Hallo zusammen,
Für unser aktuelles Projekt haben wir folgenden Controller (siehe Link)
zu Verfügung, welcher zur Steuerung von vielen Peltierelementen
verwendet wird.
https://www.everen.de/steuerungen-controller/dmx-controller/1157/led-controller-sr-2108b-m24-3-dmx/rdm-24x4a-pwm-select-xlr-rj45
Bisher wurden die Peltierelemente mit PWM konstant in eine Richtung
betrieben bzw. bei Bedarf händisch durch Umstecken der Steckverbindungen
umgepolt, um zwischen Heiz -und Kühlmodus umzuschalten. Pro Kanal wurde
jeweils ein Peltierelement betrieben. Das hat bis jetzt gut funktioniert
und war ausreichend.
Nun möchten wir das Ganze (durch eine geeignete Schaltung) etwas
erweitern, so dass für ein Wechsel der zwei verschiedenen Betriebsmodi
nicht mehr händisch die Polung geändert werden muss.
Unsere Recherchen haben uns auf eine H-Brücke mit MOSFETs geführt. Wir
würden dafür dann für jedes Peltierelement je einen Kanal für Heizen und
einen für Kühlen verwenden, jenachdem welcher Kanal von unserer Software
angesteuert wird. Dabei ist immer nur einer der Kanäle gleichzeitig
aktiv. D.h. jeder Kanal schaltet jeweils 2 MOSFETs.
Nun ist die Frage wie die einzelnen Komponenten dimensioniert werden und
was für weitere Komponenten evtl. zusätzlich benötigt werden (MOSFETs,
H-Brücken Treiber etc.).
Falls dafür jemand hilfreiche Tipps hat auf welche Größen man achten
muss und wie diese dimensioniert sein sollten, würde ich mich sehr
darüber freuen. Oder falls jemand konkrete Vorschläge für bewährte
Komponenten hat, wäre das natürlich auch super. Gerne auch schon als
fertiges, kompaktes Modul, ähnlich wie der Si9986.
Vielen Dank und viele Grüße
Johannes
PWM ist bei Pelztieren eine schlechte Idee, man sollte den AC-Anteil
unbedingt mit einer Speicherdrossel filtern!
Ansonsten kann man eine H-Brücke wie für Motoren nehmen, da gibt es
zahlreiche von der Stange.
H. H. schrieb:> PWM ist bei Pelztieren eine schlechte Idee, man sollte den AC-Anteil> unbedingt mit einer Speicherdrossel filtern!
Ist so pauschal gesagt falsch. 50 Hz PWM wäre schädlich, aber >1 KHz
nicht.
Der Wirkungsgrad im Teillastbetrieb ist mit PWM ziemlich mies, wegen der
I²-Verluste.
Tobias schrieb:> H. H. schrieb:>>> PWM ist bei Pelztieren eine schlechte Idee, man sollte den AC-Anteil>> unbedingt mit einer Speicherdrossel filtern!>> Ist so pauschal gesagt falsch. 50 Hz PWM wäre schädlich, aber >1 KHz> nicht.> Der Wirkungsgrad im Teillastbetrieb ist mit PWM ziemlich mies, wegen der> I²-Verluste.
Der AC-Anteil hängt nicht von der Frequenz ab!
Ich nehme an es geht um eine Veruschaaufbau.
Kannst du nicht 'einfach' das peltier zwischen 2 Kanaelen anschliessen ?
Dann haelt man das nicht beutzte Kanal auf 0 oder sogar 0% fuer heizen
und 100% fuer kuhlen ?
Ab das moeglich ist, ist abhaengig von die technische Daten der DMX unit
Patrick aus die Niederlaende
Ich hab das zwar selber noch nicht gebraucht, aber ich vermute mal das
die Regelung im Bereich des Umschaltpunktes heizen/kuehlen interessant
wird weil es da einen starken Unterschied im Wirkungsgrad geben wird.
Erzaehl mal hinterher wie es gelaufen ist...
Olaf
Tobias schrieb:> Ist so pauschal gesagt falsch. 50 Hz PWM wäre schädlich, aber >1 KHz> nicht.
Hinz hat nicht gesagt schädlich, sondern eine schlechte Idee, und das
gilt unabhängig von der Frequenz. Bei niedrigen Frequenzen ist es zudem
schädlich.
> Der Wirkungsgrad im Teillastbetrieb ist mit PWM ziemlich mies, wegen der> I²-Verluste.
Eben, also nimmt man Gleichstrom bzw. glättet die PWM per Drosselspule.
Und damit die Drosselspule klein sein kann, nimmt man tunlichst eine
hohe Frequenz. Nicht jede Motor-H-Brucke schafft hohe Frequenzen.
MaWin schrieb:> Nicht jede Motor-H-Brucke schafft hohe Frequenzen.
Eine PWM Periodendauer von einer Minute ist sicher auch nicht schädlich,
oder vertue ich mich da? Es geht hier schließlich nur um eine träge
Temperaturregelung.
Michael M. schrieb:> Eine PWM Periodendauer von einer Minute ist sicher auch nicht schädlich
Doch, natürlich, das Ding unterliegt Temperaturwechselstress und kühlt
schlecht, denn ausgeschaltet fliesst die Hitze des
Warmeabgabekühlkörpers, die um Leistung des Peltiers höher ist als die
'Kälteleistung' auf der anderen Seite, sofort durch den Peltier zurück.
Richtig, und das gibt dann Temperturstreß.
Ich baue sowas ebenfalls momentan, als Brückentreiber habe ich einen
LF2103N und je ein Paar IRFB7545PBF und NVD5490NLT4G.
Das Peltierelement frißt 6A bei 12V, wobei ich soviel Strom
wahrscheinlich nur kurzzeitig brauche.
Eine finanziell schmerzhafte Jugenderinnerung : Selbstgebaute Kühlbox,
Peltierelement im Betrieb ungepolt - sofort kaputt. Interne Lötung
gerissen. Für mich gemerkt - mein Peltierelement mochte kein schnelles
Umpolen. War das damals einfach dummer Zufall - oder ist das dann mit
der riesigen anliegenden Temperaturdifferenz ein üblicher Fehler?
Mir hat das damals mit 39DM zumindest ein Monatstaschengeld gekostet.
Danke für eure bisherigen Antworten.
Die ganzen Diskussionen bzgl. Peltier und PWM sind mir bekannt, aber in
unserem Fall wenig relevant.
Wie Patrick richtig vermutet hat, geht es um einen Versuchsaufbau und
die ganze Steuerung ist nur Mittel zum Zweck, um mit den eigentlichen
Versuchen weiterzumachen. Wirkungsgrad etc ist daher erstmal eher
uninteressant.
Ziel ist es, im weitesten Sinne, viele Peltierlemente in Reihe
anzuordnen und auf unterschiedlichen Temperaturen für ca. 30s zu halten,
um diverse Temperaturmuster zu generieren und dann mit dem nächsten
Muster weiterzumachen.
Um weitere Optimierungen der Schaltung werde ich mich bei Bedarf und
vorhandener Zeit später kümmern. Fürs erste ist eine einfache und
sichere Schaltung zur Umpolung wichtig, ohne, dass das ganze Institut
abbrennt:D
Daher nochmal zurück zu eigentlichen Frage, ob jemand Tipps bzgl. der
Transistoren etc. hat.
Viele Grüße
Johannes
MaWin schrieb:> fliesst die Hitze ... sofort durch den Peltier zurück.
Die größte Fehlannahme bei solchen langsam getakteten Designs ist, dass
Peltierelemente thermisch isolieren.
Ich würde einen Stromregler bauen und das Pelztier mit Konstantstrom
versorgen. Den kann man dann auch leicht in beiden nötigen Quadranten
laufen lassen.
Johannes schrieb:> ob jemand Tipps bzgl. der Transistoren etc. hat.
Dazu sollte man Tipps bekommen, welche Ströme und Spannugen man
berücksichtigen muss.
> Wirkungsgrad etc ist daher erstmal eher uninteressant.
Das hast du falsch interpretiert: denn es ja nicht vorrangig um den
Wirkungsgrad, sondern darum, dass die Dinger bei PWM durch thermischen
Temperaturwechselstress schnell kaputt gehen. Und das ist dann sicher
doch interessant.
Johannes schrieb:> Das hat bis jetzt gut funktioniert und war ausreichend.
Das ding hat ja zum Glück eine hinreichend hoe PWM-Frequenz zwischen
mindestens 500Hz und max. 30kHz: "Ausgangs PWM-Frequenz einstellen: 00 =
500HZ, 01 = 1kHZ, 02 = 2kHZ … 30 = 30kHZ"
Und wenn das so funktioniert, dann lass es und schalte einfach ein
mechanisches Relais dahinter, das die manuelle Umpolung erspart.
