Svenska ElektronikForumet

Jag har hört rykten om att man inte måste köra peltiermoduler på maxspänning...
De funkar tydligen på lägre spänning också. Kanske får man högre verkningsgrad då... Behövs mer effekt kan man ju lägga till ett par moduler om man inte är för snål...
Finns tydligen olika storlekar och tjocklekjar på pellets i modulerna med, undra varför...

För övrigt räcker det gott med en kondning över pwm-utgången för att få en "stabil" dc istället för dessa förödande strömspikar om man är rätt att döda modulen... Det behövs inga induktanser för det.
Måste det vara perfekt har jag hört att det finns firmor som är bra på sådant... Man kan inte vara bäst på allt själv...

hyperion: Det går fint att köra med en pwm:ad H-brygga om du behöver värma också, utan kondning på slutet om man väljer rätt moduler och spänning. Annars en fet du pwm:ar. Köp några extra moduler och testa vid vilka vilka spänningar du får bäst verkningsgrad och när du bara få värme. Eller så köper du moduler där du får datablad där det står. Är det en 15V modul, kör två i serie på 15V och se vad som händer. Rita in "allt" på ditt kort och bygla det du inte behöver. Då kan du lätt testa lite varianter där med... Man måste ju inte ha komponenter i alla hål...

Några tankar. Peltier (TEC) och lysdioder är båda två enheter som behöver en konstant-ström. I motsats till t.ex integrerade kretsar som oftast behöver en konstant-spänning.

För att utjämna en pulserande ström använder man en induktans. Men får se upp med spänningschocker.

Vad jag läst så fungerar peltier bra om strömmen är någorlunda stabil. Med tanke på den stora effekten så kan man dra slutsatsen att de flesta tillämpningar lär använda switchad teknik och de kommer alla att ha ett visst rippel. Det lär således gå bra att nyttja sådan omvandlingsmetod men utmaningen är att få ripplet tillräckligt lågt och switchkretsen stabil nog.

Har ännu en fråga nu som jag inte lyckats klura ut. Hur räknar jag ut vilka värden inductorn skall ha?

Har gjort lite beräkningar och detta är vad jag har hittills:

PWM frekvensen är nästan exakt 50kHz med en duty cycle på nästan exakt 22us med rise and fall time max 25ns

Några tips på hur en sånhär krets skall se ut? Vilka värden på kondingar och induktanser osv?

Enklast är att använda typ "Buck Converter" vid den här länken.
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_ ... e.html#Abw

Annars kan man räkna för hand. Och om man vill kan man sedan simulera i t.ex. LTSpice, där man kan se hur mycket effekt som bildas i varje komponent o.s.v.

Blir inte klok på detta. Troligtvis för att jag inte vet vad jag gör

Har läst och även kollat på exemplet ovan med information om Buck Converter (vet dock inte exakt hur jag ska fylla i kalkylatorn)

Suttit 12 timmar med LT spice och provat olika värden och idéer jag funnit på nätet.

Här är två bilder som visar V över R1 (R1 är peltier-elementet simulerat med ett 1ohms motstånd) samt I(R1)

Bifogar även filen (.rar) ifall någon vill ta en titt.
Och ja jag vet att det ser för jäkligt ut med en faslig blandning av komponenter men det blir lätt så när man kör trail and error

Hehe... vilken röra. Jag tog mig friheten att rensa och möblera om lite, så att det blev (i mitt tycke) mer läsligt. Sen satte jag in ett startvärde för att slippa den stora strömrusningen i starten när kondensatorn parallellt med peltiern ska laddas upp.

AH! ok, så två induktanser. Startvärdet där på C1 och C2, antar att det inte gäller när man strömsätter kretsen första gången?

Eftersom I max är 15A, måste induktanserna vara märkta för över 15A nominell ström (så jag vet hur jag ska söka t.ex. elfa)?

Tack så mycket!

Nejnej, första induktansen är bara för att simulera sladden mellan nätagget och avkopplingskondensatorn. Så det där kan du glömma helt egentligen. Du hade lagt in en massa kondingar över matningen, och dom är helt verkningslösa i simuleringen ifall man inte sätter en aning induktans och resistans mellan spänningskällan och kondensatorerna. Vanligtvis saknar simuleringarna kondensatorer över matningen.

Hade jag satt startvärden på två kondensatorer? i så fall var det ett misstag. Jag kopierade den högre kondensatorn och satte kopian över matningen, bara för att få samma typ.

Anledningen till startvärdet är för att du inte har någon regulator i simuleringsmodellen. Pulsgeneratorn sätter igång med hög duty direkt, vilket skapar en strömrusning. I verkligheten måste du ha en regulator, eller i alla fall en (i sammanhanget) långsam upprampning av pulsbredden, för att slippa strömrusningen.

Ok, då förstår jag bättre.

Eftersom V1 simulerar min PIC samt gate driver och jag kan gradvis öka pulsbredden/duty cycle när PIC:en startas upp, slipper jag då denna strömrusning?

Ja, precis. Eftersom att du inte mäter strömmen får inte duty ändras blixtsnabbt, för då blir strömmen hög. Ifall du tar bort kondensatorn över peltiern slipper du det problemet, men får inte lika jämn ström.

I LTspice går ju inget sönder av strömmen, men jag brukar sätta ett startvärde bara för att slippa zooma och greja i grafen. Dessutom, med avancerade simuleringar som går tungt vill jag gärna slippa simulera det långa insvängningsförloppet, eftersom att det kan ta flera minuter att simulera. När jag körde simuleringen med de stora kondingar som satt på din modell från början rusade strömmen till 130A eller nått sånt.

Ja du ska bara veta vilka konstiga värden jag lyckats få fram idag

Men, val av induktans då. 16uH verkar ju passa ganska fint ser det ut som? men vilken nominell ström ska den vara märkt med?
Något annat jag bör vara extra uppmärksam på när jag väljer komponenterna? Börjar få kläm på mosfet och gate driver biten tror jag.

Det brukar finnas två värden. Nominell ström har med värmeförluster att göra. Peak/Sat är strömmen när induktorn tappat typ 30% av induktansen. Välj en som har högre peak/sat än högsta strömmen (inklusive ev. rippel), med marginal, och nominell som är högre än RMS-strömmen.

Ok, så om jag kollar på graferna i LTspice så är det inte mycket ripple att prata om. Tittar jag på Elfa så finns det inte så många med högre rated current än 15A.

Kan jag använda denna: https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=20341
Förvisso dubbla lindningar men om jag endast använder en av dom?

Eller kanske denna: https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=20326


Denna ser bra ut i LTspice även om jag inte får ut riktigt lika många A i R1: https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=20335

Maxströmmen beror bara på resistansen, så några milliohm borde inte påverka så mycket. Du kanske fick så högt rippel att strömmen blir 0 i dalarna?

De första är common-mode induktanser. Kan inte användas för detta, mättas direkt.

Den tredje funkar nog. Ta 2 i serie ifall ripplet blir för högt.

Intressant ämne.
Jag har också sökt efter nåt lämplig krets till peltier-strömförsörjning.

Skulle helst vilja ha en färdig modul som matas med ca 12-24V och styrs med en analog styrsignal på typ 0-5V.
Ut ska komma PWM med maxström runt 3-5A och frekvens på några tiotals kHz.

Jag har kört 15V peltierelement på runt 60W till några temperaturstyrnings-experiment på labbet genom åren.
Då jag som sagt har gått bet på en enkel PWM-krets så har jag matat dom med nån långsammare PWM, ibland 1 Hz och ibland periodtider på 20s.
Det må inte vara optimalt, men jag har kört några veckor med dylika uppställningar och hittills har det funkat bra och inget har gått sönder.
Det förutsätter förstås att kylflänsarna har någorlunda massa för att jämna ut temperaturen.

Anledningen den låga frekvensen har varit att de temperaturkontrollers jag haft liggande haft den typen av utsignal.

Vad gäller verkningsgrad så kan det hända att långsam PWM är sämre, men det är så att säga inte när man kör PWM som problemet infinner sig.
När man inte behöver hela effekten så har man per definition mer kyleffekt än man behöver och därmed spelar verkningsgraden mindre roll så länge man kan bli av med värmen.
När man sedan kör full effekt så är det ju inte längre PWM, oavsett vad frekvensen var när man inte körde fullt.

Därmed inte sagt att det är bra att köra långsam PWM på peltierelement, men att dom omedelbart skulle dö är inget jag märkt av.

Det stora problemet med peltier brukar istället alltid vara att bli av med värmen, i synnerhet när man kör full effekt.
Verkningsgraden störtdyker i takt med att temperaturskillnaden ökar, så varje grad man kan sänka temperaturen på den varma sidan gör massor för kyleffekten.
Jag brukar inte köra 15V-peltier på mer än 12V just på grund av att vinsten med dom sista volten är marginell eftersom allt blir så mycket varmare.