Bagaimana cara menggerakkan elemen Peltier?

Mungkin pertanyaan mendasarnya adalah seperti apa kurva Voltage-Current. Dapatkah saya mengendarainya dari sumber tegangan (seperti Anda mengendarai pemanas) atau dari sumber arus (seperti Anda mengendarai LED)? Atau bahkan berbeda dari dua opsi itu?

TAMBAHAN1: Katakan (secara hipotesis) Saya memiliki dua Peltier identik yang tersedia secara komersial , mereka memiliki spesifikasi 6V / 3A. Bisakah saya menghubungkan seri ini ke catu daya 12Vdc tanpa khawatir?

KESIMPULAN1: Kurva beban arus / Tegangan cukup linier, baik mengemudi dari sumber arus atau tegangan akan baik-baik saja selama perangkat dioperasikan dalam spesifikasi. (Olin Lathrop, Russell McMahon)

KESIMPULAN2: Jangan mengendarai Peltier dari PWM, kehilangan daya karena kenaikan arus, tumbuh lebih cepat daripada daya pendinginan. (Olin Lathrop)

KESIMPULAN3: Waspadai keausan mekanis perangkat dengan siklus terus. Misalnya. jangan gunakan pengontrol hidup / mati termostat. (Russell McMahon)

Perangkat Peltier bekerja pada arus, tetapi biasanya memiliki ketahanan yang cukup signifikan sehingga kontrol tegangan dimungkinkan.

Perangkat Peltier adalah salah satu dari beberapa hal yang tidak ingin Anda jalankan dengan pulsa, terutama dalam aplikasi pendingin. Efek pendinginan sebanding dengan arus, tetapi pemanasan internal karena $I^2R$ kerugian sebanding dengan kuadrat arus. Mulai dari 0, peningkatan arus menyebabkan peningkatan pendinginan. Namun, pada titik tertentu pemanasan resistif karena lebih banyak arus lebih besar daripada daya pendinginan tambahan dari arus yang lebih tinggi. Lebih banyak arus melebihi ini karena itu menyebabkan pendinginan keseluruhan kurang. Arus pendinginan maksimum adalah salah satu parameter yang harus dipasok oleh pabrikan.

Sementara pendinginan maksimum terjadi pada beberapa arus yang ditentukan, efisiensi terus menurun dengan meningkatnya arus. Oleh karena itu Anda tidak ingin PWM pendingin peltier antara 0 dan arus pendinginan maksimum. Mengendarainya pada arus yang stabil untuk menghasilkan pendinginan keseluruhan yang sama lebih efisien.

Tentu saja mikrokontroler yang mengatur suhu masih akan menghasilkan pulsa PWM. Pulsa ini perlu disaring sehingga perangkat Peltier melihat arus yang relatif lancar. Aturan umum adalah mencoba untuk menjaga riak di bawah 10% dari nominal, tetapi tentu saja itu hanya tradeoff yang dipilih seseorang. Untungnya, ini biasanya bukan persyaratan yang sulit untuk dirancang.

Perangkat Peltier memiliki kurva beban yang cukup linier.
Mereka adalah perangkat yang digerakkan tegangan, tetapi Anda dapat dengan aman mengusirnya dari tegangan atau sumber arus selama Anda tidak melebihi tegangan maksimum atau peringkat arus. misalnya unit 12V, 5A 60 Watt dapat dioperasikan pada tegangan tetap <= 12V atau arus stabil apa pun <= 5 Selama tidak ada nilai maksimum yang terlampaui dalam kasus apa pun.

Tapi -

• Perangkat Peltier TIDAK HARUS terus-menerus bersepeda secara termal sebagai bagian dari skema kontrol

Yang harus Anda hindari adalah mengendalikan mereka dengan perubahan langkah tegangan dengan konstanta waktu sinyal kontrol yang panjang dibandingkan dengan konstanta waktu termal perangkat.
Yaitu - jika skema kontrol ditujukan untuk memegang perangkat atau ruang yang dikontrol atau objek pada suhu konstan itu harus memberikan tegangan DC dasarnya dan arus atau PWM di 10's dari rentang Hz plus dan BUKAN PWM atau termostat atau off switching sedemikian rupa sehingga pemanasan dan pendinginan yang nyata terjadi selama waktu hidup dan mati siklus kontrol. Jika perputaran termal terjadi sebagai bagian dari proses kontrol, perangkat akan dengan cepat dihancurkan secara mekanis.

Riak catu daya pada frekuensi listrik dapat diterima.

Bersepeda Termal:

Katakan> = dibutuhkan 1 kHz tingkat PWM - pabrikan Nord ferrotech Peltier

Perhatikan bahwa Peltiers yang digunakan untuk bersepeda komponen SMD juga gagal karena bersepeda

Pengujian siklus termal IGBT - Pelat nbo TAPI tampaknya langsung berlaku

Peltiers dibuat khusus untuk memungkinkan masa pakai bersepeda termal yang panjang - UWE

Sama - Ctech

Ferrotec yang sama

Diskusi

Sebagian besar mikrokontroler yang saya kenal melakukan PWM dalam kisaran ratusan siklus per detik. Tidak ada modul termoelektrik yang dapat membedakannya dari tegangan tetap.

Juga, (google it) ada makalah di luar sana di mana mereka menguji siklus PWM dengan tingkat 1/10 sampai tingkat 1000/1 dan peltiers tidak menunjukkan penurunan kinerja selama ribuan jam. Yang bersepeda setiap 10 detik menunjukkan fluktuasi suhu karena waktu respons yang lambat.

Bagaimanapun, PWM benar-benar aman untuk mengendalikan peltier.

Saya khawatir utas ini memiliki lebih banyak informasi yang salah di dalamnya, tetapi saya tidak memiliki cukup pengetahuan untuk menunjukkan semuanya.