Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Thermoelektrische Kühlung regeln (Peletier)


von Richard G. (zettor55)


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Hallo, ich will bei einem Messmodul eine Photodiode gegen eine 
baugleiche TE-gekühlte Photodiode austauschen um das Modul zu 
verbessern.
Anschlüsse für die Kühlung an der Diode TEcooler+, TEcooler -, 
Therm1(Thermistor), Therm2(Thermisor)

Angaben des Photodiodenherstellers:

TEC Imax 1,4A
TEC Vmax 2V
Tmin -20°C

A Thermistor of 5KOhm@25°C and 43KOhm@-25°C can be monitor the 
temperature

das sind die ganzen Angaben im Datenblatt.

Ich habe noch gegoogelt mit welchen controller die Kühlung schon 
umgesetzt wird und da habe ich zwei gefunden einmal "siehe angehängtes 
Bild" Thermoptics DN1221(DN1225) und einmal MAX1978.
Mit Thermoptics währe es sehr einfach aber der Teil ist sehr teuer und 
beim MAX1978 bin ich überfordert.

Ich möchte die Photodiode ganze Zeit auf Tmin -20° betreiben.

Gibt es eine einfache Lösung bzw welchen Controler kann ich verwenden?

Danke für eure Antworten
Richard

von bekannt (Gast)


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Wie genau muss es denn sein? Komparator mit Hystere, Brücke mit NTC drin 
und dann grob auf -20 °C stimmen müsste gehen. (Logischerweise das 
Peltier nicht direkt mit dem OP treiben ;-) )

von TEC (Gast)


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Peltierelemente sind so ziemlich verschleißfrei, denen ist recht egal 
wie oft sie an odrr aus geschaltet weden. Da tut es doch ein einfacher 
Operationsverstärker mit Schalttransistor dahinter. Jeder 
Dämmerungsschalter-Bausatz erledigt das solange man da den NTC 
anschließt und einmal die Temperatur einstellt...

von Christoph Z. (rayelec)


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Wenn Du imme nur kühlen und nie heizen musst, ist der MAX1978 eine 
Schuhnummer zu gross. Dein Problem kann man mit einem ganz normalen 
Proportionalregler erschlagen. Da die ganze Sache (thermisch) sehr träge 
ist, muss der Rgler auch nicht schnell sein und man kann die Schaltung 
so auslegen, dass sie sicher nicht schwingt.
schau mal, hier gibt's ne Application Note dazu:
http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/3318

von Pandur S. (jetztnicht)


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>Peltierelemente sind so ziemlich verschleißfrei, denen ist recht egal
wie oft sie an odrr aus geschaltet weden. Da tut es doch ein einfacher
Operationsverstärker mit Schalttransistor dahinter.


Das ist genau nicht so. Steht aber in jedem Datenblatt

von Richard G. (zettor55)


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Danke mal für die raschen Antworten, die Photodiode ist einfach besser 
je kälter sie ist und -20° ist die untere Grenze was sie schafft bei 
Raumtemp. lt. Datenblatt. Die Genauigkeit ist sehr grob ich möchte die 
Diode einfach´so kalt als möglich halten damit sie besser arbeitet.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Minus 20 bei einem einstufigen Peltier sind nicht realistisch. 
Allenfalls mit Wasserkuehlung auf der Warmen seite und guter Isolation 
auf der kalten Seite.

Realistisch mit einem 2 stufigen Peltier.

von Karl H. (kbuchegg)


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richard g. schrieb:

> ich möchte die
> Diode einfach´so kalt als möglich halten

Wenn du so kalt als möglich anstrebst dann brauchst du überhaupt keine 
Regelung. Einfach das Peltier Element an den Strom hängen und ständig 
kühlen lassen.

Denn: wenn die Regelung das Peltier zurückfährt, würde es ja 
offensichtlich noch kälter gehen und die Regelung nimmt den 'Kühler' nur 
deswegen zurück, weil die eingestellte Solltemperatur erreicht ist. Das 
steht aber im Widerspruch zu deinem 'so kalt wie nur irgendwie möglich'.

Wenn ich mit einem Auto so schnell wie möglich fahren will, trete ich 
das Gaspedal komplett durch. Egal was passiert - selbst wenn es bergab 
geht. Denn sobald ich das Gaspedal auch nur ein bischen rauslasse, fahr 
ich nicht mehr so schnell wie möglich.

von Christoph Z. (rayelec)


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Wichtigster Nachtrag noch zum Thema Peltier-Elemente: kühlen, kühlen, 
kühlen!

von Richard G. (zettor55)


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Die Photodiode hat einen zweistufigen Peletier und ist ausgelegt für -20 
Grad, ich möchte die Diode einfach primitiv auf -20°C halten ob ich dazu 
eine Regelung brauche oder nicht das wird sich hier bei der Diskussion 
herausstellen, ich habe mit so einem TEC Element überhaupt keine 
Erfahrung und weis nicht was das Ding aushaltet oder nicht. Die Angaben 
vom Datenblatt für TEC Imax 1,4A und Vmax 2V und Thermistor 43Kohm@-25°C 
muss ich wahrscheinlich bei der Beschaltung berücksichtigen, von einer 
Frequenz steht nichts im Datenblatt. Die -25°C bedeuten wahrscheinlich 
-20°C bei Raumtemperatur weil im Datenblatt steht kleinste Temp -20°C 
bei Raumtemperatur.

von Richard G. (zettor55)


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Karl H. schrieb:
> Wenn du so kalt als möglich anstrebst dann brauchst du überhaupt keine
> Regelung. Einfach das Peltier Element an den Strom hängen und ständig
> kühlen lassen.

Das währe natürlich super, wenn das möglich ist, auf was muss ich dabei 
achten, einfach mit 2V auf die TEcooler+, TEcooler - drauffahren und die 
Anschlüsse Therm1(Thermistor)und Therm2(Thermisor) freilassen.

von Karl H. (kbuchegg)


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richard g. schrieb:
> Karl H. schrieb:
>> Wenn du so kalt als möglich anstrebst dann brauchst du überhaupt keine
>> Regelung. Einfach das Peltier Element an den Strom hängen und ständig
>> kühlen lassen.
>
> Das währe natürlich super, wenn das möglich ist,

Das ist jetzt zwar nicht Gerätetechnik.
Aber das Peltierelement in meiner Auto-Kühlbox hat sich auch nach 9 
Stunden Vollast auf der Autobahn noch nie beschwert.

von praktika (Gast)


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richard g. schrieb:

> einfach mit 2V auf die TEcooler+, TEcooler - drauffahren und die
> Anschlüsse Therm1(Thermistor)und Therm2(Thermisor) freilassen.

Drauffahren...??? Keine Ahnung, wenn Räder dran sind vielleicht...
Aber zwischen Therm1 und 2 sollte man den Widerstand messen, um 
festzustellen ob überhaupt die Zieltemperatur erreicht wird.

von Richard G. (zettor55)


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OK, die Sache ist ja einfacher als ich geglaubt habe, ich schließe 
einfach 2V an und das TEC kühlt auf Dauerlast, zur Kontrolle messe ich 
bei den anderen Anschlüsse den Widerstand ob die Temp erreicht ist, da 
der Widerstand sich wahrscheinlich linear mit der Temperatur verändert 
rechne ich mir einfach aus welcher Widerstand bei -20°C erreicht sein 
muss und fertig.

Danke, man denkt oft zu kompliziert!

Richard

von Karl H. (kbuchegg)


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richard g. schrieb:

> da
> der Widerstand sich wahrscheinlich linear mit der Temperatur verändert

Darauf würde ich nicht unbedingt wetten.

> rechne ich mir einfach aus welcher Widerstand bei -20°C erreicht sein
> muss und fertig.

einmalig ein Thermometer und ein Ohmmeter und du brauchst nichts 
rechnen.
Zudem siehst du dann gleich auch, welche Temperatur du tatsächlich 
erreichst.

von Richard G. (zettor55)


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Vielen Dank, ein Problem gelöst was eigentlich kein Problem war.

LG

Richard

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