Come guidare un elemento Peltier?

Forse la domanda di fondo è come appare la curva tensione-corrente. Posso guidarlo da una fonte di tensione (come se guidi un riscaldatore) o da una fonte di corrente (come se guidi un LED)? O anche diverso da quelle due opzioni?

AGGIUNTIVO1: Dire (ipoteticamente) che ho due Peltier identici disponibili in commercio , sono specificati 6V / 3A. Posso collegarli in serie a un alimentatore a 12Vcc senza problemi?

CONCLUSIONE 1: la curva di carico di corrente / tensione è ragionevolmente lineare, sia la guida dalla sorgente di corrente che quella di tensione andranno bene fintanto che il dispositivo sarà azionato secondo le sue specifiche. (Olin Lathrop, Russell McMahon)

CONCLUSIONE2: Non guidare un Peltier da PWM, la perdita di potenza dovuta all'aumento di corrente, cresce più rapidamente della potenza di raffreddamento. (Olin Lathrop)

CONCLUSIONE3: attenzione all'usura meccanica del dispositivo con il ciclo continuo. Per esempio. non utilizzare un controller on / off termostato. (Russell McMahon)

I dispositivi Peltier funzionano sulla corrente, ma di solito hanno una resistenza abbastanza significativa da consentire il controllo della tensione.

I dispositivi Peltier sono una delle poche cose che non si desidera far funzionare con gli impulsi, in particolare nelle applicazioni di raffreddamento. L'effetto di raffreddamento è proporzionale alla corrente, ma il riscaldamento interno dovuto alle perdite è proporzionale al quadrato della corrente. A partire da 0, l'aumento della corrente provoca un aumento del raffreddamento. Tuttavia, ad un certo punto il riscaldamento resistivo dovuto a più corrente supera la potenza di raffreddamento aggiuntiva della corrente più elevata. Una maggiore quantità di corrente oltre a ciò comporta quindi un raffreddamento complessivo inferiore. La massima corrente di raffreddamento è uno dei parametri che devono essere forniti dal produttore.$I^2R$

Mentre il massimo raffreddamento si verifica ad una certa corrente specificata, l'efficienza diminuisce costantemente con l'aumentare della corrente. Pertanto, non si desidera PWM un dispositivo di raffreddamento più peltier tra 0 e la corrente di raffreddamento massima. Guidarlo alla corrente costante per produrre lo stesso raffreddamento complessivo è più efficiente.

Naturalmente il microcontrollore che regola la temperatura produrrà comunque impulsi PWM. Questi impulsi devono essere filtrati in modo che il dispositivo Peltier veda una corrente relativamente regolare. La regola generale è cercare di mantenere l'ondulazione al di sotto del 10% del valore nominale, ma ovviamente questo è solo un compromesso che qualcuno ha scelto. Fortunatamente, questo di solito non è un requisito difficile da progettare.

I dispositivi Peltier hanno una curva di carico ragionevolmente lineare.
Sono dispositivi guidati dalla tensione ma puoi tranquillamente guidarli da una tensione o da una fonte di corrente purché non superi la loro massima tensione o corrente nominale. ad es. un'unità da 12V, 5A da 60 Watt può essere utilizzata con qualsiasi tensione costante <= 12V o qualsiasi corrente costante <= 5A purché nessuno dei due valori massimi venga superato in nessun caso.

Ma -

• Un dispositivo Peltier NON DEVE essere costantemente sottoposto a ciclo termico come parte dello schema di controllo

Quello che devi evitare è controllarli con variazioni di gradino della tensione con costanti di tempo del segnale di controllo che sono lunghe rispetto alla costante di tempo termica del dispositivo.
Cioè - se uno schema di controllo è finalizzato a mantenere un dispositivo o uno spazio controllato o un oggetto a temperatura costante, dovrebbe fornire una tensione e una corrente essenzialmente CC o PWM nell'intervallo 10 di Hz più e NON PWM o termostato o acceso disattivazione in modo tale che si verifichi un notevole riscaldamento e raffreddamento durante i periodi di accensione e spegnimento del ciclo di controllo. Se il ciclo termico si verifica come parte del processo di controllo, il dispositivo verrà rapidamente distrutto meccanicamente.

L'ondulazione di alimentazione alle frequenze di rete è accettabile.

Ciclismo termico:

Dire> = frequenza PWM 1 kHz necessaria - Produttori Nord ferrotech Peltier

Si noti che anche Peltiers ha utilizzato i componenti SMD per il ciclismo di prova a causa del ciclismo

Test di ciclismo termico IGBT - nbo Peltiers MA sembra applicarsi direttamente

Peltiers appositamente realizzati per consentire una lunga durata del ciclo termico - UWE

Lo stesso - Ctech

Lo stesso Ferrotec

Discussione

La maggior parte dei microcontrollori che conosco fanno PWM in centinaia di cicli al secondo. Nessun modulo termoelettrico sarà in grado di distinguerlo da una tensione costante.

Inoltre, (google it) c'è un documento là fuori in cui hanno testato il ciclismo PWM con tassi di 1/10 fino a tassi di 1000/1 e il peltiers non ha mostrato alcun declino delle prestazioni per migliaia di ore. Quello che ha pedalato ogni 10 secondi ha mostrato fluttuazioni di temperatura a causa del tempo di risposta lento.

In ogni caso, PWM è assolutamente sicuro per il controllo di un peltier.

Temo che questo thread abbia un sacco di disinformazione in più, ma non sono abbastanza ben informato da sottolineare tutto.