Sida 1 av 3

ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 11:42:28
av hyperion
Tänkte höra ifall någon sitter inne på lite information om hur jag kan bygga ihop en krets som kontrollerar hur mycket ström som matas genom ett peltier-element.

Tanken är att PID-kontrollera ett peltier-element som körs på 15V. Vill därför kunna reglera antal A mellan 0-15A för att kunna hålla en jämn temperatur.

PWM är vad jag förstått inte bra till detta. Inte heller att pulsera peltier-elementet mellan av och på med ett relä.

Hittade ett par kretsar från Maxim som är till för detta men de klarar som mest 6A (MAX1969)

Ska kontrolleras utav en PIC är planen.


Any ideas?

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 14:10:44
av tgr
Det går bra att PWM-reglera Peltierelement om du bara kör tillräckligt hög frekvens. 8-10kHz brunkar funka bra.
Där är däremot dumt att använda ett relä till detta då det kommer ge upp. Du får en ljusbåge i relät som förstör det.
Välj en FET som klarar strömmen, det finns ju smidiga FETar med TTL ingång som du lätt styr ifrån din PIC.

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 14:12:24
av Miramithe
Går det inte att ta pwm från pic sen jämna ut spänningen med konding så man får en typ analog lösning.
Såg en tråd.
Den kan nog ge lite tips

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 14:14:24
av hyperion
Har ställt frågan på ett annat forum också och där föreslog ett par stycken att jag skulle köra PWM runt 50kHz och en inductor efter MOSFET:en så att peltier-elementet upplever det som en konstant DC spänning istället vilket ska ge mer stabil reglering. Ska läsa på mer om det.

Ställbar strömbegränsning var visst inte nödvändigt och är mycket krångligare.

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 14:28:42
av bearing
Det var det jag antog att du skulle göra i tråden om led-belysningen. Man måste alltid ha en induktor i kretsen om man ska kunna jämna ut strömmen efter PWM. Ifall du inte har strömmätning måste du se till att regulatorn är väldigt snällt ställd. För om regulatorn bara styr pulsbreddsförhållandet kommer strömmen vara ungefär 0 ända fram tills att pulsbreddsförhållandet*matningen är större än peltierelementets märkspänning. Då kommer strömmen börja flyta, och öka snabbt med ökande pulsbreddsförhållandet. Så det gäller att regulatorn ökar pulsbreddsförhållandet så långsamt att strömmen inte blir för hög, innan du uppnått önskad temperatur, eller vad det nu är du reglerar. Ifall matningen är så låg att peltierelementet kan vara direktkopplat, är det däremot ingen fara.

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 14:43:48
av hyperion
Nu vart det knixigt :)

Detta är ett annat separat projekt och har inte med LED panelerna att göra :)
Eftersom peltier-elementen jag ska använda har en märkspänning på 15,2V så tänkte jag ha en spänningsmatning på 15V. Om jag styr en mosfet med säg 10-50kHz PWM signal (frekvensvärde taget "ur luften") och har en inductor mellan mosfet och peltier-elementet för att jämna ut spänningsmatningen så den inte upplevs som en plan och fin DC källa istället för av och på / upp och ner PWM signal... nu förstår jag vad du menar....tror jag.

För att detta skall fungera så måste jag i princip ha en constant current strömförsörjning som levererar t.ex. 14A max? eller kommer det orsaka att jag blåser en säkring i strömförsörjningen om den är avsäkrad för säg 15A?

Nä är fortfarande osäker märker jag :)

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 15:46:01
av hyperion
Har hittat denna produkt som jag tror gör exakt det jag vill göra (till ett pris jag INTE vill "göra" :) )
http://www.electrondynamics.co.uk/e/node/68

Tittar man på bilderna i deras flyer PDF så ser det ut som att de inte har någon inductor utan en stor konding "istället?"

Det ser även ut som om de kör 4st mosfets istället för en. Om det stämmer, vad är fördelarna respektive nackdelarna med att köra flera mosfets parallellt kontra endast en mosfet

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 16:16:17
av bearing
Aha, så matningen ska inte vara högre än av vad peltiern tål, ja då behöver du inte var orolig för att strömmen blir för hög.

Produkten du länkar till ser inte ut att använda någon induktans. Och inte särskilt hög frekvens heller (20-1000Hz), så de verkar inte anse att det finns något problem med att slå av/på peltiern. Kondingen stabiliserar bara matningen.

Fördelen med att använda flera komponenter i parallell är att sprida värmen. 15A tycker jag är så lågt att det ska gå bra med bara en (tillräckligt kraftig) transistor.

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 16:26:54
av hyperion
Ok, strålande.

Ska läsa på mer om frekvens och inductor filtrering för att se vad jag slutligen väljer att göra.

En Mosfet som denna verkar vara vettig (om jag inte missat något...igen): http://www.nxp.com/documents/data_sheet ... -30MLC.pdf

Har försökt hitta en med så låg Rds-on som möjligt, så låg Qgd och Qg som möjligt, samt med så låg input capacitance som möjligt :)

Börjar bli trött på att läsa alla grafer i jakten på lämpliga mosfets :)

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 31 januari 2014, 21:20:47
av mri
Ta en titt på LT3741.

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 1 februari 2014, 12:31:55
av NULL
PWM är vad jag förstått inte bra till detta.
Varför skulle det inte vara bra? Elementet tror jag inte har något emot det.

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 1 februari 2014, 12:40:20
av Miramithe
Jag har sätt pwm kontroller som funkar med TEC, bara man har tillräckligt hög PWM frekvens så ska det inte vara något problem.
Såg en med 500hz PWM och en konding för att jämna ut spänningen lite.

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 1 februari 2014, 13:20:32
av hyperion
Av att läsa saker på internet blir man inte alltid klokare... :)

Att PWM tillsammans med ett peltier-element är en dålig idé är en väl återkommande åsikt på nätet.

Men det verkar som att flera har motsatt åsikt och säger att det går fint sålänge man har hög frekvens på PWM och i vissa fall även filtrerar spänningen innan peltier-elementet via en större konding och/eller en spole.

Inte lätt för en som inte har gedigen erfarenhet och kunskap så att man kan avgöra om andras åsikter om lösningar etc saknar grund eller ej.

Hade man haft möjlighet att få ett färdigt kretskort i handen någon dag efter det ritats så hade jag gärna gjort prototyper och tester i större utsträckning än jag gör idag. Men faktum är att jag snabbt tappar intresset/fokus när man får vänta en månad på att få hem kort (i mitt fall från OSH Park). Priset för ett par komponenter och ett par kort är inte något som stör mig. Dyrare kretsar kan jag återanvända (om den magiska röken fortfarande huserar i dem :) )

Bygger så mycket jag kan på breadboard men då de prylar jag bygger till 99% är SMD och det i många fall inte ens finns hålmonterade versioner av dessa komponenter, blir det svårt att bygga upp en prototyp på breadboard :(

Nåväl, nog OT för denna gång.

Jag kommer testa ett par LT4440 Gate Drivers tillsammans med ett par IRLR2905ZPbF MOSFET:s och se hur det blir. Har försökt absorbera så mycket ny kunskap som möjligt och gått igenom jag vet inte hur många datablad den senaste tiden att jag nu måste prova lite praktiska saker. Får inte in mer teori just nu :)

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 1 februari 2014, 15:37:22
av mri
Att ren PWM är dåligt för peltier är ingen "åsikt", det är ett faktum.
Motiveringen (kort version) är följande. När ström går genom elementet transporteras värme genom elementet, men samtidigt genereras förlustvärme i själva elementet (som också måste transporteras bort). Om man höjer strömmen tillräckligt högt kommer elementet att generera mer förlustvärme än vad elementet förmår transportera. Dvs. elementet har förvandlats till en ren värmekälla. Alltså, elementet transporterar värme effektivast vid låg ström.
PWM innebär att man momentant matar in max ström, och beroende på pulsernas bredd kan man variera medelströmmen från 0 ... Max. Vad ser peltier elementet? Jo, det ser endast max ström (i korta pulser) vilket ger dålig verkningsgrad (under de korta pulserna). Däremellan ser den ingen ström, dvs. det transporterar ingen värme överhuvdtaget.
PWM = mode 1: dålig verkningsgrad och mode 2: ingen värmetransport. Helkass metod!
Peltierelement skall ha stabil DC ström, inte PWM.

Re: ställbar strömbegränsning till Peltier/TEC?

Postat: 1 februari 2014, 16:31:52
av hyperion
Det du skriver mri vet jag redan. Det som gör det svårt med den information jag hittat på nätet är att så många kategoriskt säger att PWM + peltier inte fungerar. De kanske har läst samma åsikter som jag :) Hade de istället dels talat om varför (vilket jag förvisso misstänkte bara genom att läsa ett par datablad för olika peltier-element) en ren PWM signal ej är lämplig, samt även förklarat hur man kan konstruera en krets som gör att PWM fungerar, så hade det varit lättare för en nybörjare som mig :)