Ansteuerung Peltier

Guten Abend.

Wahrscheinlich wurde dieses Thema bereits 1000x durchgekaut, jedoch bite ich um eure Hilfe:

Ich bin relativ neu auf dem Gebiet (normalerweise arbeite ich mit viel höheren Spannungen und größeren Bauteilen) und muss mich erst "herantasten".

So nun zu meinem "Projekt":

Ich versuche mit einem Arduino Uno eine Peltierschaltung zu erzeugen. Konkret geht es darum das ich zwei Peltierelemete(ich hätte mal gesagt 5,8A,58-65W) ansteuern möchte.

Ziel des Ganzen ist eine Kühlung einer Füssigkeit auf ca. 10 Grad. Die Sache mit dem Gefäß etc. lasse ich mal außen vor, prinzipiell geht es nur um das "elektronische".

Wie könnte so eine Schaltung aussehen bzw. welche Bauteile benötige ich dazu?

Ich bitte um eure Hilfe.

LG

Wenn Du nur kühlen mußt dann genügt ein MOSFET und eine PWM-Ansteuerung.
Grüße Uwe

Danke für die Info.

Das heißt ich steuere vom Arduino weg über Analog Out die PWM gehe dann zum MOFSET dann zum Peltier und wieder zurück zum Arduino?

Brauche ich da sonst noch was oder müsse das funktionieren?

Welcher MOFSET eignet sich dafür?

Hi

Laut WWW ist die erreichbare Temperatur-DIFFERENZ von bis zu 69K möglich.
Link
Hatte Da irgendwie (viel) weniger im Hinterkopf.

Ok, dann ist die Ziel-Temperatur schon Mal nicht das Problem - Du musst nur die Wärme weg bekommen.
Das ist sowohl die Wärme, Der der kalten Seite entzogen wurde, wie die Wärme, Die der Stromfluß in die ganze Mystik mit einbringt.

'Wirtschaftlicher' wäre hier das Wärmen mit Peltier, da man wesentlich mehr Wärme bekommt, als Kühle,

Bis jetzt hast Du zwei dieser Elemente - Beide wollen ca. 6A Strom, macht 12A.
Das kann jeder zweite handelsübliche FET, da wir über Arduino reden, einen LL-N-FET aka IRFZ34/IRFZ44.
Dieser schaltet den Minus-Pol (N-FET).
Ob es sinnvoll ist, eine Induktivität un den Stromkreis einzubringen, damit der Strom nicht 'lückt', müsste man austesten.
Könnte sein, das der Seebeck-Effekt Dir sonst einen Teil der Kühl-Leistung wieder weg frisst, um aus dem Temperatur-Unterschied eine Spannung zu erzeugen.
(sollte eigentlich nur bei Stromfluß 'greifen' - also hart geschaltet müsste gehen - wie gesagt, nur so eine Idee)

MfG

Peltier Elemente benötigen einen möglichst stabilen Strom.
Stromschwankungen führen zu schnellem altern.

Hi

Das spricht doch eher FÜR eine Induktivität - dann müssen wir den Strom 'mithalten' und um den gewünschten Punkt herum 'PWM'en.
Hast Du nähere Informationen zum Altern von Peltier-Elementen?
Denke, daß ein reines PWM von 10kHz 'schädlicher' ist, als ein geglätteter Strom 'um den Mittelwert' - alleine, weil die thermische Belastung des Element geringer ist.

MfG

postmaster-ino:
... Hast Du nähere Informationen zum Altern von Peltier-Elementen?...

MfG

Könnte sein, dass es schnelle und häufige Wechsel der TEMPERATUR sind, die schaden.
Wenn Schwankungen der Stromstärke sich nicht auf die Temperatur auswirken können, weil das Element an einen großen Kühlkörper gebunden ist, dann bleibt der Schaden vielleicht gering ?

Bei niedriger PWM Frequenz, oder bei hartem Schalten, sind es die Materialspannungen, auf Grund von lokalen Temperaturschwakungen, die zu einer frühzeitigen Zerstörung der Strukturen führen.
Verbietet sich also.

Bei hoher PWM Freqzuenz mag es mechanisch halten, aber die Effizienz geht gnadenlos in den Keller.
Das macht es uninteressant.

Finde da mal einen guten Mittelweg... die Höhe der Energieabnahme spielt auch noch mit hinein wenn ich mich recht erinnere.

Kann man nicht zwischen dem PWM Ausgang und dem Peltier Element einen dicken Elko schalten? Das müsste doch funktionieren?!

themanfrommoon:
Kann man nicht zwischen dem PWM Ausgang und dem Peltier Element einen dicken Elko schalten? Das müsste doch funktionieren?!

Wenn der Schalttransistor aushält.
Grüße Uwe

Hi

Der Ausgang wechselt von 0V auf 5V - der Kondensator bekommt also 'laufend auf die Fresse' - oder der Pin des Arduino - so ein Kondensator wehrt sich nämlich bei solcher Behandlung :wink:
Hier wäre die Drossel/Spule/Induktivität anzusetzen, da Sie den Stromfluss 'gleich' halten will.
Das ist ja auch das Problem bei induktiven Lasten - schaltet man Diese ab, 'pumpt' die Drossel den Strom weiter durch den Kreis - da Dieser 'nicht weg kommt' (Schalter ist offen), steigt dort die Spannung auf mehrere hundert Volt an - pätsch, Bauteil kaputt.

Deshalb bietet man dem Strom eine Freilauf-Diode als 'Alternativ-Weg'.
Wäre hier ebenfalls nötig - dann muß man sich nur noch darum kümmern, daß der gewünschte Strom nicht überschritten wird, vll. könnte man Das, wenn nicht eh im Arduino verarbeitet, mit einem L297 Chopper realisieren.
Dabei müsste man dann irgendwie den Wunsch-Strom dem L297 beibringen (wird ja normal fest kodiert, also der Feedback-Widerstand wird dem maximalem Stepper-Strom entsprechend gewählt - das Timing/die Chopper-Frequenz kommt von einem RC-Glied am L297 - gesparte Rechenzeit im Arduino).

MfG

So Leute, erstmal danke für eure Hilfe.
Ich habe die Schaltung jetzt erstmal hinbekommen

Maxi1610:
So Leute, erstmal danke für eure Hilfe.
Ich habe die Schaltung jetzt erstmal hinbekommen

Liest sich für mich wie Höflichkeitsgefasel.
Echter Dank besteht darin etwas zurückzugeben für jene, die vielleicht ähnliches planen.

Ist eigentlich nicht viel dahinter. Mit dem mofset und der dementsprechenden Kühlung der Peltier sollte es hinhauen.

Ich versuche bevor ich das ganze realisiere auch den softwareteil zu lösen