Как управлять элементом Пельтье?

Возможно, основной вопрос заключается в том, как выглядит кривая напряжение-ток. Могу ли я управлять им с источника напряжения (например, вы ведете нагреватель) или от источника тока (например, вы управляете светодиодом)? Или даже отличается от этих двух вариантов?

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ 1: Скажем (гипотетически) У меня есть два коммерчески доступных идентичных Пельтье, они специфицированы 6V /3A. Могу ли я подключить их последовательно к источнику питания 12 В постоянного тока без каких-либо забот?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ1: Кривая нагрузки на ток /напряжение достаточно линейна, как при движении от источника тока или напряжения, так и до тех пор, пока устройство работает в пределах спецификации. (Олин Латроп, Рассел МакМэхон)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ2: Не управляйте Peltier с PWM, потери мощности из-за увеличения тока растут быстрее, чем мощность охлаждения. (Олин Латроп)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ3: Остерегайтесь механического износа устройства с продолжением цикла. Например. не используйте контроллер включения /выключения термостата. (Рассел МакМэхон)

39 голосов | спросил jippie 24 MarpmSat, 24 Mar 2012 18:22:41 +04002012-03-24T18:22:41+04:0006 2012, 18:22:41

3 ответа


33

Устройства Пельтье работают на ток, но обычно имеют достаточно значительное сопротивление, так что возможно управление напряжением.

Устройства Пельтье - одна из немногих вещей, которые вы делаете не , чтобы работать с импульсами, особенно в приложениях охлаждения. Охлаждающий эффект пропорционален току, но внутренний нагрев из-за потерь \\ I ^ 2R \ $ пропорционален квадрату тока. Начиная с 0, увеличение тока вызывает увеличение охлаждения. Однако в какой-то момент резистивный нагрев из-за большего тока перевешивает дополнительную мощность охлаждения более высокого тока. Таким образом, более высокий ток за его пределами приводит к снижению общего охлаждения. Максимальный ток охлаждения является одним из параметров, которые должен поставляться изготовителем.

В то время как максимальное охлаждение происходит при определенном токе, эффективность неуклонно уменьшается с увеличением тока. Поэтому вы не хотите PWM более охлажденного кулера между 0 и максимальным током охлаждения. Вождение его при постоянном токе для обеспечения того же общего охлаждения более эффективно.

Конечно, микроконтроллер, регулирующий температуру, по-прежнему будет генерировать импульсы PWM. Эти импульсы необходимо фильтровать, чтобы устройство Пельтье воспринимало относительно плавный ток. Общее правило заключается в том, чтобы попытаться удержать рябь ниже 10% от номинала, но, конечно, это всего лишь компромисс, который кто-то выбрал. К счастью, это обычно не сложное требование для дизайна.

ответил Olin Lathrop 24 MarpmSat, 24 Mar 2012 18:59:48 +04002012-03-24T18:59:48+04:0006 2012, 18:59:48
11

У устройств Пельтье есть кривая разумной линейной нагрузки.
 Они являются устройствами, управляемыми напряжением, но вы можете достаточно безопасно приводить их в действие от источника напряжения или источника, если вы не превышаете их максимальные значения напряжения или тока. например, блок 12 В, 5 А на 60 Вт может работать при любом постоянном напряжении <= 12 В или любом постоянном токе <= 5Аас, так как ни одно максимальное значение не будет превышено в любом случае.

Но -

  • Устройство Пельтье НЕ ДОЛЖНО постоянно подвергаться термическому циклу как часть схемы управления

То, что вы должны избегать, это контролировать их с помощью ступенчатых изменений напряжения с постоянными постоянными сигналов управления, которые являются длинными по сравнению с тепловой постоянной времени устройства.
 То есть, если схема управления направлена ​​на удерживание устройства или контролируемого пространства или объекта при постоянной температуре, он должен обеспечивать по существу постоянное напряжение и ток или ШИМ в 10-х годах с диапазоном Hz, а не PWM или термостатом или на так что заметное нагревание и охлаждение происходит во время включения и выключения цикла управления. Если термическое циклирование происходит как часть процесса управления, устройство будет быстро уничтожено механически.

Допускается пульсация питания на частотах сети.


Тепловой велосипед:

Скажите, что = 1 кГц требуется скорость PWM - производители Nord Ferrotech Peltier

Обратите внимание, что Peltiers, используемые для тестирования циклических SMD-компонентов, также не работают из-за езды на велосипеде

Тестирование на тепловой цикл IGBT - nbo Peltiers BUT, похоже, непосредственно применяется

Пельтье, специально созданный для обеспечения длительных сроков службы термического цикла - УВЕ

То же - Ctech

То же Ферротек

Обсуждение

ответил Russell McMahon 24 MarpmSat, 24 Mar 2012 18:59:35 +04002012-03-24T18:59:35+04:0006 2012, 18:59:35
6

Большинство микроконтроллеров, с которыми я знаком, делают PWM в сотнях циклов в секунду. Никакой термоэлектрический модуль не сможет отличить это от постоянного напряжения.

Кроме того, (google it) есть документ там, где они тестировали PWM-велоспорт со скоростями 1/10 на всем протяжении до 1000 /1s, а пельтье не демонстрировали снижения производительности в течение тысяч часов. Тот, который циклически каждые 10 секунд демонстрировал колебания температуры из-за медленного времени отклика.

В любом случае PWM абсолютно безопасен для управления пельтье.

Я боюсь, что эта нить содержит в себе больше дезинформации, но я недостаточно осведомлен, чтобы указать на все это.

ответил Some guy 16 +04002013-10-16T01:11:14+04:00312013bEurope/MoscowWed, 16 Oct 2013 01:11:14 +0400 2013, 01:11:14

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132