Hallo liebe Gemeinde, für eine µP-gesteuerte Peltierregelung brauche ich einen Step-Down-Converter, der bei 15V Eingangsspannung auch soviel wie möglich (15V) "durchlassen" soll, bis runter zu 0V (oder wenige Volt) und das mit max. 10A. Derzeit habe ich verschiedene Buckkonverter vom Chinamann ausprobiert und dabei sehr viel Schrott, Heizungen und Mittelwellesender bekommen. Einzig unter der Bezeichnung YH11060D (wohl mit einem XL4016) funktionierte es wirklich einwandfrei und wie erwartet. Das 50k-Poti auf o.g. Teil habe ich durch ein digitals Poti MCP45HVX1 welches auf der Poti-Seite bis zu 36 V "abkann" ersetzt. Dieses kann ich über I²C wunderbar ansteuern und alles klappt bestens. Für einen Prototyp habe ich diesen Konverter Quasi huckepack auf meiner Power-Leiterplatte positioniert. Für einen Prototypen alles gut und fein. Als nächstes möchte ich natürlich auf ein Teil vom Chinamann verzichten und den Konverter selbst realisieren, natürlich auch mit Bauelementen "sicherer Herkunft". Wenn ich in den Datenblättern moderner Konverter schaue (TI hat ja da eine Klasse Workbench) sind bisher nur welche mit ganz modernen Bauelementen und wegen der thermischen Problematik mit 4 lagigen PCB's anzutreffen. Gern würde ich - weil genug Platz da ist - etwas mit klassischen Kühlkörper etc. realisieren. Also MOSFET im TO-220 o.ä. Hat jemand eine Idee oder gar schon Erfahrungen hierzu? Liebe Grüße
Da schon ein µP da ist könnte der das übernehmen. Einen P-Channel über einen Treiber an einen PWM Pin. Nur darauf achten das die Induktivität nicht in Sättigung gerät.
Danke für die schnelle Antwort, der µP hat schon genug um die Ohren und sollte sich primär eigentlich nicht noch mit der Regelung des Konverters kümmern. Ich müsste ja die Ausgangsspannung auch wieder zurückführen usw. usf. Außerdem scheint mir die PWM-Frequenz viel zu gering.
Da ein Peltier eine konstante Last ist, kannst du einfach einen ungeregelte PWM Erzeuger nutzen, ein NE555 oder PWM-Timer-uC-Ausgang, und mit dem die 15V schalten (MOSFET), und per Freilaufiode und Spule den Strom für den Peltier glätten (Siebelko braucht man nicht). Je nach PWM (50%..) stellt sich die Leistung am Peltier passend ein. Du wirst ja eh die PWM nach die Temperatur regeln wollen und nicht die Spannung.
Sollte das wirklich so einfach sein? Werde mal mit LT-Spice sehen, was bei rauskommt. Ich denke schon, das ich glätten muss (ESD-Elkos), die Peltiers sollen möglichst eine glatte Spannung bekommen.
Verzichten kannst Du auf das Glätten mit einem Kondensator, 1. wenn Du den Wandler so betreibst, dass er im nicht-Lückenden Betrieb arbeitet und der Stromrippel dabei unter 10% liegt. Die Induktivität der Wandlerspule muss dementsprechend groß sein und noch genügend Reserve bis zur Sättigung vorhanden sein, dass dies gewährleistet ist. 2. der Einbau derart EMV-mäßig geschlossen ist, dass das Peltierelement nicht eine gute Antenne für die Abstrahlung der Taktfrequenz und Oberwellen wird. Vermutlich wird beides selten zutreffend gelöst werden können. Also ist es sinnvoll von Haus aus die Glättungselkos vorzusehen.
Also ich bin begeistert! Habe mit LT-Spice mit IRF4905, MBRB2545CT, Würth-Spule 22µ und 220µ Low ESR-Elko genau das hinbekommen was ich wollte. Manchmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht, danke für den entscheidenden Hinweis von MaWin, dass das Peltier ja eine konstante Last ist. MANN MANN peinlich. Klar geht dann eine ungeregelte PWM. Habe mich das ganze WE mit diesen Reglerteilen beschäftigt, brauche das nun zum Glück nicht so kompliziert machen. Nächste Baustelle nun den Prozessor mit einer passenden "PWM-Frequenz" zu konfigurieren, aber das bekomme ich bestimmt hin :-) Also vielen Dank nochmal an alle!
Rainer P. schrieb: > nicht so kompliziert ...kann man evtl. den aktiven Schalter des Step-Down- (aka "Buck"-) Konverters an die Lowside ("unten") legen, Diode an die Highside. (Parallel zur Diode der Ausgangselko - und natürlich die Last...) Dem Peltier ist vermutlich egal, ob sein "ruhender" Anschluß nun an GND/0V oder 15V liegt. (Macht man auch z.B. bei Motoren so.) Zugegeben: Funktionieren tut es natürlich so oder so. Aber man könnte so halt den P-Kanal Fet durch einen N-Ch ersetzen. (Übrigens reicht ein N-Fet für z.B. V_BR(DSS) 30V lockerst für 15V, es geht also wesentlich günstiger und/oder niederohmiger (vs. 4905)) Kaufe doch für das eingesparte Geld besser einen dedizierten Treiber (incl. UVLO + OVLO, und Schmitt-Trigger-Inputs). Würde die Schaltung (mit der propagierten Drossel (far from Saturation + relativ hohe L) schon sehr gut dabei) maximal Betriebs- und Nachbau- sicher machen. [Bei so niedriger Betriebsspannung (also noch weit innerhalb der Grenzen von V_GS(max) von Standard-Mosfets) würde ich persönlich ja sogar zu einem P-Kanal + N-Kanal Synchronwandler tendieren. Es ginge Ansteuerung vom selben (also nur einem) Treiber, und die beiden Gates über z.B. 1N4148 Entladedioden parallel zu den Gate-Rs angekoppelt ("Totzeit-Generator"), also minimaler Aufwand. Das nur nebenbei, und bei 10A (zumindest als Step-Down + versorgt aus dem Netz) muß das natürlich absolut nicht sein... es darf nur. Die o.g. Möglichkeiten zur Einsparung / Verbesserung schon eher...]
Rainer P. schrieb: > und 220µ Low ESR-Elko genau das hinbekommen was ich wollte. Den Elko kannst du weglassen, wenn die Induktivität der Spule im Verhältnis zur PWM Frequenz 'gross genug' ist. Das fördert auch die Langlebigkeit der Schaltung, Elkos gehen kaputt, Spulen eher nicht.
Unter der Beachtung vom Post 09.03.2020 16:33. Link: Beitrag "Re: Regelbarer Step Down Konverter 10 A"
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