कैसे एक Peltier तत्व ड्राइव करने के लिए?

Question

शायद अंतर्निहित सवाल यह है कि वोल्टेज-करंट वक्र कैसा दिखता है। क्या मैं इसे वोल्टेज स्रोत (जैसे आप हीटर चलाते हैं) से या किसी वर्तमान स्रोत से (जैसे आप एलईडी ड्राइव करते हैं) ड्राइव कर सकते हैं? या उन दो विकल्पों से भी अलग?

ADDITIONAL1: कहो (काल्पनिक रूप से) मेरे पास दो व्यावसायिक रूप से उपलब्ध समान पेल्टियर है, वे 6V / 3A कल्पना करेंगे। क्या मैं इन्हें बिना किसी चिंता के 12Vdc बिजली की आपूर्ति के लिए श्रृंखला में जोड़ सकता हूं?

CONCLUSION1: करंट / वोल्ट लोड वक्र यथोचित रैखिक होता है, जब तक कि उसकी युक्ति के भीतर डिवाइस संचालित होता है, तब तक करंट या वोल्टेज स्रोत से ड्राइविंग दोनों ठीक करेंगे। (ओलिन लेट्रोप, रसेल मैकमोहन)

CONCLUSION2: पीडब्ल्यूएम पीडब्ल्यूएम से ड्राइव न करें, वर्तमान में वृद्धि के कारण बिजली की हानि, शीतलन शक्ति की तुलना में अधिक तेजी से बढ़ती है। (ओलिन लेट्रोप)

CONCLUSION3: साइकिल चालन जारी रखने के साथ डिवाइस के यांत्रिक पहनने से सावधान रहें। उदाहरण के लिए। थर्मोस्टैट का उपयोग ऑन / ऑफ कंट्रोलर से न करें। (रसेल मैकमोहन)

Answer 1

पेल्टियर उपकरण वर्तमान में काम करते हैं, लेकिन आमतौर पर पर्याप्त प्रतिरोध होता है ताकि वोल्टेज नियंत्रण संभव हो।

पेल्टियर डिवाइस उन कुछ चीजों में से एक हैं जिन्हें आप दालों के साथ नहीं चलाना चाहते हैं, विशेषकर शीतलन अनुप्रयोगों में। शीतलन प्रभाव वर्तमान के लिए आनुपातिक है, लेकिन नुकसान के कारण आंतरिक हीटिंग वर्तमान के वर्ग के लिए आनुपातिक है। 0 से शुरू होकर बढ़ते हुए वर्तमान में कूलिंग बढ़ती है। हालांकि, कुछ बिंदु पर प्रतिरोधक ताप अधिक विद्युत प्रवाह के कारण उच्च धारा की अतिरिक्त शीतलन शक्ति को बढ़ा देता है। इससे अधिक वर्तमान वास्तव में कम समग्र शीतलन का कारण बनता है। अधिकतम शीतलन प्रवाह एक पैरामीटर है जो निर्माता द्वारा आपूर्ति की जानी चाहिए।$I^2R$

जबकि कुछ निर्दिष्ट वर्तमान में अधिकतम शीतलन होता है, बढ़ती हुई धारा के साथ दक्षता लगातार घट जाती है। इसलिए आप 0 और अधिकतम कूलिंग करंट के बीच पेल्टियर कूलर PWM नहीं करना चाहते हैं। एक ही समग्र शीतलन का उत्पादन करने के लिए इसे स्थिर प्रवाह पर ड्राइविंग अधिक कुशल है।

बेशक माइक्रोकंट्रोलर तापमान को विनियमित करने के बाद भी पीडब्लूएम दालों का उत्पादन करेगा। इन दालों को फ़िल्टर करने की आवश्यकता होती है ताकि पेल्टियर डिवाइस अपेक्षाकृत सुचारू रूप से चालू हो। अंगूठे का सामान्य नियम नाममात्र के 10% से नीचे लहर रखने की कोशिश करना है, लेकिन निश्चित रूप से यह केवल एक व्यापार है जिसे किसी ने चुना है। सौभाग्य से, यह आमतौर पर डिजाइन करने के लिए एक कठिन आवश्यकता नहीं है।

Comments

मुझे आपके PWM- चेतावनी के अलावा पसंद है। इस माइक्रोकंट्रोलर-युग में हम पीडब्लूएम के साथ ड्राइविंग लोड में रहते हैं, जो अक्सर एक बहुत ही स्पष्ट विकल्प होता है।

— जिप्पी

हमारे अलग-अलग दृष्टिकोणों को देखने के लिए दिलचस्प है लेकिन समान सलाह। मैं उन्हें वर्तमान चालित कहलाने में आपकी बात देखता हूं, लेकिन लगता है कि यह शायद कुछ हद तक मूट है - यह तय करने जैसा नहीं है कि क्या कोई रोकनेवाला चालू है या वोल्टेज चालित है। शायद तुलना के लिए एक थर्मिस्टर। यानी नियंत्रित करना या तो पर्याप्त है लेकिन किसी को फायदा हो सकता है। ।

— रसेल मैकमोहन

एक पुराने प्रश्न को पुनर्जीवित करना: मैं PWM का उपयोग नहीं करने के बारे में टिप्पणी से भ्रमित हूं। अगर मेरे पास एक पेल्टियर डिवाइस है जिसे मैं MCU (मैं हीटिंग में दिलचस्पी रखता हूं) से नियंत्रित करना चाहता हूं, तो मैं PWM के अलावा तापमान को कैसे नियंत्रित करूंगा ?

— कोई

@ एस्किनी: मैंने सोचा कि मैंने आखिरी पैराग्राफ में इसका जवाब दिया। क्या विशेष रूप से अस्पष्ट है?

— ओलिन लेथ्रोप

@ एस्किनी: मैंने जो लिखा, उसे पढ़ें। जैसा कि मैंने कहा, Peltier डिवाइस को प्रस्तुत किए जाने से पहले PWM आउटपुट को फ़िल्टर करने की आवश्यकता होती है।

— ओलिन लेथ्रोप

Answer 2

पेल्टियर उपकरणों में एक यथोचित रैखिक भार वक्र होता है।
वे वोल्टेज चालित उपकरण हैं, लेकिन जब तक आप उनकी अधिकतम वोल्टेज या वर्तमान रेटिंग से अधिक नहीं होते, तब तक आप उन्हें वोल्टेज या करंट स्रोत से सुरक्षित रूप से चला सकते हैं। एक 12V की तरह, 5A 60 वाट इकाई को किसी भी स्थिर वोल्टेज पर संचालित किया जा सकता है <= 12V या किसी भी स्थिर वर्तमान <= 5A के रूप में लंबे समय तक न तो अधिकतम मूल्य किसी भी मामले में पार हो जाता है।

परंतु -

• एक Peltier डिवाइस नियंत्रण योजना के हिस्से के रूप में लगातार थर्मामीटर नहीं होना चाहिए

जो आपको बचना चाहिए वह नियंत्रण सिग्नल समय स्थिरांक के साथ वोल्टेज में बदलाव के साथ उन्हें नियंत्रित कर रहा है जो डिवाइस के थर्मल समय स्थिर की तुलना में लंबे समय तक हैं।
वह है - यदि नियंत्रण योजना का उद्देश्य किसी उपकरण या नियंत्रित स्थान या किसी वस्तु को स्थिर तापमान पर रखना है तो उसे 10 हर्ट्ज की सीमा में अनिवार्य रूप से डीसी वोल्टेज और करंट या पीडब्लूएम प्रदान करना चाहिए और पीडब्लूएम या थर्मोस्टेट या उस पर नहीं। नियंत्रण चक्र के चालू और बंद समय के दौरान ध्यान देने योग्य हीटिंग और कूलिंग ऐसा होता है। यदि नियंत्रण प्रक्रिया के हिस्से के रूप में थर्मल साइकलिंग होती है, तो उपकरण तेजी से यंत्रवत् रूप से नष्ट हो जाएगा।

मुख्य आवृत्तियों पर विद्युत आपूर्ति लहर स्वीकार्य है।

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ठंडा - गरम करना:

कहना> = 1 kHz पीडब्लूएम दर की जरूरत - नॉर्ड फेरोटेक पेल्टियर निर्माताओं

ध्यान दें कि पेल्टर्स ने फ्रॉ टेस्ट साइकिलिंग एसएमडी घटकों का उपयोग किया था, वे भी साइकिल चलाने के कारण विफल हो जाते हैं

IGBT थर्मल साइकलिंग परीक्षण - nbo Peltiers BUT सीधे लागू होता है

पेल्टर्स ने विशेष रूप से लंबे थर्मल साइकलिंग जीवनकाल की अनुमति देने के लिए बनाया - यूडब्ल्यूई

वही - Ctech

वही फेरोटेक

विचार-विमर्श

Comments

प्रतीक्षा करें ... इसलिए 3 मिनट चक्र पर एक को चालू / बंद करने से यह जल्दी नष्ट हो जाएगा?

— अनाम पेंगुइन

@AnnonomusPenguin - हम्म ......... 3 मिनट काफी लंबा है। आप स्पष्ट रूप से पर्याप्त थर्मल साइकलिंग प्राप्त करेंगे लेकिन यह सहने योग्य हो सकता है। मुझे नहीं पता कि सीमाएं क्या हैं। 3 मिनट // चक्र = 20 / घंटा = 480 / दिन = ~ 175,000 / वर्ष। मैं कहूँगा कि यह तब तक काफी व्यायाम हो सकता है।

— रसेल मैकमोहन

इसलिए 1/2 मिनट की वेतन वृद्धि करना बेहतर होगा? 10 मिनटों? मैं बहुत कम नहीं जाना चाहता क्योंकि इससे दक्षता में कमी आएगी, लेकिन बहुत लंबा थर्मल परिवर्तन होगा। इसी तरह, हर दस सेकंड में इसे चालू करना और बंद करना शायद सबसे अच्छा नहीं है।

— अनाम पेंगुइन

@NnonomusPenguin - जैसा कि ऊपर और अन्य जगहों पर कहा गया है - ठंडा करने के लिए मार्क-स्पेस अनुपात के समायोजन के साथ 10 Hz या तेज फ्रेम दर के PWM आसान है और थर्मल साइकलिंग मुद्दों से बचा जाता है। वेब पर थर्मल साइकलिंग मुद्दों के कई छोटे उल्लेख हैं लेकिन मुझे अभी तक एक अच्छी चर्चा नहीं मिल पाई है। | मेरे उत्तर के अंत में जोड़ देखें।

— रसेल मैकमोहन

Answer 3

अधिकांश माइक्रोकंट्रोलर मैं PWM के साथ प्रति सेकंड सैकड़ों चक्रों में परिचित हूं। कोई भी थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल स्थिर वोल्टेज से अंतर करने में सक्षम नहीं होने जा रहा है।

इसके अलावा, (यह गूगल) वहाँ एक पेपर है जहाँ उन्होंने पीडब्लूएम साइकलिंग का परीक्षण 1000 / 1s दरों तक सभी तरह से 1 / 10s दरों के साथ किया और पेल्टरों ने हजारों घंटों से अधिक प्रदर्शन में कोई गिरावट नहीं दिखाई। प्रत्येक 10 सेकंड में साइकिल चलाने वाले ने धीमी प्रतिक्रिया समय के कारण तापमान में उतार-चढ़ाव का प्रदर्शन किया।

किसी भी मामले में, पीडब्लूएम एक पेल्टियर को नियंत्रित करने के लिए पूरी तरह से सुरक्षित है।

मुझे डर है कि इस धागे में एक गुच्छा अधिक गलत सूचना है, लेकिन मैं इसे पर्याप्त रूप से इंगित करने के लिए जानकार नहीं हूं।

Comments

क्या आप उस पेपर के लिए अपने उत्तर में एक लिंक जोड़ सकते हैं जिसका आप उल्लेख कर रहे हैं?

— जिप्पी

rittal-corp.com/literature/pdf/…

— jippie

वह लिंक मर चुका है। आपका जवाब दूसरों के लिए एक विरोधाभास है। मैं वास्तव में एक मृत लिंक की तुलना में अधिक गहन व्याख्या करना चाहूँगा) =

— 21

@stephelton: i.sme.org/c248/blogs/matt-howe/2014/03/03/27/… एक और बिंदु प्रतीत होता है जहाँ पेपर मिल सकता है। लेकिन इसमें वह भी शामिल है जो बिना किसी बैकअप के दावा करता है।

— १६

"कोई थर्मोइलेक्ट्रिक मॉड्यूल स्थिर वोल्टेज से अंतर करने में सक्षम होने जा रहा है" --- क्या आप सुनिश्चित हैं? क्या आपने काम किया है कि कितना परजीवी इंडक्शन और कैपेसिटेंस मौजूद है, और गणना की है कि यह प्रभावी रूप से डीसी वोल्टेज / करंट को देखता है? क्योंकि यदि नहीं, तो यह अस्थिर उतार-चढ़ाव / धाराओं के अनुभव की संभावना हो सकती है, और उस बिंदु पर अन्य प्रतिक्रियाओं में चर्चा की गई I2R शक्ति हानि बिंदु मान्य हो जाते हैं। पीडब्लूएमिंग को पावर रेज़िस्टर की कोशिश करें। अंतर को देखने के लिए इसे बराबर बराबर करंट पर चलाएं।

— gbmhunter