Steuerung für Peltierelement

[Manf]

Die Anordnung von Multi Stage Peltier Coolern mit ihrer Pyramidenform ist hierfür sicher ganz aufschlussreich, hohe Temperaturdifferenz, kleine thermische Ausgangsleistung.
https://www.google.de/search?q=multi...w=1084&bih=692

[Klacknack]

Hallo,

also ich habe die Schaltung nochmal überarbeitet. Ich denke ich habe den Grund gefunden wieso eine Induktivität einem RC-Tiefpass zu bevorzugen ist. Peltierelemente weisen nach außen die Charakteristik eines Ohmschen Widerstands auf. Dieser ist sehr klein (in meinem Fall nach Datenblatt: 2 Ohm). hat man einen RC-Tiefpass vorgeschaltet, muss man das R sehr gering wählen um den Strom nicht zu limitieren. Ich werde eine Regelung mit einem LC-Tiefpass versuchen.

Die neue Schaltung ist angehangen. Ich bekomme die Bauteile in einer Woche und werde die Regelung in anderthalb Wochen testen. Die PSpice Simulation sieht soweit sehr ganz gut aus. Werde dann meine Erfahrungen berichten.

Gruß

[seite5]

Hi,
die Schaltung sieht doch schon viel besser aus, noch mal: die Spule speichert Energie und gibt sie, wenn der low side FET geöffnet ist und der High side
sperrt an den Verbraucher ab. Mit Deiner RC-Lösung hättest Du diese in Wärme umgewandelt. Aufpassen, dass der High side etwas verzögert (einige 100
ns) öffnet ("Shot through").
mfg
Achim

[Peter(TOO)]

Hallo Achim,

Aufpassen, dass der High side etwas verzögert (einige 100ns) öffnet ("Shot through").

Man muss bei beiden Schaltvorgängen eine Totzeit einplanen!
Andernfalls sind kurzzeitig beide Transistoren leitend, was zu einem Kurzschluss, mehr Verlustleistung und schlechtem Wirkungsgrad führt.

Grundsätzlich gibt es bei Transistoren Verzögerungszeiten zwischen dem Ansteuersignal und dem Zeitpunkt bis der Transistor sperrt/leitet.
Die Zeiten sind zudem noch vom Hauptstrom abhängig und je nach Schaltrichtung unterschiedlich.

Besonders bei FETs liegt es zu einem grossen Teil an den parasitären Kapazitäten, somit hat auch der Innenwiderstand des Gate-Treibers einen wesentlichen Einfluss.
Allerdings sollte man einen FET auch nicht zu niederohmig ansteuern. Dies führt einerseits zu sehr hohen Impulsströmen im Gate, was wiederum, vor allem im Treiber, Verluste erzeugt und andererseits mehr Oberwellen erzeugt, was einerseits mehr EMV-Probleme macht und andererseits zum Überschwingen führt. Hier kann dann schon ein Stück Draht als Schwingkreis agieren und die Überschwinger können dann den Transistor durch Überspannung zerstören.

MfG Peter(TOO)

[nikolaus10]

Hallo

Die Schaltung habe ich noch nicht ganz verstanden.
Ist das nicht ein Schalt-NT ohne Gleichrichterdiode?

Am Peltierelement muesste Wechselspannung ankommen .

73

[PICture]

Hallo!

Eben, die Schaltung aus #1. Beitrag mit langperiodigem PWM (einige Sekunden ein- und ausschalten) ist optimal, weil schnele Regulation wegen Trägheit von thermischen Prozessen kaum möglich ist.

[Besserwessi]

Die Schaltung ist ein Step Down Wandler mit aktiver Gleichrichtung. Die einfachere Version ersetzt M2 durch eine Schottky-Diode. Da muss man sich dann auch nicht um Totzeiten kümmern.
Das Peltierelement sieht so im wesentlichen Gleichspannung mit einen gewissen Rest Rippel. Den Kondensator zur Glättung kann man ggf. sogar sparen, wenn die Induktivität groß ist. Zumindest kann die Kapazität relativ klein bleiben. Wenn man mit dem Rippel unter 10% bleibt reicht das in der Regel.

@picture:
Peltierelemente mögen ein langsames PWM nicht, weil man damit viele thermische Zyklen bekommt, die das Element belasten. Außerdem ist der Wirkungsgrad mit Gleichstrom besser, denn die Kennlinie beim Peltierelement ist nichtlinear: der eigentlich gewollte Peltier-effekt ist linear im Strom, aber die Verluste durch den Ohmschen Widerstand nehmen quadratisch mit dem Strom zu.

[Klacknack]

Die Schaltung ist mittlerweile aufgebaut und funktioniert einwandfrei. Möchte mich hier nohcmals für die Mithilfe bedanken. Schließe somit den Thread