Peltierelement regelen

De spoel moet inderdaad geschikt zijn voor 12A, waarbij 2 effecten spelen. Ten eerste moet de spoel bij die 12A niet al te ernstig verzadigen; dat wil zeggen, de kern moet zodanig zijn dat deze het resulterende magnetische veld kan "geleiden". Daarbij mag de spoel bij die stroom niet te heet worden.

Als je gaat zoeken naar spoelen (bij Farnell of zo), zul je al snel common-mode chokes vinden die geschikt zijn voor 12A of meer, voor een redelijke prijs; deze zijn absoluut ongeschikt! De draad kan wel 12A voeren, maar de kern kan de magnetische flux die ontstaat bij een DC stroom van 12A helemaal niet aan. Deze spoelen zijn bedoeld voor het filteren van voedingen waarbij de heen- en teruggaande stroom in tegengestelde richting door de wikkelingen lopen, waarbij de kern alleen het verschil daartussen "ziet".

Laten we aannemen dat je op 20kHz gaat schakelen, en een stroomrimpel van 1A toelaatbaar is. Als we voor het gemak even aannemen dat de pulsbreedte 50% is, de voedingsspanning 24V, en de spanning over het peltier element 12V, kunnen we de benodigde inductie uitrekenen. We weten dat U = L * dI/dt, waarbij U = 12V, dI = 1A, dt = 25us, dus L = 300uH. Dat is dus de orde van grootte waar je naar moet zoeken. Ik zou hem nog wat groter nemen dan dat, als dat kan.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

misschien een stomme vraag (?)

maar kan ik niet zelf iets wikkelen?

zoja... waar moet ik dan aan denken?

cnc filmpjes op Http://www.arjan-swets.com

Je moet denken aan 300µH en dik genoeg draad voor 12A. Google maar eens naar "spoelformule" of zo om te kijken of je een formule kan vinden voor hoeveel wikkelingen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

kelere wat een hoop info... :-)

heb ik weer.....

cnc filmpjes op Http://www.arjan-swets.com

Je kunt ook best PWM'en zonder spoel hoor, maar daarmee zal het rendement wat lager zijn. Op een hoge PWM frequentie is het verschil misschien wel zo klein dat je het niet eens merkt.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

maar is er niet gewoon te zeggen wat voor spoel het ongeveer zou moeten zijn?

want je zeg 300uH maar liefst groter....

dus misschien kan iemand zo zeggen... van als je gewoon VD 2,5mm draad neem... en je wikkel .... wikkelingen om ... enz enz....

of is dat te simpel?

cnc filmpjes op Http://www.arjan-swets.com

of is dat te simpel?

Veel te simpel idd. Het aantal wikkelingen voor een bepaalde zelinductie word bepaalt door het kernmateriaal. En VD draad is geen wikkeldraad. Misschien toch maar een simpele lineare stroombron met de bijbehorende verliezen ?

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Werkelijk, HOEVEEL voorgekauwde antwoorden wil je hebben?!?

http://lmgtfy.com/?q=air+coil+calculator

Zoals verschillende mensen al geprobeerd hebben duidelijk te maken, is het ERG ONHANDIG om dit zelf van installatiedraad te willen maken.

Je kunt waarschijnlijk beter een geschikte spoelkern zoeken en daar een paar windingen redelijk dik draad door te halen (hoeft lang geen 2.5mm^2 te zijn), of gewoon een geschikte spoel met kern in te kopen.

Het lijkt me als je het eens met een kleine spoel en peltier element of andere belasting probeert, want dit gaat niet goed komen zo.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Het is al eens eerder gezegd, peltiers houden niet zo van PWM'en.
Beter lijkt me een geregelde DC voeding te maken. (buck converter). Kijk eens hier:

http://www.microchip.com/forums/m688260.aspx

Hierin wordt uitgelegd hoe je met een DAC en een buck converter een geschikte regelbare DC voeding maakt. Nu nog een regelaar vinden die 12A kan leveren, of iets maken met externe transistoren.

En wat is een spoel, MOSFET, een diode samen? Ja, heel goed! Een buck converter! En peltier element is een statische last, met een lineaire U/I karakteristiek, terwijl een buck converter inherent een stroombron is. Dat kan dus prima zonder uitgangscondensators, en open-loop of met een hele simpele closed-loop regeling, als een relatief kleine stroomrimpel acceptabel is.

Dat peltier elementen en PWM niet samengaan is wat kort door de bocht, ze houden alleen niet zo van 100% modulatie diepte.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Op 15 april 2014 22:14:42 schreef SparkyGSX:
Werkelijk, HOEVEEL voorgekauwde antwoorden wil je hebben?!?

http://lmgtfy.com/?q=air+coil+calculator

nou, sorry hoor... Ik heb alleen LTS en tig jaar geleden....
als ik een schema heb, kan ik het aardig na bouwen.... maar dan houd het ook wel een beetje op....

ik weet echt niet waar ik op letten moet enzo...

een geschikte spoelkern zoeken .... tja wat is geschikt... en waar moet ik zoeken... waar moet ik op letten....

maar oke.. laat verder maar dan... als ik te veel vraag....

Ik wist niet dat het allemaal zo moeilijk was , zo'n peltier regelen... anders had ik het niet eens gevraagd....

cnc filmpjes op Http://www.arjan-swets.com
EricP

mét CE

Het is niet moeilijk, jij maakt het ingewikkeld.
Spanning regelen. Klaar.

Arjan,

Bouw een een lineare regeling:

http://www.circuitsonline.net/forum/view/106925/1/

Waarbij je de peltier tussen de + en de fet zet.
Hiermee kun je dan prima de stroom door de peltier regelen.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Op 16 april 2014 06:13:52 schreef EricP:
Het is niet moeilijk, jij maakt het ingewikkeld.
Spanning regelen. Klaar.

en hoe regel ik de spanning van uit een pic micro? gewoon PWM?

cnc filmpjes op Http://www.arjan-swets.com
EricP

mét CE

PWM is geen spanningsregeling. Het idee met PWM is nou juist dat je danwel de volle spanning, danwel helemaal niks hebt (keyword 'pulse' ).

Wat je wel kunt doen is dat PWM signaal door een spoel jassen en dan 'afvlakken' - zoals heel veel schakelende voedingen dat doen. Zie de datasheet wat een willekeurige switcher voor het idee.

Verder kun je vast wel wat met een DAC verzinnen.

Beide oplossingen zijn in dit topic aan bod geweest.

Daarnaast zou je ook nog iets met een switcher doen en met een DAC op de feedback ingrijpen. De switcher doet het vuile werk en dat pic-ding alleen de 'set'. Zou een makkelijke manier kunnen zijn om zonder na te hoeven denken de dissipatie laag te houden.

Ik heb zelf (met een AVR uiteraard) een jaar of wat terug een 3-fasen simulator gemaakt. I2C DAC uit de rommeldoos en in software de 3 120o verschoven sinussen in elkaar zetten. Eindtrapjes lineair - het is ter leering ende vermaeck op laag vermogen (onderwijs, snelheid regelbaar), dus dissipatie boeit niet. Het haalt 35Hz. Sneller gaat de I2C voor de DAC niet.

@TS: Een rekenhulpje voor een luchtspoel had je zelf ook op kunnen zoeken. Daarbij hebben verschillende mensen je al verteld dat dat onhandig is, omdat je een spoel met heel veel windingen nodig hebt als je geen spoelkern gebruikt.

Het is allemaal geen rocket science, maar naar mijn idee wil je veel te grote stappen nemen. Je hebt blijkbaar nog nooit iets met switchmode converters of zelfs maar met spoelen gedaan, en dan is het niet echt handig om meteen met dergelijke grote stromen te beginnen. Vandaar mijn suggestie om kleiner te beginnen, en later op te schalen.

@EricP: waarom heten regelaars voor schakelende voedingen dan "PWM controllers"? Dat er op een bepaald punt in de schakeling een 100% gemoduleerd PWM signaal aanwezig is, betekend natuurlijk niet dat dat op de uitgang ook het geval is.

Ik krijg een beetje het gevoel dat je liever een kant-en-klaar schema krijgt, dat je kan opbouwen zonder te begrijpen hoe het werkt, dan dat je er daadwerkelijk iets van wilt leren. Als dat het geval is, kun je waarschijnlijk beter de optie van EricP nemen, en een bestaande regelbare voeding gebruiken, of er een regelbaar maken. Het is wat lastig dat je 24V nodig hebt, voor 12V zou je wellicht een ATX voeding kunnen gebruiken, die kosten haast niets, en dan is het ook niet zo erg als het ombouwen een keer fout gaat.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

De uitgang van een spanningsregelaar heeft een (gereguleerde) spanning.
De uitgang van een PWM regelaar geeft in breedte gemoduleerde pulsen.

Dat je met een spoel (en condensator, of constante resistieve belasting) van de tweede de eerste kunt maken betekend niet dat de een hetzelfde is als de ander.

Dat heb ik ook nooit beweerd, ik reageerde alleen op de stelling dat PWM modulatie en peltier elementen onder geen enkel beding samen zouden gaan.

De uitgang van een schakelende voeding bevat altijd frequentie componenten die het gevolg zijn van het schakelen van de regelaar; de grondfrequentie en harmonische daarvan, daar ontkom je niet aan. Hoe groot die componenten zijn (in absolute zin en relatief), is natuurlijk afhankelijk van het ontwerp. Het resultaat blijft (de afgeleide van) een PWM signaal met een DC offset.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
EricP

mét CE

Dat heb ik ook nooit beweerd, ik reageerde alleen op de stelling dat PWM modulatie en peltier elementen onder geen enkel beding samen zouden gaan.

Die stelling heb ik nog niet voorbij zien komen in dit topic. Misschien moet ik beter lezen.

Lambiek

Special Member

Op 16 april 2014 08:21:42 schreef Arjan Swets:
en hoe regel ik de spanning van uit een pic micro? gewoon PWM?

Als je het dan alleen maar via pwm wil doen, kan je dit overwegen.
Op deze manier kan je een pwm signaal omzetten naar een spanning.
http://www.uploadarchief.net/files/download/van%20pwm%20naar%20analoog_1.jpg
Als je dit nu combineerd met het voorbeeld van Roland (deze schakeling komt dan op de plaats van de potmeter) je zal nog wel wat aan moeten passen.

En verder, er zijn al heel veel voorbeelden genoemt die je allemaal kan gebruiken, ik zou zeggen experimenteren maar. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 16 april 2014 09:59:43 schreef EricP:
[...]Die stelling heb ik nog niet voorbij zien komen in dit topic. Misschien moet ik beter lezen.

Nou, vooruit, niet letterlijk, maar ik had dit als zodanig geïnterpreteerd:

Op 15 april 2014 22:21:29 schreef EJK:
Het is al eens eerder gezegd, peltiers houden niet zo van PWM'en.
Beter lijkt me een geregelde DC voeding te maken. (buck converter).

Een buck converter is niets anders dan een closed-loop PWM regelaar met een spoel/diode/condensator combinatie erachter, met als cruciale eigenschap dat de stroom aan de ingang discontinue is, en aan de uitgang continue, aangenomen dat de regelaar in continuous conduction mode zit.

De schakeling waar Roland naar verwijst, is bedoeld om op een gecontroleerde manier energie weg te stoken vanuit een te testen schakeling. Natuurlijk kun je best een lineaire regelaar maken voor zo'n Peltier element, maar met een stroom van maximaal 12A is dat ook niet echt eenvoudig, en natuurlijk helemaal niet efficiënt, maar misschien is dat voor de TS niet belangrijk.

Aangenomen dat je met 24VDC begint, zou je worst-case 72W moeten opstoken. Zeker niet onmogelijk, maar daar heb je waarschijnlijk toch 3 of 4 transistors voor nodig, en een redelijk fors koelblok.

Het aanpassen van een bestaande schakelende voeding lijkt me handiger, maar het lastig daarvan is dat je zo'n voeding eerst moet reverse-engineeren voordat je kunt achterhalen hoe je precies kunt ingrijpen om de spanning regelaar te maken.

Overigens heeft de TS nooit gezegd of hij het element handmatig (met een potmeter of zo) wil kunnen regelen, of elektronisch, dus met een microcontroller, met een closed-loop regeling, of op basis van een signaal vanuit een PC of iets dergelijks. Als het alleen handmatig instelbaar hoeft te zijn, is het wellicht al wat gemakkelijker.

@Lambiek: vanwaar die 1k5 weerstand (R4) aan het eind? Dat geeft een spanningsval, en dus een afwijking, afhankelijk van de uitgangsstroom. Veel opamps zijn bestand tegen kortsluitingen, en als je toch een weerstand in serie wilt zetten voor de veiligheid, kun je de feedback (R5) naar mijn idee beter aan de andere kant van R4 pakken, zodat de spanningsval daarover gecompenseerd wordt.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken
Lambiek

Special Member

Op 16 april 2014 10:51:45 schreef SparkyGSX:
@Lambiek: vanwaar die 1k5 weerstand (R4) aan het eind? Dat geeft een spanningsval, en dus een afwijking,...................

Is ooit gebruikt om frequentieregelaars aan te sturen, je kon ze prima regelen tussen 0 en 100%. Maar wat je zegt had inderdaad ook gekund. We hadden er in ieder geval geen last van. :)

Als je haar maar goed zit, GROETEN LAMBIEK.

Op 16 april 2014 08:58:44 schreef SparkyGSX:

Ik krijg een beetje het gevoel dat je liever een kant-en-klaar schema krijgt, dat je kan opbouwen zonder te begrijpen hoe het werkt, dan dat je er daadwerkelijk iets van wilt leren.

ik had eigenlijk verwacht, omdat ze bij koelen van cpu's best wel veel gebruikt worden, er ergens wel een standaard verhaaltje zou bestaan....

Op 16 april 2014 08:58:44 schreef SparkyGSX:
@TS: Een rekenhulpje voor een luchtspoel had je zelf ook op kunnen zoeken. Daarbij hebben verschillende mensen je al verteld dat dat onhandig is, omdat je een spoel met heel veel windingen nodig hebt als je geen spoelkern gebruikt.

als een luchtspoel slecht is, dan moet ik dat dus niet doen... maar bestaan er dan geen mogelijkheid om een spoel te maken met een kern?
kan je dat nergens kopen?

Op 16 april 2014 08:34:53 schreef EricP:
PWM is geen spanningsregeling. Het idee met PWM is nou juist dat je danwel de volle spanning, danwel helemaal niks hebt (keyword 'pulse' ).

Wat je wel kunt doen is dat PWM signaal door een spoel jassen en dan 'afvlakken' - zoals heel veel schakelende voedingen dat doen. Zie de datasheet wat een willekeurige switcher voor het idee.

Verder kun je vast wel wat met een DAC verzinnen.

Beide oplossingen zijn in dit topic aan bod geweest.

Daarnaast zou je ook nog iets met een switcher doen en met een DAC op de feedback ingrijpen. De switcher doet het vuile werk en dat pic-ding alleen de 'set'. Zou een makkelijke manier kunnen zijn om zonder na te hoeven denken de dissipatie laag te houden.

Ik weet het verschil wel tussen PWM en een Dac...

maar een Dac voor 12A wordt ook een heel verhaal....

nogmaals... een geheel kant en klare oplossing hoef ik ook niet....
maar als er gezegd word dat ik een spoel moet hebben, dan is het toch niet zo vreemde vraag waar ik zo'n spoel vandaan zou kunnen halen, of dat ik hem zelf kan maken... en waar ik dan op letten moet... zelfde geld kan ik bijvoorbeeld een voorschakelapparaat van een TL buis gebruiken... ik zeg zomaar wat... weet ik veel...

ik had bijvoorbeeld ook dit topic gevonden : http://www.circuitsonline.net/forum/view/111163

en die spoel zag er niet zo vreselijk moeilijk uit?

of bijvoorbeeld zoiets: http://nl.aliexpress.com/item/DC-DC-4-5-30V-to-0-8-30V-12A-Buck-Conver…
kopen....

en dan die spoel/spullen gebruiken.... is 30v 12A.. of is dat ook nix?

cnc filmpjes op Http://www.arjan-swets.com
EricP

mét CE

Ik weet het verschil wel tussen PWM en een Dac...
maar een Dac voor 12A wordt ook een heel verhaal....

Niks houdt je tegen om met PWM een DAC in elkaar te klussen. Of je het wilt is wat anders... Het heeft niet zo heel veel met elkaar te maken.

nogmaals... een geheel kant en klare oplossing hoef ik ook niet....
maar als er gezegd word dat ik een spoel moet hebben, dan is het toch niet zo vreemde vraag waar ik zo'n spoel vandaan zou kunnen halen, of dat ik hem zelf kan maken... en waar ik dan op letten moet... zelfde geld kan ik bijvoorbeeld een voorschakelapparaat van een TL buis gebruiken... ik zeg zomaar wat... weet ik veel...

Ik snap je punt, maar... er is meer aan een spoel dan zelfinductie en maximale stroom. Een aantal parameters kun je wel schatten (zoals stroom, zelfinductie). En voor de rest wordt het wat experimenteren. Da's geen kattenpis bij dergelijke stromen. Er is dus geen hapklaar antwoord op. Zelfs mensen die iets meer ervaring lijken te hebben dan jij (ik neem mezelf dan maar als voorbeeld), volgen braaf de datasheet bij het opbouwen van een switcher als het gewoon moet werken. Dus als er nummertje zus-en-zo van fabrikant die-en-dat in staat, dan zorg ik dat ik dat krijg. Waarschijnlijk werkt iets 'main stream' wat bij een reguliere toko ook te krijgen is ook wel, maar dat voedinkje moet het gewoon doen en ik wil er niet te lang over nadenken (time is money en het is 'onderdeel van' en geen 'doel op zich' ). Gevolg is dat het wat experimenteren wordt als je wat anders wilt (zoals jij).

Goed, dat ding doet 12A bij volle spanning. Ik begreep dat het ding zich min of meer als weerstand gedraagt, dus gaan we uit van Ohms gedrag en een lineaire regeling. De natte vinger zegt dat je dan de meeste dissipatie in je 'voeding' (regeling dus) hebt op half vermogen. Je hebt dan 12V bij 6A, zijnde een dikke 70W te dissiperen. Da's best een hoop. Of het een probleem is, is wat anders (waar komt die 24V vandaan?).
Je zou eens kunnen kijken naar een 'standaard' buck converter die een dergelijke stroom kan regelen. In de datasheet staan altijd voorbeelden (met vaak ook wel een partnumber voor de gebruikte spoel). De loop is doorgaans DC vanaf de uitgangs elco. Daar kun je door slim met je pic-ding (en een DAC erachter) op in te grijpen wel wat mee rommelen - binnen de grenzen van wat die switcher leuk vindt. Ik denk dat dat de weg zou zijn die ik zou kiezen.
Het is met weinig vermogen regelbaar, dat Peltier element ziet DC en het rendement is acceptabel.
Alternatief is een schema van een (trage) switcher pakken en kijken hoe die eindtrap in elkaar zit. Dat bouw je na met je pic-ding. Nadeel is dan wel dat je loop in software zit (zo je wilt: er software in de loop zit), en zeker met een pic-ding is dat wel een beetje vragen om ontsnappende magische rook.

Als het wat lomper mag zijn, zou je eens kunnen kijken of je wat met meerdere peltier elementen kunt. Als ze identiek zijn, dan kun je ze mi. serie / parallel schakelen. Als je dat met 4 stuks doet, dan kun je kiezen tussen 4 in serie, 4 parallel, 2x2 in serie / parallel. Zo blijven ze allemaal koelen (geen warmte / koude brug) en hebt 3 'standen'. Als je langzaam schakelt (als in: elke 5 minuten een keer ofzo), dan zal het met 'pieken zijn slecht' wel loslopen. De vraag is of hetgeen je koelen wilt 'traag' genoeg is om de gewenste nauwkeurigheid te halen.

Dus moeilijk: nee, nog steeds niet. Hapklaar? Helaas ook niet...