Hallo, ich möchte mit dem Arduino die Kühlleistung eines Peltierelements regeln können (Heizen muss es nich können). Das Peltierelement hat max 12V und 2A. Was ich am liebsten hätte, wäre eine Fertiglösung, also z.B. ein Buck-Converter, welchen ich über (PWM?) den Arduino ansteuern kann und dem Buck-Converter dadurch sagen kann, welche Ausgangsspannung er erzeugen soll. Gibt es das? Vielen Dank, Marco
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Wozu der BC? Welche Spannung hast du denn zu verfügung.
Hallo Jens, Was ich bastle ist eigentlich ein Mini-Kühlschrank, nur in besonders kleiner Form. Die Temperatur soll bei etwa 3 Grad Celsius konstant (+/- 1-2 Grad) gehalten werden. Meine Idee war nun, zum Kühlen ein Peltier zu verwenden, welches eher zu stark kühlt. Sobald die 3 Grad erreicht sind, soll es runtergeregelt werden. Das runterregeln wollte ich machen, indem ich die Temperatur erfasse und die Spannung des Peltiers entsprechend runterregle. Dazu ist meines Wissens nach ein Mikrocontroller, ein Temperaturfühler und eben ein Buck Converter nötig, welcher sich ansteuern oder "dimmen" lässt. Nicht? Ein direktes Ansteuern des Peltiers durch PWM (als Mittels Arduino und MOSFET) verringert dessen Wirkungsgrad/Lebensdauer, wie ich gelesen habe. Super wäre einfach, wenn es etwas fertiges wäre, da ich dann sicher sein kann, dass es zuverlässig funktioniert und mir die Hütte nicht abbrennt :-) Gruss Marco
Oh sorry - Als Spannung habe ich ein 12 Volt Netzteil zur Verfügung, mit welchem ich den Arduino, das Peltier und den Lüfter auf dessen Kühlkörper versorgen wollte. Das Netzteil kann aber verschiedene Spannungen erzeugen... 3V 6V 9V 12V 13.5V 15V
Dann kannst du doch das Element einfach per PWM betreiben. Dann brauchst du im Wesentlichen nur einen Transistor. Oder spricht bei Peltier irgendwas gegen PWM?
Aber auf deine Frage bzgl. dem Buck hin: Die Ausgangsspannung könnte man per µC steuern, in dem man das Feedback Signal entsprechend verschiebt. Normalerweise nimmt man da ja nur einen einfachen Spannungsteiler, aber es spricht nichts dagegen, da einen OPV verwenden und dem Feedback eine Steuerspannung zu addieren. Letztere kannst du mit dem µC per PWM mit Tiefpass generieren.
Hallo Stefan Danke für die Beiträge. Ja (korrigiert mich bitte falls nicht korrekt), ein Betreiben von Peltiers direkt mit PWM ist leider nicht optimal, da dadurch die Effizienz und dessen Lebensdauer sink. Zur Buck-Converter Frage: Genau, die Steuerspannung würde ich mit dem Arduino (PWM Pin), und einem Tiefpass generieren. Nur möchte ich eben gerne einen Buck Converter haben, welcher bereits dafür gemacht hat, also einen Anschluss für eine Steuerspannung hat. Gibts denn sowas nicht? Grüsse Marco PS: Falls mein Vorhaben irgendwelche anderen Mängel oder Fehlüberlegungen enthält, bitte melden :-)
Ocram schrieb: > Meine Idee war nun, zum Kühlen ein Peltier zu verwenden, welches eher zu > stark kühlt. Sobald die 3 Grad erreicht sind, soll es runtergeregelt > werden. Da wäre es meines erachtens das einfachste, einen beliebigen Temperaturregler(selbst gebaut oder fertig gekauft) zu nehmen und über diesen das Pelztier bei knapp 3° auszuschalten. Gruss Harald
für einen doofen Kühlschrank würde ich doch nie an PWM denken, allenfalls 2-Punktregelung ON/OFF ausser man will einen PID Regler bauen, aber das wollte ich nicht mal bei meiner IngArbeit (wollte schon, aber die Zeit wurde knapp und die 2-Punktregelung war hinreichend genau und stabil und die Zeitkonstanten waren groß)
Joachim B. schrieb: > allenfalls 2-Punktregelung Ja, du hast vollkommen Recht! Habe mich mehr mit dem Gedanken des Buck mit steuerbarer Ausgangsspannung beschäftigt als mit dem eigentlichen Einsatzzweck.
Hallo zusammen Aber ein Zweipunktregler ist doch sehr ineffizient, da in derjenigen Zeit, in der das Peltier ausgeschaltet ist, das Peltier wie eine Wärmebrücke zwischen dem außen liegenden Kühlkörper und dem Kühlfach wirkt. Zweipunktregler sind meiner Einsicht nach mit Peltier daher nicht optimal (korrigiert mich wenn ich falsch liege) Das gleiche passiert meiner Einsicht nach auch mit einem Temperaturregler wie von Harald vorgeschlagen, welcher das Peltier bei 3 Grad einfach ausschaltet. Wieder gibt es Zeiten, in denen das Peltier ausgeschaltet ist und als Wärmebrücke funktioniert. Ein effizienter Betrieb ist mir also wichtig. Gibts denn die Buck-Converter mit Steuerspannung nicht? Oder was wäre sonst noch gut? Gruss Marco
marco schrieb: > Gibts denn die Buck-Converter mit Steuerspannung nicht? Oder was wäre > sonst noch gut? Doch da gibts viele. Einfach ein Buck-Converter IC mit einstellbarer Spannung und dann mit einem DAC die Spannung vorgeben, welche eigentlich vom FB kommt. z.B. LM2596 gibts mit Platine für ca. 1 Euro aus China, oder halt zum selber bauen bei jedem Distri deiner Wahl...
marco schrieb: > Aber ein Zweipunktregler ist doch sehr ineffizient, da in derjenigen > Zeit, in der das Peltier ausgeschaltet ist, das Peltier wie eine > Wärmebrücke zwischen dem außen liegenden Kühlkörper und dem Kühlfach > wirkt. Nicht nur das. Obwohl wenn ich nachdenke: diese Brücke ist ja immer da; sie ist es, die die max. Temperaturdifferenz begrenzt. Aber vielleicht wichtiger ist: Der Wärmetransport ist proportional zum Strom. Die eigene Verlustleistung, die ja auch Wärme produziert und abgeleitet werden muss, ist aber proportional zum Quadrat des Stromes. Daher ist der Wirkungsgrad bei Teilleistung besser, wenn man die Spannung (und damit den Strom) als Gleichspannung reduziert und nicht pulst. Gruß Dietrich
Super, danke Dietrich. Zum Tip zum LM2596 (Buck-Converter IC mit einstellbarer Spannung).. Klingt gut, wenn ich aber im Google suche, finde ich nur solche Platinen mit Trimmpotentiometer drauf. Ich will ja aber kein Trimmpoti, sondern hier eben eine Steuerspannung... Suche ich falsch? Gruss Marco
http://rlab.org.uk/mediawiki/images/c/c9/Lm2596.jpg An den Feedback Pin dran fummeln, wie oben beschrieben. Das Poti schmeißte runter
Hallo Ach so, super. Verstehe ich das so richtig: Ich löse den Feedbackpin von der Platine sodass kein Kontakt mehr herrscht und schliesse die Steuerspannung an den Feedback Pin (Pin 4) an. Wenn meine Steuerspannung 5 Volt beträgt, beträgt dann auch Vout 5V? Um also ein Vout von 12V zu erreichen, muss ich eine Steuerspannung von 12V nehmen? Die Steuerspannung selbst erziehle ich mit dem Arduino (PWM Output) und einem Tiefpass. Richtig? Danach muss ich dann die Spannung noch irgendwie verstärken, damit sie auf 12V kommt, oder? Danke und Gruss Marco
ocram schrieb: > Ich will ja aber kein Trimmpoti, sondern > hier eben eine Steuerspannung... Suche ich falsch? Ich habe jetzt keine fertige Schaltung dafür gefunden, aber im Prinzip geht das so: Normalerweise erfolgt der Feedback vom Ausgang über einen Spannungsteiler zum Feedback-Pin Nr. 4 (siehe http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2596.pdf Figure 20. auf Seite 9). Wenn man jetzt zusätzlich an diesem Punkt (Pin 4) über einen Widerstand einen Strom einspeist, wird der Regler versuchen, diesen "Fehler" zu kompensieren und verändert entsprechend die Ausgangsspannung. Die Dimensionierung geht wie bei einer Operationsverstärkerschaltung - denn nichts anderes ist in dem LM2596 enthalten (siehe Blockschaltbild auf Seite 17). Gruß Dietrich
ocram schrieb: > Verstehe ich das so richtig: Ich löse den Feedbackpin von der Platine > sodass kein Kontakt mehr herrscht und schliesse die Steuerspannung an > den Feedback Pin (Pin 4) an. Nein. Du brauchst den Feedback immer, sonst kann der Regler ja nicht regeln - er "sieht" ja dann seine Ausgangsspannung nicht. Weiter siehe hier: Dietrich L. schrieb: > aber im Prinzip geht das so: Gruß Dietrich
Hallo Dietrich, ok vielen Dank. Ich müsste also so vorgehen wenn ich das richtig verstehe: Buck Converter über Trim Poti z.B. auf 1Volt einstellen, wenn ich mehr Spannung am Ausgang will über den Arduino konstant entsprechend viel Strom in den Pin4 geben. Richtig? Ich denke, die exakte Einstellung der Ausgangsspannung wird dann aber recht fummelig, oder? Ich kanns fast nicht glauben, dass es da keine Fertiglösungen gibt - ich finde aber auch nix. Gruss Marco
ocram schrieb: > ok vielen Dank. Ich müsste also so vorgehen wenn ich das richtig > verstehe: Buck Converter über Trim Poti z.B. auf 1Volt einstellen, wenn > ich mehr Spannung am Ausgang will über den Arduino konstant entsprechend > viel Strom in den Pin4 geben. Richtig? wieso Volt einstellen ? dein Ziel ist doch eine Temperatur also sollte in den FB Eingang ein proportionaler Spannungswert der Temperatur über einen PTC. Steigt die Temperatur so steigt der Widerstand des PTC und gibt mehr Spannung in dne Feedback, der regelt sich selbst (richtige Dimensionierung des Widerstandes, der Konstantstromquelle vorausgesetzt) In dem Pin4 könntest du per DAC vom Arduino einen Offset einspeisen der deine Wunschtemperatur verschiebt.
Stefan schrieb: > Oder spricht bei Peltier irgendwas gegen PWM? Ja das spricht was dagegen. PWM haben diese Freunde garnicht gerne. Die meisten Hersteller geben 50 Hz als absolute Schmerzgrenze an. Bei Temperaturregelungen auch mehr als ausreichend sind 1 Hz. Hab ich gute Erfarung damit gemacht.
Joachim B. schrieb: > dein Ziel ist doch eine Temperatur Stimmt :-) Ich werde mich in die Dimensionierung und Auswahl der Bauteile eindenken, befürchte aber, dass ich dazu zu wenig Kenntnisse habe. Daher habe ich aber auch die Fertiglösung gesucht. Also wenn ich Ahnung von der Materie hätte würde ich ja einen fertigen Buck Converter (oder noch besser Buck und Boost in einem) entwickeln, welcher direkt mittels PWM des Arduino gesteuert werden könnte und diesen dann verkaufen :-) Grüsse Marco
Hallo zusammen, wäre es auch effizient/sicher/sinnvoll, das Peltier über Strom und nicht über Spannung zu regeln? Ich habe dimmbare Konstantstromquellen gefunden, welche mittels PWM gedimmt werden können. Sie bauen z.B. auf diesem Chip auf (ok, der hat nun nur 1A max, ich bräuchte 2A): http://www.digikey.com/product-detail/en/ZXLD1362ET5TA/ZXLD1362ET5TR-ND/1771183
ocram schrieb: > wäre es auch effizient/sicher/sinnvoll, das Peltier über Strom und nicht > über Spannung zu regeln? Die Wärmetransport beim Peltier-Elements hängt direkt am Strom. Wieso also überhaupt eine Spannungsregelung? Ein Peltier direkt mit PWM zu betreiben, führt dazu, dass die in der On-Phase transportierte Wärmemenge in der Off-Phase gleich wieder zurück diffundiert. Solche Grundlagen kann man nachlesen http://www.quick-ohm.com/peltier_elements/download/Peltierverhalten.pdf
Warum eigentlich ein extra Converter? Ich plane auch was kleines mit einem Thermoelement und hatte eigentlich vor, einfach die PWM zu glätten und dann einen Power-OPV (L165 hab ich noch ein paar rumliegen) als nichtinvertierenden Verstärker oder gleich als Spannungs-Strom-Wandler zu nehmen. 12V sind ja sowieso verfügbar (sowohl bei mir als auch beim TE). Spricht da was dagegen?
Hei, wusste gar nicht, dass Wärme auch diffundieren kann... Kannst Du das in Wikipedia noch ergänzen? ;-P http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rme%C3%BCbertragung Grüße, Tom
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Uranhexafluorid schrieb: > Ahhhh, ich meinte natürlich Peltier-Element... Der Unterschied zwischen Thermoelement und Peltierelement ist nicht allzugross...
Tom P. schrieb: > wusste gar nicht, dass Wärme auch diffundieren kann... Wärme ist nichts als ein Ausdruck für Bewegungsenergie auf atomarem Niveau. Der Transport der Wärmeenergie findet daher über Stöße/Gitterkopplung zwischen Atomen statt. Temperaturgradienten, d.h. räumliche Unterschiede der mittleren Bewegungsenergie, erzeugen dann die makroskopische Richtung des Wärmeflusses.
Physikalisch nicht, technisch schon. Beantwortet allerdings nicht meine Frage.
Mike schrieb: > Tom P. schrieb: >> wusste gar nicht, dass Wärme auch diffundieren kann... > > Wärme ist nichts als ein Ausdruck für Bewegungsenergie auf atomarem > Niveau. Der Transport der Wärmeenergie findet daher über > Stöße/Gitterkopplung zwischen Atomen statt. Temperaturgradienten, d.h. > räumliche Unterschiede der mittleren Bewegungsenergie, erzeugen dann die > makroskopische Richtung des Wärmeflusses. Genau und deswegen kann Wärme nicht diffundieren! Ein Stoff kann diffundieren. http://de.m.wikipedia.org/wiki/Diffusion Grüße, Tom
Bin mit meinen Kumpels letztes Jahr nach Malle diffundiert.
Diffsor schrieb: > Bin mit meinen Kumpels letztes Jahr nach Malle diffundiert. Diffusion funktioniert typisch nur in einer Richtung. Gefällt Dir Malle nach einem Jahr denn immer noch? :-)
marco schrieb: > Ja (korrigiert mich bitte falls nicht korrekt), ein Betreiben von > Peltiers direkt mit PWM ist leider nicht optimal, da dadurch die > Effizienz und dessen Lebensdauer sink. Richtig, daher glättet man die PWM per Spule wie ein Buck Regler, und weil es ein Peltier ist, braucht man nichts zu regeln: Die Leistung ergibt sich direkt aus dem PWM Verhältnis.
1 | +--Peltier--+-- +12V |
2 | | | |
3 | Spule | |
4 | | | |
5 | +--|>|------+ |
6 | | |
7 | PWM --|I |
8 | | |
9 | GND |
Fertig ist die Peltier Leistungsreglung. > Das runterregeln wollte ich machen, indem ich die Temperatur > erfasse und die Spannung des Peltiers entsprechend runterregle. Siehe PID Regler. > Dazu ist meines Wissens nach ein Mikrocontroller, ein Temperaturfühler > und eben ein Buck Converter nötig Och, manche ersetzen demnächst einen Widerstand gegen einen Microcontroller, aber nötig ist das nicht. Ein PID Reghler kann einfach per OpAmp aufgebaut werden, und die nachfolgende PWM kann einfach mit dem zweiten OpAmp aus dem Gehäuse gebaut werden, also einen uC braucht man dazu nicht (allerdings ist ein Peltier so lansgam, daß ein Microcontroller ihn auch regeln könnte - im Gegensatz zu Spannungsschaltreglern für die er meist zu langsam ist). Allerdings kann ein uC einen schönen selbst auf die Wärmeträgheit der Regelstrecke kalibrierenden PID Regler ergeben. Für eine Kühlbox täte es aber auch dieses Fertigteil: http://www.ebay.de/itm/WH9048A-12V-Temperaturregler-Digital-Temperatur-Regler-Controller-Thermostat-/251664623664?pt=Mess_Pr%C3%BCftechnik&hash=item3a98616830
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MaWin schrieb: > +--Peltier--+-- +12V > | | > Spule | > | | > +--|>|------+ > | > PWM --|I > | > GND Hallo, leider verstehe ich diese Darstellung nicht.. Es ist nur die Positive Spannung eingezeichnet, welche oben rechts wo +12V steht ans Peliter geht, oder? Dort wo Peltier steht ist einfach ein Draht, oder? Was heisst |I? Ist |>| eine Diode? Warum ist |I mit GND verbunden? Könnte mir ein Sachkundiger ein Schaltbild zeichnen? Vielen Dank, Marco
-|>|- ist eine Diode, ja. | -|I | soll ein FET sein. In dem Falle ein logic-level n-Kanal FET. Je nach PWM-Frequenz könnte man dem durchaus auch noch ein paar andere Bauteile zur Seite stellen... Ansonsten ist das ein vollwertiges Schaltbild.
ocram schrieb: > Könnte mir ein Sachkundiger ein Schaltbild zeichnen? Vielleicht solltest Du Dir etwas mehr Sachkunde aneignen, um ein einfaches Schaltbild zu verstehen?
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Hallo zusammen, danke. Dies sieht dann "schön gezeichnet", so aus, oder: Danke, Marco
Die Diode verhindert also, dass es bei leitendem MOSFET einen Kurzschluss gibt. Die Inuktivität der Spule glättet den Strom, richtig?
ocram schrieb: > Die Diode verhindert also, dass es bei leitendem MOSFET einen > Kurzschluss gibt. Jein. Seine Hauptaufgabe ist, dass der Strom durch die Drossel weiterfließen kann, wenn der MOSFET abgeschaltet ist. > Die Inuktivität der Spule glättet den Strom, richtig? Ja. Gruß Dietrich
Die Arbeitsweise entspricht einem Buck Converter bzw. Step-Down-Wandler. Sprut hat das sehr gut beschrieben: http://sprut.de/electronic/switch/schalt.html#down
Ok danke. warum ist meine spule und mein fet hinter dem peltier und nicht davor wie auf den verlinkten schaltbildern zu sehen? und warum brauchr ich keinen kondensator wie auf den schaltbildern zu sehen? Gruss marco
ocram schrieb: > warum ist meine spule und mein fet hinter dem peltier und nicht davor Weil bei Reihenschaltung die Anordnung der Bauteile egal ist, man nutzt also die Position für den MOSFET, die leichter anzusteuern ist. > und warum brauchr ich keinen kondensator wie auf den schaltbildern zu > sehen? Weil dein Peltier keine gefilterte Spannung braucht.
MaWin schrieb: >> und warum brauchr ich keinen kondensator wie auf den schaltbildern zu >> sehen? > > Weil dein Peltier keine gefilterte Spannung braucht. Nicht? Das versteh ich nicht. Ich will mit diesem schaltbild doch quasi eine gleichspannung und folglich einen konstanten strom durchs peltier erreichen, welcher wegen dem pwm ursprünglich pulsier. Ist dies nicht genau eine gefilterte spannung? gruss marco
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Hallo zusammen, ich habe die Spule mal auf folgender Seite berechnet: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html Ist der hier abgebildete Abwärtswandler für mich überhaupt brauchbar, weil ich ja keine Kondensatoren habe? Ich erhalte bei einer PWM Frequenz von 500 Herz (Arduino) und Delta I von 0.1 eine Spule mit 63 mH. Den Strom habe ich mal auf 3A eingestellt, obwohl ich eigentlich nur gut 2A benötige. An der Spulengrösse ändert sich mit 2A aber eh nichts. Klingt dies realistisch? Wenn ja, würde ich die Bauteile zusammensuchen freu Danke, Marco
Eine Spule mit 63mH ist unhandlich und teuer, da braucht es wohl eine Sackkarre zum Transport. Änder mal f auf 50 kHz und Delta IL auf 0.6A ab. Das ergibt +-10% Stromschwankung und ist völlig ausreichend. Und die Drossel mit 100µH wird handlich und leicht bezahlbar: https://www.darisusgmbh.de/shop/product_info.php/info/p8230_DPU100A5-----Drossel-100uH--5A.html und hat mit 5A noch gut Luft nach oben.
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Hallo, vielen Dank für den Tipp. Ich habe gar nicht gemerkt, dass ich vorher bei mH und nicht mehr bei uh war. Nun habe ich es wie Du vorgeschlagen hast mit Delta I = 0.6 und 50 Kilohertz simuliert und erhalte für die Spule nun genau 100 uH. Aber leider kann der Arduino ja nicht 50 Kilohertz sondern nur 0.5 Kilohertz, oder? Wie bringe ich denn nun da die 50 Kilohertz hin? Brauche ich mir bei 50 Kilohertz keine Gedanken über EMV oder irgendwelche anderen Sicherheitssachen zu machen? Bernd: Aus deiner Aussage schliesse ich, dass meine Berechnungen auch ohne die Kondensatoren im Berechnungstool stimmen? Danke & Gruss, Marco
ocram schrieb: > und warum brauchr ich keinen kondensator wie auf den schaltbildern zu > sehen? Wenn der Strom wegen der Drossel einigermaßen konstant ist und die Last (=Peltierelement) ebenso, ist auch die Spannung einigermaßen konstant. Gruß Dietrich
ocram schrieb: > Aber leider kann der Arduino ja nicht 50 Kilohertz sondern nur 0.5 > Kilohertz, oder? Wie bringe ich denn nun da die 50 Kilohertz hin? Google-Suche PWM, 4.Treffer: http://playground.arduino.cc/Code/PwmFrequency
Ich nutze zur Ansteuerung von Peltiers einen KIM055L. Den muss man etwas modifizieren, aber damit hat man alles was man braucht fertig für 1,30€ (Zehnerpack 13€) und muss sich nicht um die passende MOSFET- und Spulenauswahl kümmern. Alles schön auf keinstem Raum auf Platine fertig gelötet. Der kann 5A bei 93% Wirkungsgrad, und verträgt Eingangsspannungen bis 40V. Ich betreibe den mit 19,3V Notebook-Netzteilen, da ich die von entsorgten Notbooks sowieso auf Halde liegen habe. Aber im Prinzip kann man jedes Netzteil nutzen >12V und 3A. Den KIM konfiguriert man um auf 12V Ausgangspannung und hängt einen Tiefpass, eine Diode und einen Widerstand an Vref und regelt durch den PWM die Ausgangsspannung runter. Ist einfach, billig und hat praktisch kaum Ripple.
Hallo, danke für die antwort. Allerdings bringt ein verändern der pwm frequenz des arduino per software nachteile mit sich, v.a. wenn der arduino daneben noch andere sachen machen soll. ich möchte daher die pwm frequenz irgendwie anders erhöhen. Die frage wäre also, wie ich aus einer pwm frequenz von 500 Hertz und x prozent dutycicle eine pwm frequenz von 50 kilohertz mit x prozent duty cicle bekomme. schafft man das, wenn man einen 555 timer an den pwm ausgang des arduino schliesst?
DCDC schrieb: > Ich nutze zur Ansteuerung von Peltiers einen KIM055L Das klingt interessant!! Muss mich einlesen. Danke
Hallo zusammen, wie ich herausgefunden habe, kann ich am Arduino pro mini doch eine höhere PWM Frequenz erreichen, z.b. von 32 kH, indem ich den Prescaler des Timer 1 auf 1 setze. Dadurch sollten sich auch die Delay() und Millis() Funktionen nicht verändern. Ich würde also den Strom für mein Peltier mit 12V und 2A wie in untenstehender Schaltung abgebildet glätten. Als Spule würde ich mindestens 100 uH nehmen. Ein paar Fragen habe ich aber noch: - Ich scheine die Kondensatoren wie in folgender Grafik ja nicht zu brauchen.. Aber würden Sie den Ripple nicht doch weiter verbessern? Wie wären sie zu dimensionieren? - Muss ich mir bei 32 kH sorgen über EMV oder sonst etwas in der Art machen? ocram schrieb: > Glaettung.png > > 4,73 KB, 45 Downloads ocram schrieb: > Berechnung2.png > > 162 KB, 30 Downloads Gruss Marco
Hallo zusammen, wäre zu Tips bezüglich obenstehender Frage dankbar: Ich würde also mein Peltier mit 12V und 2A an 32 kH PWM betreiben und dies glätten gemäss der oben angehängten Skizze Glättung.png . Als Spule würde ich mindestens 100 uH verwenden, um eine vernünftige Stromglättung zu bekommen. Kondensatoren brauche ich nicht - haben wir gesagt - weil wenn der Strom wegen der Drossel einigermassen konstant sei und die Last (Peltierelement) ebenso, sei die Spannung auch einigermassen konstant. Nun meine zwei Fragen: - Muss ich mir bei 32 kH sorgen über EMV oder "Elektrosmog" sonst etwas in der Art machen? - Ich scheine die Kondensatoren wie in folgender Grafik ja nicht zu brauchen.. Aber würden Sie den Ripple nicht doch weiter verbessern? Wie wären sie zu dimensionieren? Gruss Marco
ocram schrieb: > - Muss ich mir bei 32 kH sorgen über EMV oder "Elektrosmog" sonst etwas > in der Art machen? Mit 32 kiloHenry dürfte das Signal glatt wie ein Kinderpopo sein. :-)
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Hallo Harald Haha :-) Also so glatt ist die Ausgangsspannung dann nicht.. Die Spannung wird um rund 1A schwingen, also zw. 2.5 und 1.5 A schwingen bei 6 Volt gemäss angehängter Simulation. Wichtigste Frage ist aber: Brauche ich mir über EMV oder Elektrosmog etc. Gedanken zu machen? Kann dies hier ein Problem sein? Ebenfalls wichtige Frage: :-) Wie kann ich den Ripple weiter runter bringen? Mit Eingangs und Ausgangskondensator? Welche Grösse wäre da sinnvoll und wie kann ich dann den Ripple wieder berechnen? Vielen Dank, Marco
100uH sind für den 32kHz langsamen uC etwas wenig, so wie 500Hz satte 63mH erforderten merkst du nun, dass ein uC doch nicht so perfekt ist wie Analogelektronik, die heute PWM im Megahertzbereich macht. Aber mit 330uH und 33kHz könnte man sicher leben. Der KIM055 ist eher Murks mit seinen unoassend billigsten Elkos und mag nicht per PWM betrieben werden.
z.B. bei f=33kHz und Delta IL=0.2A hat die Drossel 470µH und wenn nur 2A gefahren wird, reicht eine 3A Drossel aus: https://www.darisusgmbh.de/shop/product_info.php/info/p8225_DPU470A3-----Drossel-470uH-3A.html immer noch bezahlbar und dein Strom ist noch mehr Kinderpopo. Und EMV / Smog? Liegt im Ultraschallbereich und stört höchstens Fledermäuse. Mal beim Tierschutzbund nachfragen....
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Hallo zusammen, danke für die Tips. Ich habe die Schaltung noch mit einem anderen Tool simuliert: http://www.ipes.ethz.ch/ipes/gecko_examples/gecko_DCDC.html Folgendes kommt dabei raus (siehe Anhang) Vin ist 12 Volt, PWM Frequenz 36 kHz, Duty Cycle 50% Ohne Capacitor bekomme ich alternierende Spannungen von etwa 6.3 bis etwa 5 Volt Mit Capacitor von 10e-6 bekomme ich alternierende Spannungen von etwa 5.6 bis 5.8 Volt. Wieso soll ich also keinen Capacitor verwenden? Wenn doch die Spannung weniger wackelt, wackelt auch der Strom durchs Peltier weniger, oder? Zum EMV / Smog: Ich will einfach sicher sein, dass dies im Betrieb sicher ist und nicht gar noch mich mit Strahlung verseucht. Danke und Gruss Marco
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Ach so, könnte folgende Erklärung stimmen:? IL ist der Strom den das Peltier abbekommt (richtig?). Dieser schwankt aber auch ohne Capacitor nur zwischen 1 und 1.3 A bei 50% duty cycle (5 Ohm hat mein Peltier). Daher ist er relativ glatt. Ein Kondensator scheint diesen Strom auch nicht weiter zu glätten... Gruss Marco Bitte sagt mir noch, wegen dem EMV.. Ich will einfach sicher sein, dass das sicher ist wenn ichs aufbaue und mich nicht verstrahlt :-)
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