Temperaturregler mit Peltier-Heizwiderstand, schematische Ausgabe

Ich habe ein Problem mit folgendem Schaltplan:

Temperaturregler

Was ich tun muss:

Zwei Temperaturregler, um einen Temperaturgradienten zu erzeugen. Die heiße Seite liegt etwas über Raumtemperatur und ist mit einem Kupferdraht (ca. 5 bis 10 Ohm) realisiert. Die kalte Seite wird mit einem Peltierelement realisiert. Jede Temperatur wird mit einem NTC gemessen. Ein Python-Skript zeichnet die Temperatur in Echtzeit (so ziemlich).

Bei meinem Labornetzteil habe ich jede Temperaturregelung separat ausprobiert. Für den Peltier funktionierte es am besten mit einer Spannung von etwa 3,2 V (der Strom würde zeitweise bis zu etwa 1 A steigen). Die Arduino PID-Bibliothek rechnet ein bisschen und ein PWM-Signal steuert den MOSFET Q1. So weit, ist es gut. (Ich weiß, dass PWM nicht die beste Option für einen Peltier ist, aber es funktioniert und da ich nicht viel abkühlen muss, ist es in Ordnung..). Der Heizwiderstand benötigt etwa 6 oder 7 V, um genügend Strom zu haben. Auch hier: PID, PWM zu MOSFET.

Mein Problem:

Ich muss alles mit einer 12-V-Stromversorgung (max. 2,2 A) betreiben. Da ich ein paar LM317 habe, würde ich sie nur verwenden, um die 3,3 V und die 7 V aus der 12-V-Versorgung zu erzeugen. Aber irgendwie funktioniert diese Schaltung nicht richtig und ich frage mich, ob ich hier etwas grundlegendes übersehen habe.

Es scheint, dass die PID des Heizwiderstands irgendwie nicht mehr funktioniert, wenn Peltier und Heizwiderstand verbunden sind. Es wird immer wärmer und wärmer. Außerdem erreicht der Peltier nicht die gewünschte Temperatur, obwohl er es versucht. Warum das? Auch die LM317 werden sehr heiß. Gibt es einen schöneren Weg, es zu tun?

Meine Frage:

Soll diese Schaltung funktionieren? Gibt es eine bessere Idee, wie ich mein Ziel erreichen kann?

Bearbeiten:

Hm, anstelle des LM317 habe ich eine andere DC-Versorgung gefunden (2,4A/5V - Apple USB-Ladegerät). Da der Peltier eine maximale Nennspannung von 7 V hat, sollte das auch funktionieren. Ich habe die Induktivität noch nicht erhalten, also versuche ich immer noch, die Dinge so zum Laufen zu bringen, wie es vorher war (PWM). Hier die neue Schaltung:

Jetzt kühlt der Peltier sehr sehr schnell ab, obwohl der MOSFET irgendwann den Strom blockieren sollte. Was ist los? Auch der Heizwiderstand erwärmt sich gerade super schnell. Ich verstehe einfach nicht, was passiert. Es ist, als ob die MOSFETs nicht mehr funktionieren.Schaltplan neu

Antworten (1)

Wenn Ihre Heizung nur aus Widerständen besteht und Sie sie trotzdem per PWM betreiben, schließen Sie sie direkt an die 12-V-Versorgung an. Der Linearregler verschwendet nur viel Strom und erzeugt Wärme, mit der Sie umgehen müssen. Ordnen Sie die Heizwiderstände so an, dass die Heizung bei angelegten 12 V etwas wärmer wird als Sie benötigen. Sie verwenden dann PWM, um das zurückzudrosseln.

Für den Peltier möchten Sie kein reines PWM verwenden. Das ist nicht nur viel weniger effizient, sondern kann auch den Peltier beschädigen. In diesem Fall möchten Sie ein Schaltnetzteil verwenden. Das kann so einfach sein wie die von Ihnen gezeigte PWM, aber mit LC-Filterung, um den Strom durch den Peltier für jeden festen PWM-Arbeitszyklus einigermaßen konstant zu halten. Die allgemeine Faustregel lautet, die Peltier-Stromwelligkeit auf 10 % oder weniger des Durchschnitts zu halten. Die Temperaturrückmeldung schließt den Kreis, sodass Sie Spannung oder Strom nicht explizit durch den Peltier regulieren müssen. Der Regelkreis passt das PWM-Tastverhältnis entsprechend der Temperaturrückmeldung an.

Weitere Informationen zum Treiben von Peltiers aus einem digitalen PWM-Signal finden Sie hier .

für die Heizung: einfach den oberen linken LM317-Teil der Schaltung entfernen? für den peltier: das klingt so, als könnte ich den zweiten LM317 auch loswerden. Hast du eine Idee, wie man die Werte für L und C berechnet?
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