Есть еще промежуточный вариант.
Линейный усилитель, питающийся от импульсного питателя, который создает на выходном каскаде небольшое (уменьшаем тепловыделение) напряжение.
Придется добавить индуктивность. У сожалению автор не сказал ничего о допустимых пульсациях... Если можно немного, то можно посмотреть на готовые устройства именно для этого - драйверы шаговых двигателей. Там токи поменьше, но схемотехника уже отработана и нарисована. Есть даже полудрайверы для управления внешними транзисторами.
Что Вы называете активной нагрузкой? Должна ли она одним концом сидеть на земле? Почему полевые транзисторы? Если заранее известно, что нужна пила, то зачем ее задавать ЦАПом?
Зачем Вам градиенты? На глубине несколько метров температура постоянная. а на поверхности меняется.
Или Вы устраиваете на поверхности теплоизолированный тепловой резервуар.
В обоих случаях эксплуатируете тепловые волны. Вот аналог - приливные электростанции.
Немного добавлю.
1. Идея использовать стандартный элемент Пельтье тут не подходит. Они все рассчитаны на большие токи и тепловые потоки, поэтому и в обратном включении надо это обеспечить. Это примерно... как использовать телескоп вместо микроскопа.
Нужно сварить много термопар из тонкого провода последовательно.
2. Надо иметь в виду, что КПД ограничивается сверху стандартным выражением для тепловых машин, поэтому разницу температур надо иметь побольше и, следовательно, тепловой резервуар с большой теплоемкостью.
Какое число витков Вы называете огромным? Я вот видела... порядка нескольких сотен обычным монтажным проводом. Что касается применений, то Гугл Вам в помощь. Я вот видела измерение импульсных токов. Больших таких. И напряжение там было большое. С шунтом не подступиться.
Не соглашусь с уважаемым 'Oxygen Power. Обычно (может, что-то не знаю...) этот самый пояс не нуждается ни в каких сердечниках и выпучиваниях поля . Им делают петлю (или несколько) вокруг провода с током.
Принципиально важно, чтобы диаметр и шаг намотки были постоянными и концы соединялись близко, желательно подальше от провода с током. Напряжение пропорционально производной тока по времени, что следует из уравнений Максвелла.
Рассмотрим катушку индуктивности с нулевым сопротивлением. Прикладываем к ней напряжение. Ток начинает расти с постоянной скоростью. А отчего напряжение не ноль - оттого, что меняется поток (магнитный). Одно из уравнений Максвелла - теорема о циркуляции это описывает, но не объясняет, - так создал Создатель...Теперь мысленно добавим еще одну идентичную обмотку - хорошо совпадающую с первой. Например, пусть будет коаксиальный кабель. На оплетке будет ровно такое же напряжение по вышеупомянутой теореме. Если мы ее нагрузим, то потечет ток в обратную сторону. Вот так на пальцах мы объяснили работу трансформатора 1:1.
