Элемент Пельтье - расчёты и дополнение

[trampampusha]

Продолжение касательно Пельтье.
Не хочу плодить темы.
Теперь вопрос по плавному включению питания.
На Пельтье нельзя резко подавать питание, о чём пишут все производители.
Нарисовал две схемы, одна на биполярном, а другая на полевом транзисторе.
Суть схемы - при подаче питания через резистор R1 происходит заряд конденсатора C1, напряжение на нём растёт, транзисторы плавно открываются и на выходе плавно растёт напряжение и ток.
Какую схему лучше взять и может кто предложит что-то своё?

[Yuri222]

trampampusha, о какой силе тока в элементе Пельтье может идти речь?
Не стоит забывать о том, что современные мощные мосфеты внутри представляют собой кучу запараллеленных маломощных, у которых Vth несколько различается между собой. В результате при плавном включении весь ток может пойти через маленькую часть из них - с возможной перегрузкой.

[mike-y-k]

trampampusha, а просто посмотреть как это сделано в готовых и работающих изделиях?
«Схемотехника блоков питания элементов Пельтье»

[trampampusha]

Не стоит забывать о том, что современные мощные мосфеты внутри представляют собой кучу запараллеленных маломощных, у которых Vth несколько различается между собой. В результате при плавном включении весь ток может пойти через маленькую часть из них - с возможной перегрузкой.

Т.е. от мосфетов лучше отказаться.

а просто посмотреть как это сделано в готовых и работающих изделиях?
«Схемотехника блоков питания элементов Пельтье»

Смотрел.
Классика жанра - импульсные БП с ШИМ и дросселем на выходе + большой конденсатор, чтобы сглаживать пульсации.
Такие схемы обычно используются для регулирования мощности, когда это надо, чтобы повысить КПД.

[Yuri222]

Классика жанра - импульсные БП с ШИМ и дросселем на выходе + большой конденсатор, чтобы сглаживать пульсации.

trampampusha, Вы бы техзадание вкратце обрисовали - напряжение питания этих элементов, ток (сопротивление элементов), время нарастания напряжения питания.
У TI есть микросхемы DC/DC преобразователей с плавным нарастанием тока дросселя (можно обеспечить плавное нарастание вых. напряжения без насыщения дросселя), работающие на емнип 0,5-2 МГц. Что позволяет применить совсем не большой кондер, а если обеспечить непрерывный ток в дросселе - то кондер может оказаться совсем небольшим керамическим микрофарад на десяток-два...

[trampampusha]

Вы бы техзадание вкратце обрисовали - напряжение питания этих элементов, ток (сопротивление элементов), время нарастания напряжения питания.

Элемента три.
Питание каждого 12 вольт.
Ток каждого элемента 5 А.
Источник питания один - 12 В, 20А - трансформатор с мостом и электролитами.
Т.е. элементы в принципе можно включить параллельно, но можно и каждый по отдельности, через свою схему плавного запуска, но от того же источника питания.
Время нарастания не критично и даже 1 сек более чем достаточно.
Главное, чтобы питание не подавалось резко, с крутым фронтом, т.е. не в виде импульса, как например коммутация кнопкой.
Подобное включение быстро выводит элементы из строя.

[akegor]

Время нарастания не критично

и тут же

Главное, чтобы питание не подавалось резко

Надо, как-то, определиться - критично или некритично. И с критериями оных. А лучше всего брать эти самые критерии не с потолка, а с рекомендаций производителя или стекольщика с Сенного базара, но с указанием источника рекомендаций.

[trampampusha]

и тут же

Читать надо всё.
Ясно же разъясняется

Главное, чтобы питание не подавалось резко, с крутым фронтом, т.е. не в виде импульса, как например коммутация кнопкой.

Будет 1 секунда - нормально.
Будет 0,5 сек, тоже пойдёт.
Если Время затягивать, то ключевой элемент будет дольше находится на линейном участке, а значит сильнее греться.

А лучше всего брать эти самые критерии не с потолка, а с рекомендаций производителя

Так производитель так и рекомендует - избегать коммутации, при которой имеем вертикальный фронт, т.е. когда тупо коммутируем кнопкой или реле.

Только давайте без микросекунд и прочей ерунды.
Например видел схему, где стартовая коммутация осуществляется при переходе напряжения через "НОЛЬ" напряжения на вторичке трансформатора, т.е. синусоида контролировалась до моста и это тоже нормально.
В той схеме был небольшой ток и коммутация осуществялась тиристором после моста.
Мне такой вариант не подходит, т.к. ток большой, а на тиристоре падает почти 1,5 вольта, т.е. мощность будет рассеиваться ещё та.

В теме звучал вопрос про водооталкивающие свойства керамики, из которой сделан элемент.
В общем провёл эксперимент.
Взял два элемента и взвесил их.
Один элемент оставил как есть, он стал как бы контрольным по весу.
Сделал это для того, чтобы потом внести поправку на изменения показания весов, если такие будут.
Второй элемент опустил в воду на неделю.
Спустя неделю вынул, вытер насухо и даже слегка обдул феном.
Взвесил.
Эталонный показал тот же вес, т.е. всё нормально, поправку делать не надо.
Второй стал тяжелее почти на 2 грамма, т.е. керамика воду в себя вбрала, что не есть хорошо.
Вес не изменился даже после того, как керамика пролежала завёрнутой в туалетную бумагу, т.е. если вдруг и была влага на внешней стороне, то должна была уйти в бумагу, но этого не произошло.
Теперь вот думаю, чем бы покрыть керамику, т.к. вариант непосредственного охлаждения жидкостью мне нравится больше, чем использовать термопасту и проточный элемент, типа такого


Сразу скажу, что встречаются элементы, у которых между пластин нет заливки.
У меня она есть, т.е. нельзя сказать, что влага попала потому, что нет защиты с торцов, хотя ... кто его знает, всё может быть и влага проникла как раз через эту заливку, а керамика не виновата.
Для наглядности выкладываю фото обоих вариантов, с заливкой и без.

[akegor]

Ясно же разъясняется
...
Только давайте без микросекунд и прочей ерунды.

Угу... Вот только конкретные цифры гораздо зачетней выглядят, хоть Вы их и не любите. А без конкретики - пианэрство с барабанством.

[mike-y-k]

Сделать БП с нужным нарастанием напряжения на 12V5A нет проблем.
Вполне можно приспособить даже компьютерный с нужной переделкой цепи ОС по напряжению.
Можно даже добавить цепь резервного питания элементов малым током при непредвиденном отключении питания…
Пельтье не любят и резкую подачу напряжения, и его отключение - оба варианта ведут своим путём к их деградации.
Есть специальные чипы (и готовые RD/EVB под них со всеми расчетами). Там и плавный запуск, и контроль/установка мощности,…