
Russell McMahon
2012-03-24 19:59:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Peltier-laitteilla on kohtuullisen lineaarinen kuormituskäyrä.
Ne ovat jänniteohjattuja laitteita, mutta voit ajaa niitä riittävän turvallisesti jännitteestä tai virtalähteestä, kunhan niiden enimmäisjännite- tai virta-arvot eivät ylity. esim. 12 V: n, 5 A: n 60 watin yksikköä voidaan käyttää millä tahansa vakiojännitteellä < = 12 V tai millä tahansa tasavirralla < = 5 A, kunhan kumpikaan maksimiarvo ei ylity missään tapauksessa.

Mutta -

  • Peltier-laitetta EI SAA käydä jatkuvasti lämpösyklillä osana ohjausjärjestelmää

Mitä sinun on vältettävä, on hallita niitä jännitteen portaattomilla muutoksilla ohjaussignaalin aikavakioilla, jotka ovat pitkiä verrattuna laitteen lämpöaikavakioon.
Toisin sanoen - jos ohjausjärjestelmällä pyritään pitämään laitetta tai ohjattua tilassa tai esineessä vakiolämpötilassa, sen tulisi tuottaa olennaisesti tasajännite ja virta tai PWM 10: n Hz: n plus-alueella ja EI PWM: ää tai termostaattia tai kytkemällä virta pois päältä niin, että havaittavissa oleva lämmitys ja jäähdytys tapahtuu ohjausjakso. Jos lämpökierto tapahtuu osana ohjausprosessia, laite tuhoutuu nopeasti mekaanisesti.

Virtalähteen aaltoilu verkkotaajuuksilla on hyväksyttävää.

Lämpöpyöräily:

Sano> = tarvitaan 1 kHz: n PWM-nopeus - Nord ferrotech Peltier -valmistajat

Huomaa, että Peltiers käytti edestakaisia ​​testipyöräily-SMD-komponentteja myös epäonnistuneen pyöräilyn vuoksi

IGBT-lämpösyklitestaus - nbo Peltiers BUT näyttää olevan suoraan sovellettavissa

Peltiers, jotka on erityisesti suunniteltu kestämään pitkät lämpöpyörän käyttöajat - UWE

Sama - Ctech

Sama Ferrotec

Keskustelu

Odota ... joten yhden päälle / pois kytkeminen 3 minuutin jaksoissa tuhoaisi sen nopeasti?
@AnnonomusPenguin - Hmm ......... 3 minuuttia on melko pitkä.Saat ilmeisesti huomattavan lämpösyklin, mutta se voi olla siedettävä.En tiedä, mitkä ovat rajat.3 min // sykli = 20 / tunti = 480 / päivä = ~ 175000 / vuosi.Sanoisin, että sitä voidaan käyttää melko oikeudenmukaisesti siihen mennessä.
joten olisiko parempi tehdä 1/2 minuutin lisäykset?10 minuuttia?En halua mennä liian lyhyeksi, koska se menettää tehokkuutta, mutta liian kauan tulee olemaan paljon lämpömuutoksia.Samoin ei todennäköisesti ole parasta kytkeä se päälle ja pois kymmenen sekunnin välein.
@AnnonomusPenguin - Kuten edellä ja muualla on todettu - PWM eli 10 Hz: n tai nopeampi kuvataajuus säätämällä merkkitila-suhdetta jäähdytyksen säätämiseksi on helppoa ja välttää lämpökierto-ongelmat.Verkossa on paljon pieniä mainintoja lämpöpyöräilyongelmista, mutta en ole vielä löytänyt hyvää keskustelua.|Katso lisäys vastaukseni lopussa.
Some guy
2013-10-16 02:11:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Suurin osa tuntemistani mikrokontrollereista tekee PWM: ää sadoilla sykleillä sekunnissa. Mikään termosähköinen moduuli ei pysty erottamaan sitä tasaisesta jännitteestä.

tuhansia tunteja. 10 sekunnin välein kiertäneellä oli lämpötilan vaihtelu hitaan vasteajan vuoksi.

Joka tapauksessa PWM on täysin turvallinen peltierin hallitsemiseksi.

Pelkään, että tässä säikeessä on joukko enemmän väärää tietoa, mutta en ole riittävän osaava osoittamaan kaiken.

Voisitko lisätä vastauksessasi linkin viittaamaasi artikkeliin?
http://www.rittal-corp.com/literature/pdf/Rittal%20White%20Paper%20304%20 Thermoelectric%20 Cooling%20for%20 Industrial%20 Enclosures.pdf
Se linkki on kuollut.Vastauksesi on jyrkkä ristiriita muille.Haluaisin todella perusteellisemman selityksen kuin kuollut linkki) =
@stephelton: http://i.sme.org/c248/blogs/matt-howe/2014/03/27/rittal-thermo-electric-cooling-for-industrial-enclosures-white-paperi näyttää olevan toinen kohta, jossa paperivoidaan löytää.Mutta se sisältää myös vain väitteen ilman varmuuskopiota.
"Mikään termosähköinen moduuli ei pysty erottamaan sitä tasaisesta jännitteestä" --- Oletko varma?Oletko selvittänyt, kuinka paljon loisinduktanssia ja kapasitanssia on läsnä, ja laskenut, että se näkee tehokkaasti tasajännitteen / virran?Koska jos ei, niin se voi todennäköisesti kokea vaihtelevia jännitteitä / virtoja, ja siinä vaiheessa muissa vastauksissa käsitellyt I2R-tehohäviöpisteet tulevat voimaan. Kokeile PWMing-tehovastusta verrattuna sen ajamiseen vastaavalla vakiovirralla nähdäksesi eron.
Tämä vastaus kuulostaa hyvin väärältä.Haluatko PWM: n diodin vai LED: n ilman LC-suodatinta?
Oikeastaan kyllä, ei olisi mitään ongelmaa LED-valojen PWMingillä ilman LC-suodatinta, kunhan PWM on riittävän nopea, jotta silmä ei havaitse välkkymistä ... 1KHz on yleensä välkkymätön.Peltiersin ongelmana on, että heti kun virta sammuu, elementin kuuma puoli alkaa nopeasti jäähtyä ja lämpöshoki voi vahingoittaa sen keramiikkaa.1KHz on 1 ms per jakso, joten 0,5 ms jäähtyy joka sykli.Tietyn taajuuden yläpuolella sillä ei ole aikaa jäähtyä tarpeeksi vahinkojen aiheuttamiseksi.


ⓘ
Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...