Peltier mit PWM ansteuern - Modell

[Rodney]

Thermische Vorlaeufe sind in der Regel recht traege, von daher kann sicher dein PWM in sub-Hz-Bereich sein, z.B.:
50% PWM = 5s AN, 5s AUS.

Das Problem hierbei ist, dass in der AUS-Phase das Element nicht mehr verhindert, dass die Energie von der heißen Seite zur kalten Seite fließt.
Da beide Seiten an recht großen Kühlkörpern montiert sind, kann man sich vorstellen, dass so eine Ansteuerung nicht funktioneren kann.

Daher mein Gedanke, eine PWM mit hoher Frequenz zu verwenden, um zu garantieren, dass immer ein Strom fließt und nur die transportierte Wärmemenge (aber immer mit "positivem" Vorzeichen) geregelt wird.

Für ein Peltierelement sollte man den Strom schon etwas glätten, und nicht direkt mit dem PWM drauf gehen. Das hilft für einen etwas besseren Wirkungsgrad. Man muß es aber auch nicht übertreiben, wenn man irgendwas in der Größenordnung 5-10% Restwelligkeit im Strom drauf hat, ist es nicht schlimm. Zur Glättung kann man neben der Spule auch einen Elko einsetzen, so wie bei einem normalen Schaltnetzteil.

Die Verluste im Peltierelemnte sind vom Effektivwert des Stromes abhängig, die der Nutzeffekt (vor den Verlusten) vom Mittelwert des Stromes.


Für die Modellierung des Leistungsteils ist der Ohmsche Widerstand vermutlich schon ausreichend. So besonders Temepraturabhängig ist der nicht einmal. Wenn man es etwas besser haben will, kommt noch eine eher kleine Spannungsquelle in Reihe, für die Thermospannung. Damit hat man dann auch schon ein recht gutes Modell.

Das hilft mir schon einmal weiter, so werde ich es dann erst einmal probieren. Ich werde mal ein wenig herumrechnen, mit welcher Restwelligkeit man sich wieviel % weitere Verluste einhandelt und das ganze mal in Spice simulieren.

Aber ihr denkt, dass eine Restweilligkeit von sagen wir 10% an sich kein Problem für ein herkömmliches TEC darstellt?!

Viele Grüße,
Rodney