[Tanya 4]

Только если планируете импульсное питание- поставьте последовательно с пельтье дроссели. Вопрос про эффективность работы пельтье при импульсном питании или ШИМ- до конца неизучен, но для спокойствия лучше сгладить импульсы тока дросселями.

Кажется, что паразитное тепловыделение пропорционально интегралу от квадрата тока, а теплоперенос - интегралу от тока.

Поэтому, сглаживание очень полезно. Во всех аспектах.

[AlexeyW 0]

Я как-то удивился затейливой форме кривых теплопереноса и разности температур от тока в описании элементов. Когда прикинул, как именно он работает, получилось квадратное уравнение с тремя членами, описывающее кривые именно такого вида :)

Простая модель элемента Пельтье примерно такая - это сумма трех тепловых процессов:

- поглощение Q1 на холодной и выделение того же Q1 на горячей стороне, Q = AI

- теплопроводность, поток Q2 = B(Tг-Tх)

- тепловыделение от прохождения тока, Q3 = CI^2, выделяется поровну в обе стороны

Если все это сложить с правильными знаками, получится уравнение, описывающее элемент.

 

Второй и третий члены принципиально связаны друг с другом - отношение теплопроводности к электропроводности очень мало различается для широкого класса проводников и полупроводников.

 

Есть два частных случая - откачка макс. потока при нулевой разности температур, и достижение макс. разности при нулевом потоке. Для второй задачи более адекватен толстый элемент (реально - многоступенчатый), но разность в идеале пропорциональна корню из количества элементов, а реально - еще куча проблем. Для первой задачи адекватнее как можно более тонкий элемент, но я не знаю, выпускают ли элементы с различной оптимизацией - кажется. у них всех параметры очень близки.

Изменено 15 декабря, 2010 пользователем AlexeyW

[SNGNL 12]

Меня интересует: возможно-ли их применение в малогабаритном блоке,

с ограниченной мощностью потребления?

Еще меньше?

[AlexeyW 0]

Конечно, возможно. В принципе :)

А в частности - считать надо, очень зависит от задачи. Что нужно делать?

 

Еще меньше?

Ой, ктой то? А что это такое? :)

 

Трехкаскадный пельтье (этажерка) дает -120 при водяном охлаждении горячей стороны. Эффективность конечно падает, но не катастрофически.

Один элемент стандартно дает разность в 70 градусов.

(120/70)^2=2,94, т.е. почти ровно три элемента - значит, эффективность не упала вообще :) Не говоря уж о том, что температура охлаждающей воды, возможно, не ноль, да и какое-то термосопротивление есть все же.

Т.е., если отвечать на первый вопрос топика - никаких проблем быть не должно.

Изменено 16 декабря, 2010 пользователем AlexeyW

[khach 33]

Один элемент стандартно дает разность в 70 градусов.

Не стандартно, а максимально, т.е вообще без тепловой нагрузки, сам на себя. Но ведь остальные элементы "этажерки" будут нагружены теплом от верхних каскадов. Хорош, если градусов 40 на каскад будет, а то и хуже.

А от USB- , да, можно питать, мелкие пельте с габаритной мощностью 0.5Вт. Только режим выхода на точку удержания надо рассчитать и сделать управляемым- а то оно может слишком много тока сожрать и от ноутбуков работать не будет. Фотодиод например термостабилизировать можно свободно- были такие со встроенными прямо в корпус холодильниками- корпус откачан на вакуум и нет возни с термоизоляцией. Но вообще то для надежного охлаждения USB маловато будет- желательно ватт 10 иметь в запасе.

 

[AlexeyW 0]

Не стандартно, а максимально, т.е вообще без тепловой нагрузки, сам на себя. Хорош, если градусов 40 на каскад будет, а то и хуже.

Это очевидно. Про "стандартно" я имел в виду, что теоретически элемент может быть оптимизирован либо на бОльший поток тепла, либо на бОльшую разность температур. Реально же их стандартно делают на разность около 70 градусов. Если сделать элемент в К раз толще, он даст разность в корень из К больше. То же относится к количеству этажей - нужно умножить на корень из числа этажей (а не 40 градусов на этаж)

А от USB- , да, можно питать, мелкие пельте с габаритной мощностью 0.5Вт. Только режим выхода на точку удержания надо рассчитать и сделать управляемым- а то оно может слишком много тока сожрать и от ноутбуков работать не будет. Фотодиод например термостабилизировать можно свободно- были такие со встроенными прямо в корпус холодильниками- корпус откачан на вакуум и нет возни с термоизоляцией. Но вообще то для надежного охлаждения USB маловато будет- желательно ватт 10 иметь в запасе.

Опять же - вопрос, что именно нужно. Чем меньше ток, тем меньше выделяется тепла в самом элементе. Если в охлаждаемом пространстве тепловыделение мало, а нужна разность температур - тут эффективна этажерка. С фотодиодами такими я сталкивался.

Насчет выхода на режим - а разве элемент Пельтье при выходе будет потреблять много больше, чем в режиме? У него есть конкретное сопротивление, термозависимое, но не до такой же степени (хотя, утверждать не буду). Но не стоит забывать, что термокоэффициент нужно еще делить пополам или больше - вель одна сторона остается при комнатной, а может, еще и греется.

[НЕХ 4]

Пельтье ещё и источник термоЭДС.

Наверно, правильнее питать от источника тока, а не напряжения.

[SNGNL 12]

Ой, ктой то? А что это такое? :)

Внизу монета достоинством в один цент. На ней твердотельный лазер с диодной накачкой и термостабилизацией на элементах Пельтье(все внутри).

[AlexeyW 0]

Пельтье ещё и источник термоЭДС.

Наверно, правильнее питать от источника тока, а не напряжения.

Ага, верно. Но она, кажется, невелика?

Но что от источника тока - это в любом случае, иначе из-за многих существенных факторов можно получить разброс раза в полтора. Тем более что основной эффект пропорционален именно току.

 

Внизу монета достоинством в один цент. На ней твердотельный лазер с диодной накачкой и термостабилизацией на элементах Пельтье(все внутри).

Спасибо. Здорово, однако

[khach 33]

Вот тут на картинки посмотрите http://www.rmtltd.ru/sm_to46.htm и другие типы корпусов. Там же термостолбики рядом.

[НЕХ 4]

термоЭДС - полвольта - обычное дело.

Сам иногда холожу фотоприёмники - в своё время разработал удобный драйвер холодильника.

Драйвер светодиода в корпусе SOT23-6 на 1 ампер отлично справляется с задачей.

А входной усилитель и ПИД-регулятор в одном флаконе удается на INA330 - достаточно изменить схему выходного каскада (вместо резистора - RC цепочки ). Вся схема - кубический сантиметр.

 

[AlexeyW 0]

термоЭДС - полвольта - обычное дело.

Сам иногда холожу фотоприёмники - в своё время разработал удобный драйвер холодильника.

Драйвер светодиода в корпусе SOT23-6 на 1 ампер отлично справляется с задачей.

А входной усилитель и ПИД-регулятор в одном флаконе удается на INA330 - достаточно изменить схему выходного каскада (вместо резистора - RC цепочки ). Вся схема - кубический сантиметр.

Ага, именно. Тоже приходилось делать, только я делал ПИ-регулятор, несколько проще :)

Полвольта - вообще, немало, там всего чуть больше вольта. Я вообще-то глупость сказал, что оно мало - ведь именно термо-ЭДС тут обуславливает эффект переноса тепла :)

[НЕХ 4]

ПИ от ПИД отличается отсутствием конденсатора.

Зато с ПИД переходный процесс в 5 раз короче.

Сначала предполагал измерять термоэдс для мониторинга - но потом не нашёл большой пользы в этом.

(хотел контролировать перегрев горячей стороны)

[khach 33]

Если воздухом охлаждаете- обязательно отдельный терморезистор на горячую сторону ставить. Случаи- разные бывают. Вентилятор заклинил, или температура наружного воздуха под 40- тупая схема управления пельтье без защит доводила до расплавления элемента (125 гр и выше)- ну не справляется он, а ему больше тока и больше пихают.

[НЕХ 4]

измеряю температуру снаружи DS18S20, контролирую ток и время его действия.