Jak prowadzić element Peltiera?

Być może podstawowym pytaniem jest, jak wygląda krzywa napięcie-prąd. Czy mogę zasilać go ze źródła napięcia (takiego jak ty napędzasz grzejnik) lub źródła prądu (takiego jak dioda LED)? A może nawet inna niż te dwie opcje?

DODATKOWE 1: Powiedz (hipotetycznie), że mam dwa komercyjnie dostępne identyczne Peltiera, mają 6V / 3A. Czy mogę bez obaw łączyć je szeregowo z zasilaczem 12Vdc?

WNIOSEK 1: Krzywa obciążenia prąd / napięcie jest w miarę liniowa, zarówno napędzanie ze źródła prądu, jak i napięcia będzie w porządku, o ile urządzenie będzie działać zgodnie ze specyfikacją. (Olin Lathrop, Russell McMahon)

WNIOSEK 2: Nie wyrzucaj Peltiera z PWM, utrata mocy z powodu wzrostu prądu rośnie szybciej niż moc chłodzenia. (Olin Lathrop)

WNIOSEK 3: Uważaj na mechaniczne zużycie urządzenia przy ciągłym cyklu. Na przykład. nie używaj kontrolera włączania / wyłączania termostatu. (Russell McMahon)

Urządzenia Peltiera działają na prąd, ale zwykle mają wystarczającą rezystancję, aby możliwa była kontrola napięcia.

Urządzenia Peltiera są jedną z niewielu rzeczy, których nie chcesz uruchamiać za pomocą impulsów, szczególnie w aplikacjach chłodzących. Efekt chłodzenia jest proporcjonalny do prądu, ale wewnętrzne ogrzewanie z powodu strat jest proporcjonalne do kwadratu prądu. Począwszy od 0, zwiększenie prądu powoduje zwiększenie chłodzenia. Jednak w pewnym momencie ogrzewanie oporowe z powodu większego prądu przewyższa dodatkową moc chłodzenia wyższego prądu. Większy prąd poza tym faktycznie powoduje mniejsze ogólne chłodzenie. Maksymalny prąd chłodzenia jest jednym z parametrów, który powinien dostarczyć producent.$I^2R$

Podczas gdy maksymalne chłodzenie występuje przy określonym prądzie, wydajność stale maleje wraz ze wzrostem prądu. Dlatego nie chcesz PWM chłodnicy Peltiera między 0 a maksymalnym prądem chłodzenia. Napędzanie go stałym prądem w celu uzyskania takiego samego ogólnego chłodzenia jest bardziej wydajne.

Oczywiście mikrokontroler regulujący temperaturę nadal będzie wytwarzał impulsy PWM. Impulsy te muszą być filtrowane, aby urządzenie Peltiera dostrzegało stosunkowo gładki prąd. Ogólna zasada polega na tym, aby próbować utrzymać tętnienie poniżej 10% wartości nominalnej, ale oczywiście jest to tylko kompromis, który ktoś wybrał. Na szczęście zwykle nie jest to trudne wymaganie do zaprojektowania.

Urządzenia Peltiera mają dość liniową krzywą obciążenia.
Są to urządzenia napędzane napięciem, ale można bezpiecznie bezpiecznie wyprowadzić je ze źródła napięcia lub prądu, pod warunkiem, że nie przekroczą maksymalnego napięcia lub prądu. np. jednostka 12 V, 5 A 60 W może być zasilana dowolnym stałym napięciem <= 12 V lub dowolnym prądem stałym <= 5 A, pod warunkiem, że żadna wartość maksymalna nie zostanie przekroczona.

Ale -

• Urządzenie Peltiera NIE MOŻE być stale poddawane cyklom termicznym w ramach schematu sterowania

To, czego należy unikać, to kontrolowanie ich skokowymi zmianami napięcia za pomocą stałych czasowych sygnału sterującego, które są długie w porównaniu ze stałą czasową termiczną urządzenia.
To znaczy - jeśli schemat sterowania ma na celu utrzymanie urządzenia lub kontrolowanej przestrzeni lub obiektu w stałej temperaturze, powinien zapewnić zasadniczo napięcie stałe i prąd stały lub PWM w zakresie 10 Hz plus plus i NIE PWM lub termostat lub włączony wyłączanie w taki sposób, że zauważalne jest ogrzewanie i chłodzenie w czasie włączania i wyłączania cyklu sterowania. Jeśli cykliczne zmiany temperatury wystąpią w ramach procesu sterowania, urządzenie zostanie szybko zniszczone mechanicznie.

Dopuszczalne są tętnienia zasilacza przy częstotliwościach sieciowych.

Kolarstwo termiczne:

Powiedz> = wymagana częstotliwość PWM 1 kHz - producenci Nord ferrotech Peltier

Należy zauważyć, że Peltiers zastosowany w cyklach testowych elementy SMD również zawiodły z powodu cykliczności

Testy termiczne cykliczne IGBT - wydaje się, że nie dotyczy to bezpośrednio Peltiers ALE

Peltiery specjalnie wykonane, aby umożliwić długie cykle termiczne - UWE

Same - Ctech

Same Ferrotec

Dyskusja

Większość znanych mi mikrokontrolerów wykonuje PWM w zakresie setek cykli na sekundę. Żaden moduł termoelektryczny nie będzie w stanie odróżnić tego od stałego napięcia.

Ponadto (google it) istnieje artykuł, w którym testowali cykl PWM z szybkościami wynoszącymi 1/10 aż do prędkości 1000/1, a peltiers nie wykazywał spadku wydajności w ciągu tysięcy godzin. Ten, który cyklicznie co 10 sekund, wykazywał wahania temperatury z powodu wolnego czasu reakcji.

W każdym razie PWM jest całkowicie bezpieczny do kontrolowania skórki.

Obawiam się, że w tym wątku jest więcej dezinformacji, ale nie mam wystarczającej wiedzy, aby to wszystko wyjaśnić.