Rechtecksignal glätten

[wkrug]

Ich denk mal ein Schaltnetzteil wäre eine mögliche Wahl, wenn Du kein PWM am Peltier Element nutzen willst.
Welchen Strom zieht das Element bei Vollast? Evtl. geht das mit einer 1Chip Lösung.
Die Steuerelektronik könnte dabei die Referenzspannung liefern, die dann letztlich die Ausgangsspannung steuert.
Als fertiges Bauteil könnte evtl. eine LED Konstantsromquelle mit proportionaler Dimmung eine Realisierungsmöglichkeit sein.
Die Dimmspannung bestimmt dabei den Ausgansstrom der Stromquelle und somit die Kühlleistung des Elements.

Zur Glättung des PWM Signals vom Controller kannst Du 3 RC Glieder hintereinander Schalten, das gibt dann schon ein relativ gutes Gleichspannungssignal. Eventuell wäre auch ein externer D/A Wandler eine Möglichkeit.
Die gibt's auch mit I²C oder SPI Schnittstelle um Pins zu sparen.
Wenn Du genügend Ports frei hast ginge auch ein R-2R Netzwerk als D/A Wandler.

Thermische Prozesse sind regelungstechisch ein ganz eigenes Problem, weil diese sehr langsam ablaufen und gerne mal zum Überschiessen neigen.

Ich meine für so einen Zweck wäre eine einfache Zweipunktregelung ein genauso guter Weg und wesentlich einfacher zu realisieren.

Wird die Solltemperatur überschritten wird das Element voll bestromt.
Ist die Temperatur um 1...2°C abgesunken wird wieder abgeschaltet.
Zudem sollte die "Heisse" Seite mittels eines Lüfters gekühlt werden um brauchbare Wirkungsgrade zu erzielen, aber das Problem hast Du anscheinend ja schon gelöst.
Als Treiberelemente wären da Stärkere FET's geeignet.

[PICture]

Hallo!

Ich meine für so einen Zweck wäre eine einfache Zweipunktregelung ein genauso guter Weg und wesentlich einfacher zu realisieren.

Das ist eben optimale für langsame Thermoprozesse langperiodige PWM mit variabler Frequenz.

[Manf]

Vielleicht sollte man doch einmal das Ersatzschaltbild des Peltierelementes bemühen.
Das enthält einen elektrischen Widerstand der den Effektivwert des Stroms in Wärme unsetzt und eine Wärmestromquelle die den Mittelwert des Stoms in einen Wärmestrom zwischen kalter und warmer Seite umsetzt.

Der Wirkungsgrad des Elementes ist damit abhängig vom Verhältnis von Mittelwert zu Effektivwert des Stroms. Ausgehend von einem Stromwert, (z.B. dem Nennstrom) führt eine Verdopplung des Stroms zu einer Verddopplung der Kühlleistung und zu einer Vervierfachung der Verlustleistung.

Da bleibt eigentlich nichts anderes als den Strom zu glätten. Bei einem hohen Strom und einer ausreichend hohen Frequenz geht das sicher am besten mit einer Induktivität die pro PWM- Periode keine zu große Stromänderung zuläßt.

http://www.google.de/imgres?imgurl=h...w=1251&bih=696

http://www.google.de/imgres?imgurl=h...d=0CMABEK0DMDM

[wkrug]

Wenn 5A Maximalstrom reichen wäre evtl. der LT1074 eine Möglichkeit zur Spannungsregelung.

[SoulRaiZor]

Danke für die Antworten, ich habe mich nun doch für die Zweipunktregelung entschieden.
Für mich als totalen Anfänger die wohl bessere Wahl

MfG
Klaus

[Besserwessi]

Das Glätten des PWM Signals mit Induktivität und Freilaufdiode und ggf. noch einem Kondensator dazu entspricht der Schaltung eine Schaltreglers (Buck wandler, nur ohne den Regelteil). Da man sowieso eher langsam nach der Temperatur regeln wird, kann der µC auch gleich das PWM Signal erzeugen, ohne Umweg über eine Messung des Stromes.


Ein echter 2 Punkt Regler, mit An/Aus für das Peltierelement ist keine so gut Lösung. Da hat man die Nachteile von geringem Wirkungsgrad und hoher thermischer Wechselbelastung Belastung für das Petierelement. Ein schnelles PWM Signal wäre da sogar noch etwas schonender, einfach weil der Temperaturhub klein bleibt.

Ein linearer Regler (PID oder ähnlich) ist schon etwas komplizierter, aber auch noch keine Hexerei.