Hallo Zusammen, Ich möchte als kleines Prototypen-Projekt ein Gerät bauen dass es mir ermöglicht eine kleine Fläche (ungefähr 1cm^2) für etwa 10-20s auf 5°C herabzukühlen, und das möglichst kostengünstig versteht sich. Meine Überlegung ist daher ein Peltierelement mittels eines PID Reglers o.ä. anzusteuern, was allerdings das Problem zur Folge hat dass solche Regelcontroller ab Werk meist sehr Kostspielig sind (Bsp. UETR-S380-24-KIT) und kaum Handlich genug noch dazu. Nächste Idee wäre die Regelung mittels selbst programmierten (oder fertigen) Mikrocontroller, wo ich allerdings Ratlos bin welcher Controller hier passen kann und wie man dies in die Tat umsetzt. Was für Möglichkeiten würden euch in den Sinn kommen um mein Projekt umzusetzen? Gibt es noch andere Optionen? Ich bedanke mich herzlichst im Voraus! LG schliggi
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Beitrag #5793044 wurde von einem Moderator gelöscht.
Wieviel Wärmeeintrag in die Fläche gibt es ? Wie präzise müssen die 5°C sein ? Wie schnell willst du da hin ? Im Grunde ist aber Peltier + µC schon der richtige Weg. Ich würde einen Arduino vorschlagen. Der ist für Anfänger aufgrundder Einfachheit gut geeignet und die Ineffizienz der Libraries spielt bei der thermischen Trägheit auch keine große Rolle.
Zugegeben ich bin Kein Microcontroller Meister, habe allerdings ausreichend Kenntnisse mit Arduino und Raspberry Pi. Demnach bräuchte ich allerdings etwas mehr an Hardware um die hohe Stromaufnahme in den Griff zu bekommen oder? Die Temperatur ist relativ Variabel, sprich +-2°C sind völlig im Rahmen. Thema Wärmeeintrag sprechen wir von der Aussentemperatur unserer Haut als Kontaktfläche. Die Geschwindigkeit ist ebenfalls relativ irrelevant fürs erste.
> Nächste Idee wäre > die Regelung mittels selbst programmierten (oder fertigen) > Mikrocontroller, wo ich allerdings Ratlos bin welcher Controller hier > passen kann und wie man dies in die Tat umsetzt. Sowas banales geht mit wirklich jedem beliebigen Mikrocontroller. Allerdings setzt das immer noch vorraus das du den Programmieren kannst und das die PID parametrieren kannst. Bei deinen Vorraussetzungen scheint es mir fuer ein Prototypenprojekt daher sinnvoller du kaufst etwas fertiges. Diese Geraete sind nicht teurer wie deine Arbeitszeit sonst wuerde es sie nicht geben. Olaf
> Demnach bräuchte ich allerdings etwas mehr an Hardware um die hohe > Stromaufnahme in den Griff zu bekommen oder? Du koenntest mal schauen ob du irgendwo ein Schaltnetzteil findest dessen Ausgangspannung sich durch eine eingangspannung einstellen laesst. Wichtig ist nur das du das Peltier nicht ueber primitive PWM ansteuert. Es will im Mittel Gleichspannung/Strom mit einem nicht zu grossen Ripple drauf sehen. Olaf
Es gibt fertige Mosfet Module in der Bucht. Die schaffen die paar A von einem kleinerem Peltier locker. Dazu einen beliebigen Temperatursensor für den es eine Lib gibt. Versorgung mit einem 12V Netzteil. Fertig ist die Laube. PID zu parametrieren ist auch nicht so schwer. Gibt Anleitungen. Lohnt sich natürlich nur für private Zwecke. Für kommerziellen Einsatz kosten die Prüfungen mehr als ein fertiges Gerät.
wenn du etwas zeit mitbringst: https://de.aliexpress.com/item/Brand-New-Durable-Quality-12V-Digital-Temperature-Controller-Peltier-WH7016K-thermoelectric/32846153326.html den regler gibt's aber auch aus England über ebay nur so als alternative, wenn du für 15€ doch nicht basteln willst sg
Danke schonmal für die Vorschläge, Um das Gerät möglichst klein zu halten gehen solche großen Regler eher nicht, würde theoretisch sowas https://www.ebay.de/i/281338203722?chn=ps gehen? Da wäre alles doch dabei oder?
Lukas S. schrieb: > +-2°C sind völlig im Rahmen. Warum immer gleich für vollkommen trivialen Kram einen Mikrocontroller? PID ist auch völlig oversized (den hier für die Germanisten im Forum...) Zweipunktregler mit Komparator, 0,2°C Hysterese und fertig.
Beitrag #5793097 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5793118 wurde von einem Moderator gelöscht.
> Warum immer gleich für vollkommen trivialen Kram einen Mikrocontroller? Klar geht auch rein analog mit Operationsverstaerker hab ich auch schon gemacht. Ueberfordert aber so manchen hier noch etwas mehr weil man da weniger abschreiben kann wie bei Programmcode. Ausserdem kommen hinterher manchmal noch absurde Sonderwuensche die sich mit einem Controller einfacher umsetzen lassen. (Chef: Wie? Man kann die Temperatur nicht vom PC aus einstellen? Das hab ich mir aber eigentlich schon gedacht... Und kann da nicht noch eine LED dran die blinkt solange er noch kuehlt und leuchtet wenn 5Grad erreicht ist?) > PID ist auch völlig oversized (den hier für die Germanisten im Forum...) Noe. Wenn du es im Controller machst dann ist doch PID nur eine Zeile im Programm. Ob dann D letztlich auf 1 steht ist doch vollkommen egal. Zumal man den Code ja nicht jedesmal neu schreibt sondern vom letzten Projekt uebernimmt. Und wie gut/schlecht das klappt haengt sehr davon ab wo du deinen Temperaturfuehler platzieren kannst. Das kann projektabhaengig auch schonmal bloed sein. Olaf
Lukas S. schrieb: > eine kleine Fläche (ungefähr 1cm^2) für etwa 10-20s auf 5°C > herabzukühlen, und das möglichst kostengünstig versteht sich. Kältespray plus Timer?
Olaf schrieb: > Wenn du es im Controller machst dann ist doch PID nur eine Zeile im > Programm Plus die Hardware, die die Steuerung des Peltier ermöglicht. Für den Zweipunktregler reicht ein MOSFET, für den PID brauchts ne Konstantstromquelle. Und nein, Pelztiere wollen keine PWM
Max schrieb: > Im Grunde ist aber Peltier + µC schon der richtige Weg. Und sowas gibts für wenige 10€ fix&fertig zu kaufen: Temperaturregler mit Analogausgang.
Olaf schrieb: > Noe. Wenn du es im Controller machst dann ist doch PID nur eine Zeile im > Programm. Pelztier schrieb: > Für den > Zweipunktregler reicht ein MOSFET, für den PID brauchts ne > Konstantstromquelle. Und nein, Pelztiere wollen keine PWM Eben deswegen. Die eine Zeile stimmt auch nicht. Erstmal muß man die Temperatur messen. Analog + Abgleich, oder I²C Dann auf den PID und dann den Wert wieder analog machen über DAC, oder PWM DAC mit Filter. Den Quatsch dann auf eine analoge Treiberstufen um auch die Ströme liefern zu können. Natürlich mit katastrophalem Wirkungsgrad weil der Treibertransistor im Regelbetrieb ist. Und dabei ist das ganze nicht komplizierter als der Bimetallschalter im billigen Bügeleisen. Der Großvater aller Regelungen, der Zweipunktregler mit Hysterese. Aber natürlich kann man auch nen Raspi dazu vergewaltigen, weil heute ja jede Blinki Led einen Twitteraccount braucht.
Michael K. schrieb: > Den Quatsch dann auf eine analoge Treiberstufen um > auch die Ströme liefern zu können. Natürlich mit katastrophalem > Wirkungsgrad weil der Treibertransistor im Regelbetrieb ist. Netzteile mit 0-10V Eingang sind heute fast immer Schaltregler.
hinz schrieb: > Netzteile mit 0-10V Eingang sind heute fast immer Schaltregler. Das lassen wir uns mal auf der Zunge zergehen: Thermistor + AD Wandlung + Mikrocontroller + Software + DA Wandlung + Reglebares Netzteil mit 0-10V Steuer-Eingang ist Lösung A. Thermistor + Komparator + Mosfet + eine Handvoll Hühnerfutter ist Lösung B. Lukas S. schrieb: > möglichst kostengünstig Ja, was nimmt man denn jetzt nur ? Ich würde die PID Berechnung noch in die Cloud auslagern, das Ergebniss per SMS aufs Handy und über Wlan zum ESP32 übertragen, der Twittert das dann, ein Intel NUC liest das Twitter Konto mit und gibt über den DA Wandler der Soundkarte den Sollwert auf ein möglichst teures und großes Netzteil das dann das Peltier Element ansteuert. Auf die Schnelle fällt mir jetzt keine noch kompliziertere Lösung ein.
Michael K. schrieb: > Ja, was nimmt man denn jetzt nur ? Fertigen Regler und fertiges Netzteil, kostet zusammen deutlichst unter EUR 100,-, ehr sogar nur EUR 50,-.
hinz schrieb: > Fertigen Regler und fertiges Netzteil, kostet zusammen deutlichst > unter EUR 100,-, ehr sogar nur EUR 50,-. Komisch, meine (gelöschter) ging auch dahin eine Fertiglösung zu benutzen, war offensichtlich zu einfach und der Mod hats vorsichtshalber gelöscht.
Krass ... Komparator + NTC + Mosfet + Kleinkram kosten deutlichst unter 2€ ... Auch ohne selbst Denken erhältlich bei MC.net Beitrag "Einfachst-Temperaturregelung mit Komparator"
Michael K. schrieb: > Krass ... > Komparator + NTC + Mosfet + Kleinkram kosten deutlichst unter 2€ ... Der TE braucht wohl ein Einzelstück, da ist Bastelei einfach zu teuer. > Auch ohne selbst Denken erhältlich bei MC.net > Beitrag "Einfachst-Temperaturregelung mit Komparator" Für Pelztiere ungeeignet.
hinz schrieb: > Für Pelztiere ungeeignet tristate ist dagegen schon sehr gut. Also neben AN(Kühlen) und AUS(=Heizen) noch HALTEN mit einem experimentell ermittelten Konstantstrom. Die Forderungen des TO klingen eh nach Wissenschaft(1cm2, 20s). In den Ernergiegrößenordnungen ist der Wirkungsgrad völlig Wumpe. Das Ding braucht 500W? Egal, solange es gut(!) funktioniert.
Minimalist schrieb: > tristate ist dagegen schon sehr gut. > Also neben AN(Kühlen) und AUS(=Heizen) noch HALTEN mit einem > experimentell ermittelten Konstantstrom. Sehr gut ist anders. Die Pelztiere mögen keine Lastsprünge, da brechen schon bald die Lötstellen im Element.
Dann bietet sich doch meine supersimple Lüftersteuerung an. Muss man nur NTC und Poti tauschen. Beitrag "Re: Quick&dirty - schnelle Problemlösungen selbst gebaut" Wenn das Peltier mehr Strom zieht, nimmt man eben einen Leistungsdarlington oder bastelt sich einen aus 2 Transistoren. Garantiert keine PWM und keine heftigen Lastsprünge.
Matthias S. schrieb: > Dann bietet sich doch meine supersimple Lüftersteuerung an. Muss > man nur > NTC und Poti tauschen. > Beitrag "Re: Quick&dirty - schnelle Problemlösungen selbst gebaut" > > Wenn das Peltier mehr Strom zieht, nimmt man eben einen > Leistungsdarlington oder bastelt sich einen aus 2 Transistoren. > Garantiert keine PWM und keine heftigen Lastsprünge. Aber kein PID.
hinz schrieb: > Aber kein PID. Nö. Brauchts hier aber auch nicht. Ich vermute mal, das ein simpler Zweipunktregler hier einen guten Job machen würde. Besonders eifrige Bastler stabilisieren die Versorgung und spendieren ein 10-Gang Poti.
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Matthias S. schrieb: > Brauchts hier aber auch nicht. Das weiß nur der TE. Für mich klingt es schon so, als ob die Anforderungen mit einem einfachen P-Regler nicht zu erfüllen sind.
Michael K. schrieb: > PID ist auch völlig oversized (den hier für die Germanisten im Forum...) > Zweipunktregler mit Komparator, 0,2°C Hysterese und fertig. Genau das will man bei einem Peltier-Element nicht. Deine kleine Hysterese magst du vielleich an der Oberfläche messen, aber damit bist du weit weg von den Temperatursprüngen im Inneren der Elementen, die du mit dem harten Ein- und Ausschalten erzeugst. Dann kannst du auch gleich PWM nehmen. Bis auf den Reglerteil macht ein Zweipunktregler genau das.
Je nach Auslegung sogar (fast) mit dem gleichen Ergebnis. (In Hinsicht darauf, wie schnell das P. E. kaputt geht.) Mit einer passenden Drossel (L hoch genug) koennte man in beiden Faellen das Schlimmste verhindern, und bekanntlich laeßt sich bei (PWM mit) fester Frequenz deren Mindest-L wenigstens leichter errechnen bzw. auch realisieren. Also unter diesen Umstaenden waere PWM dann sogar besser... Zurueck zum Thema: Ungefiltert ein-aus ist boese.
> Genau das will man bei einem Peltier-Element nicht. Das kannst du den Leuten hier noch so oft erzaehlen, sie glauben es sowieso nicht. Also einfach machen lassen. > Mit einer passenden Drossel (L hoch genug) koennte man in > beiden Faellen das Schlimmste verhindern, und bekanntlich Das kann man machen und geht auch. Allerdings wird die Drossel bei ueblicher PWM relativ dick wenn die Taktfrequenz der PWM noch im ueberschaubaren Bereich ist. Letztlich ist es IMHO einfach direkt einen Schaltregler zu verwenden. Der wird dann auch schoen klein weil ja mit 500k-1M schaltet. Olaf
Wolfgang schrieb: > Deine kleine Hysterese magst du vielleich an der Oberfläche messen, aber > damit bist du weit weg von den Temperatursprüngen im Inneren der > Elementen, die du mit dem harten Ein- und Ausschalten erzeugst. Dann > kannst du auch gleich PWM nehmen. Bis auf den Reglerteil macht ein > Zweipunktregler genau das. Es geht dem TO doch um die Oberflächentemperatur. +-2°C reicht ihm. Ja, ein 2Punkt Regler macht PWM, aber eine sehr langsame. Peltier Elemente gehen nicht durch die Temperaturspünge kaputt, sondern dadurch das sie kapazitiv sind und eine schnelle PWM nicht gut vertragen. Man kann die Schaltflanken eines MosFets beliebig langsam machen oder eine Strombegrenzung einfügen um die Einschaltspitzen im Rahmen zu halten. Wir reden hier über mehrere Sek. Einschaltdauer, weil die thermische Masse wie ein großes Integrationsglied wirkt. Führt aber alles zu nix. Nehmt mal Eure gekauften PID Regler mit regelbarem Netzteil, wenn Euch dann wohler ist. Ist zwar von den Vorgaben des TO doppelt falsch, weil er die billigste Lösung will und +-2°C zulässt, aber nach 10 Antworten spielt ja die eigentliche Frage eines TOs hier ja meist keine Rolle mehr. Der vom TO vorgeschlagene UETR-S380-24-KIT ist übrigens ein 2Punkt Regler, der (ÜBERASCHUNG) für Peltierelemente designt ist. Aber was wissen die schon, die machen das ja nur jeden Tag ...
olaf schrieb: > direkt einen Schaltregler zu verwenden. Mache ich ehrlich gesagt auch. > klein, weil ja mit 500k-1M schaltet. Ja, ideal ist ein CC faehiger Buck - dessen Ausgangs-C habe ich oftmals entfernt (noch kleiner), oder zumindest stark reduziert, und ein mal sogar noch eine weitere Drossel dahinter, zw. Ausgang und P. E., geschaltet. Just der Aufbau laeuft noch heute, >14Jahre spaeter. Und trotz preislich/qualitativem Mittelklasse P. E. Ich behaupte das liegt am nahezu ripplefreien Strom, dessen Glattheit sich kaum von Linear-KSQ unterscheidet. olaf schrieb: > sie glauben es sowieso nicht Selbst schuld. Wurde oft genug dargelegt.
Ingo Less schrieb: > @Moderator: > Warum wurde mein Betrag gelöscht? Wahrscheinlich, weil er hilfreich war. Das ist hier nicht "in". Die Beiträge müssen lang, breit, nutzlos und voller Unterstellungen sowie mit Beschimpfungen gespickt sein. Dann bleiben sie auch stehen.
Michael K. schrieb: > Peltier Elemente gehen nicht durch die Temperaturspünge kaputt, Doch, genau dadurch. Du hattest ganz offensichtlich noch nie richtig damit zu tun.
Ich würde einen Abwärtswandler wie z.B: diese Platine https://www.pollin.de/p/bausatz-step-down-wandler-v-1-2-810121 modifizieren, da sind Fehlerverstärker mit PI-Regler, PWM und Glättungsdrossel schon fertig darauf. Die Gegenkopplung würde dann nicht von der Ausgangsspannung abgenommen werden, sondern über einen NTC von der Temperatur.
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