Arduino (DSLR चिल बॉक्स प्रोजेक्ट के लिए) के साथ पेल्टियर वोल्टेज का थर्मिस्टर नियंत्रण


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मैं इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ हल्के से परिचित हूं, ज्यादातर एक बच्चे के रूप में इलेक्ट्रॉनिक्स किट के साथ खेलने से। यह एक लंबे समय से पहले था, हालांकि, शायद 20 साल पहले जितना। मैं वर्तमान में अपने Canon 5D III के लिए एक ठंडा या "चिल" बॉक्स पर काम कर रहा हूं, इसलिए मैं कम शोर एस्ट्रोफोटोग्राफी करने के लिए इसे बहुत कम तापमान, और बहुत सुसंगत रख सकता हूं।

मेरे पास बॉक्स के लिए एक सामान्य डिज़ाइन है, और मैं कूलिंग के लिए सीधे तांबे के डिब्बे से जुड़ा एक एकल 12v 5.8amp peltier (TEC) का उपयोग कर रहा हूं। बॉक्स वर्तमान में एक्सट्रूडेड फोम बोर्ड के साथ अछूता है, और पेल्टियर की गर्म प्लेट को पुराने कंप्यूटर किट से वाटर कूलर से ठंडा किया जाएगा।

मैं अपने प्रोजेक्ट के साथ ज्यादा महत्वाकांक्षी हो रहा हूं। मैं थर्मल विनियमन चाहता हूं, एक सुसंगत तापमान बनाए रखने के लिए, और मैं अंत में परिवेश के सापेक्ष -55-60 डिग्री सेल्सियस के करीब डेल्टा-टी को प्राप्त करने के लिए दो-चरण के शीतलन में उतरना चाहूंगा (चिल बॉक्स ठंडा हो जाएगा) कैमरा, इसलिए सेंसर वार्मर होगा, शायद बॉक्स में कॉपर चढ़ाना के तापमान की तुलना में 10 डिग्री सेल्सियस अधिक है।) मैं दो प्राथमिक मोड रखना चाहता हूं:

  1. तेजी से शीतलन मोड, 12v या उच्चतर (अधिकतम वोल्टेज 15.4v) पर पेल्टियर का संचालन करते हुए बॉक्स को लक्ष्य तापमान तक जल्दी से ठंडा करने के लिए।
  2. विनियमित रखरखाव मोड, एक निरंतर तापमान बनाए रखने के लिए कम वोल्टेज पर पेल्टियर का संचालन कर रहा है, पेल्टियर को ठंडा करने की अधिकतम क्षमता के ऊपर (हेडरूम के लिए वोल्टेज छोटे तापमान में उतार-चढ़ाव के जवाब में समायोजित किया जा सकता है)।

यदि संभव हो तो मैं 2-3 डिग्री सेल्सियस के भीतर तापमान बनाए रखना चाहता हूं। मैंने Arduino में देखा है (और मैंने अतीत में इसी तरह की चीजों के साथ खिलवाड़ किया है), और यह कार्य के लिए पूरी तरह से आदर्श लगता है, एक अपवाद के साथ: ऐसा नहीं लगता है कि जिस तरह के वर्तमान को संभालने के लिए मुझे शीर्ष शक्ति की आवश्यकता है पेल्टियर, और निश्चित रूप से दो नहीं।

मैंने इस पर कुछ शोध किया है कि मैं इसे कैसे प्राप्त कर सकता हूं, लेकिन मैं इसमें शामिल इलेक्ट्रॉनिक्स की मेरी समझ को कम कर रहा हूं। मैंने Arduino Uno के लिए एक दो-रिले "शील्ड" पाया है जो कि प्रत्येक डिवाइस को 8amp तक, और 30v प्रत्येक तक पावर दे सकता है। जिसे Arduino से ही नियंत्रित किया जा सकता है। ऐसा लगता है कि रिले का डिज़ाइन एक स्विच को सक्रिय करने के लिए एक चुंबकीय कुंडल का उपयोग करता है जो एक स्वतंत्र शक्ति स्रोत को मोटर, सोलनॉइड या मेरे मामले में एक पेल्टियर जैसे बिजली के घटकों के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है। मैं वास्तव में Arduino के साथ रिले के वोल्टेज को विनियमित करने का कोई तरीका नहीं पाया है, हालांकि।

इसलिए मैं जांच करता रहा, और मुझे कुछ योजनाएं आईं, जिसमें दिखाया गया कि ट्रांजिस्टर, विशिष्ट मस्जिद का उपयोग कैसे किया जाए, जहां आधार एक अरुडुइनो आउटपुट से जुड़ा था, और कलेक्टर / एमिटर को पावर लूप से जोड़ा गया था। एक उच्च वोल्टेज पर संचालित (यहां वर्तमान के बारे में निश्चित नहीं), और यह अभी भी वोल्टेज को नियंत्रित करने की अनुमति देता है।

जब से मैंने इनमें से किसी भी घटक के साथ खिलवाड़ किया है, तब तक मेरी याददाश्त बेहद खुरदरी है, और मैं यह नहीं जोड़ता कि यह कैसे काम करता है। मैं एक Arduino के माध्यम से उच्च शक्ति वाले उपकरणों के वोल्टेज को नियंत्रित करने, और उच्च शक्ति वाले उपकरणों को पूरा करने के कुछ संदर्भों के साथ खुश हूं, लेकिन अगर कोई भी यहां बता सकता है कि यह सब कैसे काम करता है और क्यों, तो यह सबसे आदर्श होगा। मैं बल्कि अवधारणाओं को समझ सकता हूं, इसलिए मैं बाद में उन्हें फिर से लागू कर सकता हूं, केवल अनुसरण करने के लिए एक पैटर्न है।


मैं एक ऐसे ही कैमरा कूलिंग प्रोजेक्ट पर काम कर रहा हूं ।
डेविड जूल

जवाबों:


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अच्छा सवाल है, लेकिन आपने विभिन्न चीजों पर छुआ है, जिन्हें कुछ स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। उत्तर उतना सरल नहीं है जितना कि आप आशा करते हैं कि यदि आप यह अधिकार करना चाहते हैं। कई मुद्दे हैं।

आम तौर पर पीडब्लूएम द्वारा आजकल बिजली को संशोधित किया जाता है। पीडब्लूएम पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन के लिए खड़ा है , और इसका मतलब है कि आप जल्दी से और फुल ऑफ स्लैमिंग के बीच वैकल्पिक रूप से पूर्ण। यदि आप इस उपवास को पर्याप्त करते हैं, तो शक्ति प्राप्त करने वाला उपकरण केवल औसत देखता है। यह इतना सामान्य है कि अधिकांश माइक्रोकंट्रोलर में PWM जनरेटर बनाया गया है। आपने हार्डवेयर को एक विशिष्ट अवधि के साथ सेट किया है, फिर आपको बस कुछ रजिस्टर के लिए एक नया मान लिखना होगा और हार्डवेयर स्वचालित रूप से कर्तव्य चक्र को बदल देगा।, जो उस समय का अंश है, जब आउटपुट चालू होता है। आप Hz PWM के कुछ 10 के दशक में DC ब्रश्ड मोटर चला सकते हैं, और यह उस और औसत DC के बीच अंतर नहीं बता सकता है। इसे श्रव्य बनाने से रखने के लिए, आप इसे 24 kHz PWM पर चला सकते हैं। स्विचिंग बिजली की आपूर्ति इस सिद्धांत पर काफी हद तक काम करती है, और प्रोसेसर नियंत्रण के तहत हाईजेन 10 kHz से 100 kHz तक या समर्पित चिप से MHz पर चलती है।

दालों को चालू / बंद करने के साथ ड्राइविंग का एक बड़ा फायदा यह है कि स्विच में कोई शक्ति नहीं खोती है। स्विच चालू होने के बाद से किसी भी शक्ति को विघटित नहीं कर सकता है क्योंकि यह 0 है, या जब वोल्टेज वोल्टेज के बाद से यह 0. है। ट्रांजिस्टर इस के लिए बहुत अच्छे स्विच बनाते हैं, और वे केवल शक्ति को अलग कर देंगे क्योंकि वे बीच में संक्रमण कर रहे हैं। ऑफ स्टेट्स। पीडब्लूएम आवृत्ति पर ऊपरी सीमा में से एक यह सुनिश्चित करना है कि स्विच अपना अधिकांश समय पूर्ण या पूर्ण रूप से खर्च करता है और बीच-बीच में ज्यादा समय नहीं देता है।

आप सोच सकते हैं कि यह आसान लगता है। पेल्टियर की शक्ति को पल्स करने के लिए एक स्विच के रूप में सही प्रकार के ट्रांजिस्टर को हुक करें, और इसे अनिवार्य पीडब्लूएम आउटपुट से ड्राइव करें जो आपके माइक्रोकंट्रोलर के पास है। दुर्भाग्य से, यह आसान नहीं है कि पेल्टियर्स कैसे काम करते हैं।

एक पेल्टियर की शीतलन शक्ति वर्तमान के लिए आनुपातिक है। हालांकि, पेल्टियर में कुछ आंतरिक प्रतिरोध भी हैं जो करंट के कारण गर्म होते हैं। एक रोकनेवाला द्वारा फैलने वाली गर्मी वर्तमान के वर्ग के समानुपाती होती है। ये दोनों प्रभाव एक पेल्टियर कूलर में प्रतिस्पर्धा करते हैं। चूँकि आंतरिक ताप धारा के वर्ग के साथ जाता है, लेकिन शीतलन शक्ति केवल धारा के समानुपाती होती है, अंततः एक बिंदु होता है जिस पर अतिरिक्त विद्युत प्रवाह से अतिरिक्त ताप उत्पन्न होता है जिससे छुटकारा मिल सकता है। यह अधिकतम कूलिंग करंट है, जो कि कुछ ऐसा है जो निर्माता को आपको बताना चाहिए।

अब आप शायद सोच रहे हैं, ठीक है, मैं 0 और उस अधिकतम कूलिंग करंट (या वोल्टेज) के बीच पीडब्लूएम हूँ। लेकिन, यह अभी भी दो कारणों से सरल नहीं है। पहला अधिकतम कूलिंग पॉइंट भी कम से कम कुशल बिंदु है (यह मानते हुए कि आप काफी स्मार्ट हैं इसे अधिकतम कूलिंग पॉइंट से अधिक नहीं चलाना चाहिए)। उस बिंदु पर पुलिंग से कूलिंग की मात्रा के लिए सबसे अधिक बिजली की खपत होती है, जिसका अर्थ है कि कूलिंग की मात्रा से छुटकारा पाने के लिए सबसे अधिक गर्मी। दूसरा, बड़े थर्मल साइकिल पेल्टियर्स के लिए खराब हैं। सभी कि अंतर संकुचन और विस्तार अंततः कुछ तोड़ता है।

तो, आप कुछ अच्छी चिकनी वोल्टेज या करंट पर एक पेल्टियर चलाना चाहते हैं, तापमान की माँगों पर प्रतिक्रिया करने के लिए केवल धीरे-धीरे अलग-अलग। यह पेल्टियर के लिए ठीक काम करता है, लेकिन अब आपको ड्राइविंग इलेक्ट्रॉनिक्स में समस्या है। फुल-ऑन या फुल-ऑफ स्विच का अच्छा विचार किसी भी शक्ति को भंग नहीं करता है जो अब लागू नहीं होता है।

लेकिन रुकिए, यह अभी भी हो सकता है। आपको बस कुछ ऐसा डालना है जो पेल्टियर को देखने से पहले दालों को चालू / बंद करता है। वास्तव में, यह मूल रूप से स्विचिंग बिजली की आपूर्ति है। उपरोक्त सभी समाधान पेश करने का एक तरीका था, जो मुझे लगा कि पृष्ठभूमि के बिना कोई मतलब नहीं होगा। यहाँ एक संभावित सर्किट है:

यह इसके मुकाबले अधिक जटिल लगता है क्योंकि इसमें दो पीडब्लूएम-चालित स्विच हैं। मैं जल्द ही समझाता हूँ, लेकिन अभी के लिए केवल D2, L2 और Q2 का दिखावा करना मौजूद नहीं है।

इस विशेष प्रकार के एन-चैनल एफईटी को सीधे माइक्रोकंट्रोलर पिन से चलाया जा सकता है, जो ड्राइविंग इलेक्ट्रॉनिक्स को बहुत सरल बनाता है। जब भी गेट ऊंचा होता है, तो एफईटी चालू होता है, जो एल 1 के निचले सिरे को जमीन से जोड़ता है। यह कुछ मौजूदा थ्रू L1 बनाता है। जब FET को फिर से बंद कर दिया जाता है, तो यह धारा प्रवाहित होती रहती है (हालाँकि यह समय के साथ घट जाएगी) D1 के माध्यम से। चूंकि डी 1 आपूर्ति से बंधा है, इसलिए एल 1 का निचला छोर उस समय आपूर्ति वोल्टेज से थोड़ा अधिक होगा। समग्र प्रभाव यह है कि L1 के निचले सिरे को 0V और आपूर्ति वोल्टेज के बीच स्विच किया जाता है। Q1 के गेट पर PWM सिग्नल का कर्तव्य चक्र कम और उच्च खर्च किए गए सापेक्ष समय को निर्धारित करता है। ड्यूटी चक्र जितना अधिक होता है, एल 1 उतने समय का अंश जमीन पर संचालित होता है।

ठीक है, यह सिर्फ एक बिजली स्विच के माध्यम से बुनियादी PWM है। हालांकि, ध्यान दें कि यह सीधे पेल्टियर से बंधा नहीं है। L1 और C1 एक कम पास फ़िल्टर बनाते हैं। यदि पीडब्लूएम की आवृत्ति काफी तेज है, तो एल 1 के तल पर 0-12 वी चोटी-शिखर संकेत से बहुत कम यह एल 1 के शीर्ष पर बनाता है। और, पीडब्लूएम आवृत्ति को पर्याप्त तेज करना ठीक वही है जो हम करने की योजना बना रहे हैं। मैं शायद इसे कम से कम 100 kHz पर चलाता हूं, शायद थोड़ा अधिक। सौभाग्य से, यह वास्तव में कई आधुनिक माइक्रोकंट्रोलर के लिए उनके अंतर्निहित PWM हार्डवेयर के साथ करना मुश्किल नहीं है।

अब यह समझाने का समय है कि क्यू 1, एल 1 और डी 1 की नकल क्यों की जाती है। विभिन्न प्रकार के भागों को प्राप्त किए बिना कारण अधिक वर्तमान क्षमता है। इसमें एक साइड बेनिफिट यह भी है कि पीडब्लूएम फ्रिक्वेंसी L1 और L2 को C1 के साथ मिलकर फ़िल्टर करना पड़ता है जो प्रत्येक स्विच से संचालित होता है। उच्च आवृत्ति, फ़िल्टर करना जितना आसान है और केवल औसत छोड़ना है।

आप वर्तमान के लगभग 6A चाहते हैं। वहाँ निश्चित रूप से FET और इंडिकेटर्स उपलब्ध हैं जो इसे संभाल सकते हैं। हालांकि, FET के प्रकार जो आसानी से एक प्रोसेसर पिन से सीधे संचालित होते हैं, में कुछ ट्रेडऑफ आंतरिक रूप से होते हैं जो आमतौर पर इस तरह के उच्च वर्तमान के लिए अनुमति नहीं देते हैं। इस मामले में मुझे लगा कि प्रोसेसर के पिंस से दो एफईटी को सीधे चलाने में सक्षम होने की सादगी के लायक था, पूर्ण भागों की गणना को कम करने के लिए। एक गेट ड्राइवर चिप के साथ एक बड़ा एफईटी शायद आपके द्वारा दिखाए गए दो एफईटी की तुलना में आपको कोई पैसा नहीं बचाएगा, और इंडिकेटर्स को भी ढूंढना आसान होगा। उदाहरण के लिए, Coilcraft RFS1317-104KL एक अच्छा उम्मीदवार है।

ध्यान दें कि दो द्वार PWM संकेतों के साथ एक दूसरे के साथ 180 ° चरण से बाहर हैं। हार्डवेयर में आसानी से करने की क्षमता पीडब्लूएम जनरेटर के समान सामान्य नहीं है, लेकिन अभी भी कई माइक्रोकंट्रोलर हैं जो ऐसा कर सकते हैं। एक चुटकी में आप उन दोनों को एक ही पीडब्लूएम सिग्नल से चला सकते हैं, लेकिन फिर आप पीडब्लूएम आवृत्ति का लाभ खो देते हैं, कम पास फिल्टर को अलग-अलग पीडब्लूएम संकेतों में से प्रत्येक के दो बार होने से छुटकारा पाने की आवश्यकता होती है। सर्किट के दोनों हिस्सों में एक ही समय में बिजली की आपूर्ति से करंट की मांग की जाएगी।

आपको इस बात की चिंता करने की ज़रूरत नहीं है कि किसी भी पीडब्लूएम शुल्क चक्र से पेल्टियर को क्या वोल्टेज या वर्तमान परिणाम मिलता है, हालांकि मैं यह बताता हूं कि अधिकतम शीतलन बिंदु में क्या परिणाम होता है और फ़र्मवेयर की तुलना में कर्तव्य चक्र को कभी भी सेट नहीं किया जाता है। यदि आपूर्ति वोल्टेज अधिकतम शीतलन बिंदु है, तो आपको इसके बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है और आप सभी तरह से 100% शुल्क चक्र पर जा सकते हैं।

फर्मवेयर में PWM कर्तव्य चक्र के ऊपर अगले स्तर पर आपको नियंत्रण लूप की आवश्यकता होगी। यदि सही किया जाता है, तो यह स्वचालित रूप से कूलर को मुश्किल से शुरू में चलाएगा, फिर सेटप के पास तापमान बढ़ जाता है। बहुत सारी नियंत्रण योजनाएं हैं। आपको शायद पीआईडी ​​(आनुपातिक, अभिन्न, व्युत्पन्न) में देखना चाहिए, क्योंकि यह सबसे अच्छा या सबसे इष्टतम है, लेकिन क्योंकि यह पर्याप्त रूप से अच्छी तरह से काम करना चाहिए और इस पर बहुत अधिक जानकारी है।

यहाँ आने के लिए और भी बहुत कुछ है, और PID के मापदंडों को मोड़ना अपने आप में एक पूरी पुस्तक हो सकती है, लेकिन यह पहले से ही एक उत्तर के लिए बहुत लंबा हो रहा है इसलिए मैं रुक जाऊंगा। अधिक विवरण में आने के लिए अधिक प्रश्न पूछें।

भाग मान फ़िल्टर करें

ज्यादातर मैंने हवा में से प्रारंभ करनेवाला और संधारित्र मूल्यों को खींच लिया, लेकिन अंतर्ज्ञान और अनुभव के आधार पर कि ये मूल्य काफी अच्छे होंगे। जो लोग इन चीजों के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं, उनके लिए यहां एक विस्तृत एनालिसिस है जो दिखाता है कि पीडब्लूएम लहर वास्तव में गुमनामी में बदल जाती है। वास्तव में सिर्फ डीसी औसत के कुछ प्रतिशत तक इसे प्राप्त करना काफी अच्छा होगा, लेकिन इस मामले में वे स्पष्ट रूप से उन स्तरों से नीचे तक कम हो जाएंगे जो मायने रखेंगे।

एलसी फिल्टर को देखने के कई तरीके हैं। एक तरीका वोल्टेज डिवाइडर के रूप में दो भागों के बारे में सोचना है, प्रत्येक भाग की आवृत्ति-निर्भरता के साथ। एक और तरीका है कि कम पास फिल्टर की रोलऑफ़ आवृत्ति को ढूंढें, और देखें कि हम कितनी बार फ्रीकंसी से अधिक ऊंचा कर रहे हैं। इन दोनों विधियों का परिणाम एक ही निष्कर्ष पर होना चाहिए।

संधारित्र और प्रारंभ करनेवाला की बाधा परिमाण हैं:

Z कैप = 1 / ωC
Z ind = ωL

जहां C फारेड्स में कैपेसिटेंस है, एल हेनस में it इंडक्शन, / रेडियंस / सेकंड में फ्रिक्वेंसी, और ओ में परिणामी जटिल प्रतिबाधा का परिमाण Z है। ध्यान दें कि π 2πf तक विस्तारित किया जा सकता है, जहां हर्ट्ज में आवृत्ति होती है।

ध्यान दें कि टोपी प्रतिबाधा आवृत्ति के साथ घटती है क्योंकि प्रारंभ करनेवाला प्रतिबाधा बढ़ती है।

कम पास फिल्टर रोलऑफ़ आवृत्ति तब होती है जब दो प्रतिबाधा परिमाण समान होते हैं। उपरोक्त समीकरणों से, जो बाहर आता है

f = 1 / (2π sqrt (LC))

जो कि ऊपर दिखाए गए भाग मूल्य के साथ 734 हर्ट्ज है। इसलिए 100 kHz PWM की आवृत्ति इस रोलऑफ़ आवृत्ति के लगभग 136 गुना है। चूंकि यह फिल्टर के "घुटने" क्षेत्र से अच्छी तरह से अतीत में है, इसलिए यह उस वर्ग के द्वारा एक वोल्टेज संकेत प्राप्त करेगा, जो इस मामले में लगभग 19k बार है। 12 Vpp वर्ग की लहर के मूल के बाद 19,000 बार देखा जाता है, इस आवेदन के लिए किसी भी परिणाम के कुछ भी नहीं छोड़ा जाएगा। शेष हार्मोनिक्स को और भी अधिक बढ़ाया जाएगा। एक वर्ग तरंग में अगला हार्मोनिक तीसरा है, जिसे मौलिक की तुलना में 9 गुना अधिक देखा जाएगा।

इंडिकेटर्स के लिए वर्तमान मूल्य वह है जो चोटी के वर्तमान को ले जाने में सक्षम होना चाहिए। मुझे लगता है कि मैंने वहाँ एक गलती की, अब मैं इसे और अधिक बारीकी से देख रहा हूँ। एक टाइपिएबल हिरन कनवर्टर में, पीक प्रारंभ करनेवाला वर्तमान हमेशा औसत से थोड़ा अधिक होता है। निरंतर मोड में भी, प्रारंभ करनेवाला आदर्श आदर्श रूप से एक त्रिकोण तरंग है। चूंकि औसत समग्र उत्पादन चालू है, इसलिए चोटियां स्पष्ट रूप से अधिक हैं।

हालाँकि, यह तर्क इस विशेष मामले पर लागू नहीं होता है। अधिकतम वर्तमान 100% पीडब्लूएम शुल्क चक्र पर है, जिसका अर्थ है कि 12 वी लगातार पेल्टियर पर सीधे लागू होता है। उस बिंदु पर, कुल औसत और शिखर प्रारंभ करनेवाला धाराएं समान हैं। कम धाराओं पर, प्रारंभ करनेवाला धाराएं एक त्रिकोण हैं, लेकिन औसत भी कम है। अंत में, आपको अधिकतम निरंतर आउटपुट चालू को संभालने के लिए केवल इंडिकेटर्स की आवश्यकता होती है। चूँकि Peltier के कुल अधिकतम करंट लगभग 6 A हैं, प्रत्येक प्रारंभकर्ता को केवल 3.5 A को संभालने में सक्षम होने की आवश्यकता है। 3.5 A रेटिंग वाले इंडेक्टर्स अभी भी ठीक काम करेंगे, लेकिन 3 A इंडिकेटर्स भी काफी अच्छे होंगे


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हाय ओलिन, तुम्हें देखकर अच्छा लगा। विस्तृत उत्तर के लिए धन्यवाद। मुझे पीडब्लूएम के बारे में पता है, हालाँकि मैंने हाल ही में एक दो लेख पढ़े हैं, जो संकेत देते हैं कि वे एक पेल्टियर के साथ उपयोग के लिए आदर्श नहीं हो सकते हैं, इसलिए मैं दूर रहूँगा। मुझे पता है कि Arduino में आमतौर पर PWM जैसे कई चैनल होते हैं। मैंने अभी तक आपका पूरा उत्तर नहीं पढ़ा है, इसके लिए कुछ समय चाहिए। मुझे लगता है कि मैं देख रहा हूं कि आपका क्या हो रहा है। किसी भी मौका आप एक peltier के साथ PWM नियंत्रक के उपयोग के लिए बात कर सकते हैं?
२२:०६ पर jrista

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@jrista: पूरा जवाब पढ़ें, तो मुझे बताएं कि क्या अभी भी पेल्टीर्स और पीडब्लूएम के बारे में आपके कुछ सवाल हैं। मैंने विशेष रूप से मुद्दों को संबोधित करने की कोशिश की, लेकिन मुझे कुछ स्पष्टीकरण जोड़ने की आवश्यकता हो सकती है।
ओलिन लेट्रोप

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धन्यवाद, मुझे अब यह अवधारणा मिल गई है। मैं हाई पेल्टियर थर्मल साइकलिंग के बारे में भी समझता हूं, इससे समझ में आता है। मैं विशिष्ट घटक विकल्पों (अर्थात आपने L1 को 100uH 3.5a या C1 को 470uF 20V इत्यादि के रूप में क्यों चुना) को नहीं समझा, मुझे उम्मीद है कि यह इलेक्ट्रॉनिक्स विशेषज्ञ नहीं होने से सिर्फ एक कमजोर स्थान है, और नहीं वास्तव में एक दशक से अधिक के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ खिलवाड़ हो रहा है। : P एकमात्र वास्तविक प्रश्न जो अब मेरे पास है, क्या कोई Arduino अधिक अनोखी चीज़ों (PWM के लिए 180 ° फ़ेज़ अंतर) कर सकता है? मुझे यह समुदाय, विविधता, और प्रोग्रामबिलिटी के लिए Arduino पसंद है, और मैं इसके साथ बहुत कुछ कर सकता हूं।
jrista

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ओह, पेलिएटर्स के बारे में। जहाँ तक मुझे पता है, इष्टतम 12v 5.8a है। वोल्टेज की सीमा 5v या 7v की तरह कुछ 15.4v थी। 5.8 ए के अलावा, एम्परेज का कोई अन्य उल्लेख नहीं था। मेरे पास स्वयं tecs पर पहचानकर्ता संख्याएँ हैं, इसलिए मैं संभवतः अधिक विस्तृत जानकारी देख सकता हूँ (मैंने अमेज़न से 5 70W लोगों का एक बॉक्स उठाया है, जो बहुत सस्ते के लिए अमेज़ॅन से बंद है, और, हांगकांग से बजाय, अमेरिका से भेज दिया गया है ... मुझे यकीन है कि आप वहां मेरी सबसे बड़ी चिंता का पता लगा सकते हैं। :))।
१२:३४ पर jrista

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संपादित करने के लिए धन्यवाद, ओलिन। बहुत मददगार। मैं इस दृष्टिकोण का उपयोग करने जा रहा हूं, बहुत ठोस लगता है। एकमात्र मुद्दा अब मेरे पास एक माइक्रोकंट्रोलर है जो प्रोग्राम करना आसान है, लेकिन पीडब्लूएम के चरण को स्थानांतरित करने की क्षमता का भी समर्थन करता है। मैंने एक Arduino खरीदा, लेकिन ऐसा नहीं लगता कि यह वास्तव में चरण स्थानांतरण का समर्थन करता है। मैं वास्तव में Arduino प्रोग्रामबिलिटी पसंद करता हूं ... इसलिए यह वास्तव में एक दमदार है। मैं एक PWM आउटपुट के कर्तव्य चक्र को शिफ्ट करने या विलंब करने का तरीका खोजने के बारे में एक नया प्रश्न पूछ सकता हूं ...
jrista

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आपके पास सही विचार है, हालांकि कुछ विवरण हैं जिन्हें ध्यान देने की आवश्यकता है।

सबसे पहले, जब तक आप वास्तव में अच्छा इन्सुलेशन प्रदान नहीं कर सकते, दो-चरण चिल बॉक्स एक उचित दृष्टिकोण नहीं हो सकता है। दो-चरण कूलर वास्तव में उच्च तापमान अंतर प्रदान करेंगे, लेकिन केवल दूसरे चेहरे पर बहुत कम शीतलन शक्तियों के लिए। विचार करें कि, अंगूठे के नियम के रूप में, एक टीईसी केवल 10% दक्षता के साथ ठंडा हो सकता है। आपके पेल्टियर तत्व लगभग 70 वाट हैं, इसलिए एक एकल चरण 7 वाट को शांत कर सकता है (हालांकि संभवतः आपके वांछित डेल्टा टी के पास कहीं भी नहीं है) इसका मतलब है कि आपका दूसरा चरण केवल 7 वाट पर चल सकता है, 70 वाट नहीं, और बदले में। केवल .7 वाट के बारे में समझ सकता है। फिर, इस स्तर पर आपको बड़ा डेल्टा टी नहीं मिलेगा। टीईसी निर्माता शक्ति / अस्थायी अंतर वक्र प्रदान करते हैं जिनकी आपको जांच करनी चाहिए। एक कैमरा बाड़े बनाना जो केवल थर्मल ऊर्जा के आधे वाट को लीक करेगा, एक कार्य होगा, खासकर जब से आपको इसे एक टेलिस्कोप से युगल करना होगा।

दूसरा, अधिकांश Arduino CPU बोर्ड PWM आउटपुट के लिए अनुमति देते हैं, जो कि आपके TEC ड्राइव को मॉड्यूलेट करने के लिए आवश्यक हैं। हालांकि, आपको अपने चिल बॉक्स के तापमान को समझने की आवश्यकता होगी, और सॉफ्टवेयर में एक फीडबैक लूप तैयार करना होगा। आप यह आसानी से कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, एक थर्मिस्टर और एक प्रतिरोधक, जो आपके चिल बॉक्स से जुड़े थर्मिस्टर के साथ है, लेकिन आप जो कर रहे हैं, उस पर ध्यान देने की आवश्यकता है। चूंकि तापमान आमतौर पर बड़ी वस्तुओं के लिए धीरे-धीरे बदलता है, इसलिए आपके पीडब्लूएम की आवृत्ति बहुत अधिक होने की आवश्यकता नहीं है, और एक सोलनॉइड ड्राइवर वास्तव में काम कर सकता है। दीर्घकालिक विश्वसनीयता के संदर्भ में यह एक अच्छा विचार नहीं है, क्योंकि संपर्कों के खराब होने से पहले रिले में आमतौर पर सीमित संख्या में चक्र होते हैं, लेकिन यह एक शुरुआत हो सकती है। ठोस अवस्था बेहतर है। इतना ही नहीं, लेकिन आपको प्रत्येक कूलर के लिए स्वतंत्र तापमान नियंत्रण छोरों की आवश्यकता हो सकती है।

और बस एक अंतिम विचार के रूप में, आपको अपने बाहरी ऑप्टिकल तत्व को फॉगिंग से दूर रखने का एक तरीका खोजने की आवश्यकता होगी। यह ठंडा होगा और बाहरी हवा से संक्षेपण का खतरा होगा। यह लगातार शुष्क हवा या नाइट्रोजन को उड़ाने के द्वारा किया जा सकता है,


जवाब देने के लिए धन्यवाद। हालांकि, TEC के बारे में आपके कथन के बारे में कुछ प्रश्न हैं। मैंने कल रात कुछ पेल्टरों के साथ कुछ परीक्षण किया। हर एक 70 ° F के परिवेश के तापमान से 35-37 ° F तक ठंडी प्लेट को ठंडा करने में सक्षम था, और उस तापमान को बनाए रखता था। यह लगभग 35 ° F / 20 ° C का डेल्टा-टी है। मुझे यकीन नहीं है कि यह आपके उत्तर के संदर्भ में वाट में कैसे अनुवाद करता है, या अंतर के 70 या 7 वाट के करीब कैसे है। अगर दोहरे चरण का कूलर करना मुश्किल है, तो शायद मुझे इसके बजाय कोल्ड बॉक्स के दोनों ओर एक-एक पेल्टियर का उपयोग करना चाहिए ...
jrista

ओह, और ध्यान दें ... मुझे लगता है कि मैं श्रोताओं को कम कर रहा था। मैंने एक एसी / डीसी एडाप्टर पकड़ा, और उस पर बिजली रेटिंग की जांच करना भूल गया। यह 5 amps पर रेट किया गया था, इसलिए मुझे यकीन नहीं है कि जब यह -20 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच गया, तो यह पेल्टियर वास्तव में कुशलता से चल रहा था, क्योंकि यह केवल 10% या इससे अधिक हो सकता है।) मुझे उम्मीद है कि जब यह होगा। पूरी तरह से और ठीक से संचालित, यह अधिक कुशलता से चलेगा, और शायद 25-30 डिग्री सेल्सियस डेल्टा प्राप्त करेगा।
jrista

अंत में, प्रकाशिकी और संक्षेपण के बारे में। कोल्ड बॉक्स अपने आप में बहुत भारी होगा, 1 "मोटी इन्सुलेशन सामग्री के साथ।" टेलिस्कोप "वास्तव में एक कैनन ईएफ 600 मिमी एफ / 4 एल II लेंस है, जो कि एक नियोप्रेन लेंसकोट में कवर किया गया है। पीछे का सबसे ऑप्टिकल तत्व है। लेंस कैमरे में लेंस माउंट से एक अच्छा कई इंच है। उस के शीर्ष पर, मैं कोलोराडो में रहता हूं ... मेरे घर पर औसत आर्द्रता लगभग 16% है, शायद कुछ अंधेरी जगहों पर 25% जितनी अधिक है छवि।;)
जिस्टा

PWM के साथ एक Peltier को सीधे चलाना एक बुरा विचार है, विशेष रूप से इस तरह की कम आवृत्तियों पर जैसा कि आप स्विच स्विच होने के साथ उपयोग करेंगे। विवरण के लिए मेरा उत्तर देखें कि यह क्यों खराब है, लेकिन मूल रूप से आप पेल्टियर को इसके कम से कम कुशल बिंदु पर चलाते हैं, और थर्मल साइकलिंग के कारण आप इसे जल्दी से नष्ट कर देंगे।
ओलिन लेथ्रोप

@WhatRoughBeast: ओलिन्स के जवाब के आधार पर, मुझे लगता है कि मैं आपको बेहतर समझता हूं। जब आप एक पेल्टियर की दक्षता का उल्लेख करते हैं तो केवल 10% होता है, आपके मूल रूप से ठंडी प्लेट से गर्म प्लेट तक खींची गई गर्मी की मात्रा का उल्लेख होता है, बनाम गर्म प्लेट पर कुल विच्छेदित सिर। अंतर होने के साथ ही पेल्टियर द्वारा उत्पन्न ऊर्जा। क्या वो सही है? उन 70 वाटों में से, लगभग 7 वाट ऊर्जा वास्तव में "शीतल" हैं, जबकि 63 वाट वास्तव में पेल्टियर द्वारा उत्पन्न की गई ऊष्मा ऊर्जा हैं, जिसके परिणामस्वरूप इसके माध्यम से एक करंट रन होता है?
jrista

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आप यह समझना चाहते होंगे कि कैमरे के अंदर थर्मल कूलिंग और हीटर डिफॉगिंग को कैसे डिज़ाइन किया जाए।

मौजूदा डिजाइनों को देखकर शुरू करें। आप मिकी माउस आइस बॉक्स नहीं बनाना चाहते हैं और अपने D50 को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

http://www.centralds.net/en/astro60d.htm#safe

मैंने सूखी बर्फ @ 2 $ एक ईंट का उपयोग करके कुछ -50C बर्फ के बक्से बनाए हैं। और एक 3W प्रशंसक। -40 सी आसान है। -50 सी कठिन है, जबकि बर्फ की सतह पर -65 सी मापा जाता है। मैंने 2 "इन्सुलेशन फोम के साथ एक पिकनिक बॉक्स का उपयोग किया।

आप 2 चरण के लिए पेल्टियर कूलर के लिए एक पुराने स्कूल स्क्वायर सीपीयू हीट सिंक का उपयोग कर सकते हैं और 1 डेयरी कारखाने से 1 चरण के लिए सूखी बर्फ का उपयोग कर सकते हैं ...

सूखे desiccant के "भार" के साथ ... अपने जोखिम पर ... अपने कैमरे पर रासायनिक प्रभाव से।

संक्षेपण जोखिम को कम करने के लिए वार्मिंग को 2 डिग्री / मिनट तक नियंत्रित किया गया था। और 45C का हॉट बॉक्स 25 W सोल्डरिंग आयरन को झूलाने के द्वारा बनाया गया था जिसका उपयोग मैंने उत्पाद परीक्षण के लिए किया था, जिसकी आपको आवश्यकता नहीं होगी, लेकिन आपको अपने कैमरे के अंदर हीटर की आवश्यकता होगी।


दिलचस्प विचार है। ऐसा लगता है कि यह DSLR के कुछ भारी संशोधन की आवश्यकता है। मैं अपने सभी सामान्य फोटोग्राफी के लिए अपने 5D III का उपयोग करता हूं, इसलिए मैं कोई भी मोडिंग नहीं करना चाहता। मुझे बस कुछ चाहिए जो मैं इसे छोड़ सकता हूं, एक लेंस या टेलीस्कोप संलग्न कर सकता हूं, और यह 30-40 डिग्री सेल्सियस के बीच कहीं डेल्टा-टी के साथ ठंडा है। मुझे पता है कि जितना मैं सीधे सेंसर असेंबली को ठंडा करता हूं, उतना ठंडा नहीं होगा, लेकिन मैं पहले से ही जानता हूं कि जब तक तापमान -5 डिग्री सेल्सियस और 0 डिग्री सेल्सियस के बीच हो जाता है, तब तक शोर बहुत कम होता है और बहुत प्रबंधनीय होता है (धन्यवाद -8 ° C टेंपरेचर इस फरवरी;);)
jrista

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आप पीडब्लूएम का उपयोग कर सकते हैं, आपको बस यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि आवृत्ति काफी अधिक है। बहुत से लोग उन पर फिल्टर लगाते हैं क्योंकि वे 100Hz से अधिक आवृत्तियों पर चलने में असमर्थ हैं, जो धीमा होने की संभावना है। कई विक्रेता ऐसे हैं जो इस दावे का समर्थन करते हैं, लेकिन कई विक्रेता ऐसे भी हैं जो इसे पसंद नहीं करते हैं। इसलिए, चारों ओर गलत सूचनाओं का आना जाना लगा रहता है। व्यक्तिगत रूप से, मैंने पीडब्लूएम को बिना किसी समस्या के पीडब्लूएम के साथ चलाया है।

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