Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Peltierelemente elektrisch in Reihe schalten


von deko (Gast)


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Hallo,
ich habe einige Peltierelemente auf einen Kühlkörper montiert und 
elektrisch in Reihe geschalten (21x TEC1-127080).
Am Labornetzteil habe ich die Spannung stufenweise angehoben und bei 
einer Gesamtspannung von 150V/DC leuchtete ein Peltierelement hell auf 
und war danach hochohmig.

Ich gehe davon aus, dass sich die Spannung der in Reihe geschalteten 
Peltierelemente ungleichmäßig aufgeteilt hatte.

Wie schaffe ich da Abhilfe? Eine Z-Diode welche die höhe der 
Nennspannung des Peltierelementes hat parallel zu jeden Element 
schalten?
Symmetrierwiderstände wie bei einer Reihenschaltung von Kondensatoren 
einsetzen?

Vielen Dank für eure Hilfe.

: Verschoben durch Moderator
von Helmut -. (dc3yc)


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deko schrieb:
> Wie schaffe ich da Abhilfe?

Indem du die Pelztiere parallel schaltest und jedem eine eigene 
Stromquelle verpasst!

von Gerald K. (geku)


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Peltierelemente sind leitende PN Übergänge, also sollten sich die 
Spannungen gleichmässig aufteilen. Ähnlich wie in Serie geschaltete 
Leuchtdioden.
Es sollten aber gleiche Elemente in Serie geschaltet werden.

Ist der Strom zu hoch, dann können die Elemente defekt werden. Das 
schwächste Element hat zuerst seinen Geist aufgegeben. Der Strom muss 
begrenzt werden.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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deko schrieb:
> elektrisch in Reihe geschalten
Du hast sie in Reihe "geschaltet".

> Ich gehe davon aus, dass sich die Spannung der in Reihe geschalteten
> Peltierelemente ungleichmäßig aufgeteilt hatte.
Oder die waren nicht alle gut mit dem KK verbunden und es gab einen 
Hotspot oder du hast eines davon bei der Montage angeknackst oder es war 
gar schon vorgeschädigt.

> Wie schaffe ich da Abhilfe?
Ich würde die Dinger erst mal einzeln testen.
Und dann würde ich schon früh ab niedriger Spannung das Verhalten der 
Peltierelemente (Spannungsverteilung, Wärmeverteilung) kontrollieren.

> Wie schaffe ich da Abhilfe?
Schalte sie parallel. Dann sieht jedes Pelztier nicht mehr Spannung als 
jedes andere.

Denn die vielen tausende klitzeklinen Peltierelemente auf 1 größeren 
Peltierelement sind ja auch alle parallel geschaltet.

Das mit der Z-Diode ist eine Sackgasse. Mit ein Wenig nachsinnieren über 
die beteiligten Spannungen und Ströme wird dir das schnell klar.

: Bearbeitet durch Moderator
von Rüdiger B. (rbruns)


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Lothar M. schrieb:
> Denn die vielen tausende klitzeklinen Peltierelemente auf 1 größeren
> Peltierelement sind ja auch alle parallel geschaltet.

Wirklich ?????

https://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element

von Jens G. (jensig)


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deko schrieb:
> ich habe einige Peltierelemente auf einen Kühlkörper montiert und
> elektrisch in Reihe geschalten (21x TEC1-127080).

Die brauchen aber nicht nur "einen" Kühlkörper, sondern zwei - einer pro 
Seite. Also an Überhitzung gestorben, wenn "richtig herum" gepolt ...

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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deko schrieb:
> Am Labornetzteil habe ich die Spannung stufenweise angehoben und bei
> einer Gesamtspannung von 150V/DC ...

Peltier-Elemente werden mit Strom betrieben. Wie hattest du den 
eingestellt?

von Jens G. (jensig)


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Wolfgang schrieb:
> deko schrieb:
>> Am Labornetzteil habe ich die Spannung stufenweise angehoben und bei
>> einer Gesamtspannung von 150V/DC ...
>
> Peltier-Elemente werden mit Strom betrieben. Wie hattest du den
> eingestellt?

Wenn Du unbedingt den Zusammenhang Q~I nutzen willst, dann ja, Ansonsten 
eher unwichtig, weil auch einigermaßen propoertional zu Spannung.

von LDR (Gast)


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Jens G. schrieb:
> eher unwichtig, weil auch einigermaßen propoertional zu Spannung.

Wegen des lästig großen ESR der Pelztiere.

von Hp M. (nachtmix)


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Lothar M. schrieb:
> Denn die vielen tausende klitzeklinen Peltierelemente auf 1 größeren
> Peltierelement sind ja auch alle parallel geschaltet.

Nein, die sind alle hintereinander geschaltet, und es sind auch keine 
pn-Übergänge, sondern abwechselnd p- und n-leitende Halbleiterwürfel, 
die über Brücken aus Kupferblech mäanderförmig miteinander miteinander 
verbunden sind.
_P-N_P-N_P-

deko schrieb:
> bei
> einer Gesamtspannung von 150V/DC leuchtete ein Peltierelement hell auf
> und war danach hochohmig.

Evtl hast du die Spannungsfestigkeit der Deckplatte überschritten.
Viele der heute verkauften Peltiers aus Chinesien werden zwar mit 
Keramikplatten zusammengehalten, auf deren Innenseiten die Kupferbrücken 
aufmetallisiert sind, aber ich kenne auch Typen, bei denen die 
Deckplatten aus Aluminiumblech bestehen.
Zwischen diesem Alublech und den Kupferbrücken befindet sich eine dünne 
wärmeleitende Kunststofffolie. Die schwarze Farbe dieser Folie lässt 
vermuten, dass der Kunststoff mit Graphit oder Metallpulver versetzt ist 
um die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen.
Da beide Füllstoffe elektrisch leiten, geht das leider auf Kosten der 
elektrischen Isolationsfähigkeit.

von Purzel H. (hacky)


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Der Poster hat nahezu alles falsch gemacht. Peltier sind zwischen zwei 
Oberflaechen, da ist nichts mit "sehen". Dann sollte man die 
Temperaturen kontrollieren. Fuer besten Wirkungsgrad sollte man sie am 
unteren Ende der spezifizierten Leistung betreiben, nicht am Oberen.
Dann sollte beachtet werden, dass die Waermeleistung, zB 15W thermisch 
bedeutet, dass soviel Waerme transportiert wird bei einer 
Temperaturdifferenz von Null. Und dass bei der maximalen 
Temperaturdifferenz die Waermeleistung auf Null abgesunken ist.
Es gibt seitenweise Application Notes bei den Herstellern, die sollte 
man lesen.

von Irgend W. (Firma: egal) (irgendwer)


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deko schrieb:
> in Reihe geschalten (21x TEC1-127080).
> Am Labornetzteil habe ich die Spannung stufenweise angehoben und bei
> einer Gesamtspannung von 150V/DC leuchtete ein Peltierelement hell auf
> und war danach hochohmig.

Aus dem quasi nicht auffindbaren Datenblatt:
- TEC1-127080 => 15.4 V/DC 8.5 A 72 W * 21St. => 323,4V / 1,5KW
- "Temperatur-Differenz (max.) 67 °C"

Fragen:
- Hattest du das Labornetzteil wenigstens zuvor auf eine Strombegrenzung 
von 8,5A eingestellt?
- Wie hoch war der tatsächliche Strom kurz vor dem Durchbrennen?
- Wie hast du die maximal zulässigen Temperaturen überwacht?
- Wie sieht dein Gesamtaufbau aus um die 1,5KW auch zuverlässig 
innerhalb der erlaubten Temperaturen abzuführen?

Meine Glaskugel sagt irgendwie du hast die nackten PE angeschlossen und 
hast gehofft das diese die ca. 600W (geschätzt 150V * 4A) irgendwohin 
los werden und nicht anfangen zu glühen.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Rüdiger B. schrieb:
> Wirklich ?????
Hmm, tatsächlich, man lernt nie aus. Danke.

Irgend W. schrieb:
> Meine Glaskugel sagt irgendwie du hast die nackten PE angeschlossen
Wobei deko schrieb:
> ich habe einige Peltierelemente auf einen Kühlkörper montiert
Du hast aber schon die Seite auf den KK montiert, die heiß wird?
Diese heiße Seite muss nämlich laut Datenblatt immer(!) auf unter 90°C 
gekühlt werden.

Wolfgang schrieb:
> Peltier-Elemente werden mit Strom betrieben.
Ohne Strom geht es natürlich nicht, aber die Kennlinien im Datenblatt 
beziehen sich auf Spannungen:
* 
https://asset.re-in.de/add/160267/c1/-/en/001389167DS01/DA_TRU-COMPONENTS-TEC1-127080-Peltier-Element-15.4-V-DC-8.5A-72W-L-x-B-x-H-40-x-40-x-3.3mm.pdf

: Bearbeitet durch Moderator
von Teo D. (teoderix)


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von Peter N. (alv)


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Kann man diese Pelztiere eigendlich thermisch in Reihe schalten, um die 
Temperaturdifferen zu erhören?
Also die Platten aufeinander stapeln?

von Max M. (Gast)


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Peter N. schrieb:
> thermisch in Reihe schalten

Klar, wird auch gemacht.
Das untere Peltier muss dann eben zusätzlich die Verlustleistung des 
oberen Peltier mittragen.
Google: Peltier Stack

von Icke (Gast)


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ja - das geht ... du musst aber berücksichtigen, dass jede weitere Stufe 
ungefähr die doppelte Leistung jaben muss. Schließlich muss sie die 
transportierte Wärme + die Verlustwärme des vorhergehenden Peltiers 
abführen.
und natürlich wäre es sinnvoll jedes der Elemente separat zu regeln udn 
einen entsprechenden Kupferblock (zur Wäremespreizung und für etwas 
thermische Trägheit) dazwischen zu klemmen.

Zwei gleiche Elemente intereinander fangen wunderbar an zu schwingen - 
selbst mit einer entsprechenden Regelung (kann ich aus Erfahrung 
schreiben ;) )

von Purzel H. (hacky)


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Wenn man die Dinger stackt bekommt man Pyramiden, zweistufig geht noch, 
um zB -20 .. +60 unter Schutzgas durchzufahren
Die 3 Stufigen sind dann eher fuer's Vakuum.

von Wf88 (wf88)


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Icke schrieb:
> Zwei gleiche Elemente intereinander fangen wunderbar an zu schwingen -

Hihi, der Heiz-Oszillator?  Welche Frwquenz kam dabei raus? 0,xxhz?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Icke schrieb:
> Zwei gleiche Elemente intereinander fangen wunderbar an zu schwingen
Die "schwingen" irgendwie, wenn die elektrisch und mechanisch/thermisch 
"hintereinander geschaltet" sind? Welcher physikalische Mechanismus 
bringt da ein schwingungsfähiges Verhalten mit sich?

von Werner H. (werner45)


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Teo D. schrieb:
> Kompakte Infos zu Pelztiere.... mit Bildchen:)
> 
https://quickcool-shop.de/k106/Auftragsentwicklung-&-Beratung-Bibliothek-Peltier-Element

Da steht eigentlich alles gut erklärt drin, muß man halt lesen

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Werner H. schrieb:
> Da steht eigentlich alles gut erklärt drin, muß man halt lesen
Falls das die Antwort auf meine Frage ist: ich kann dort nichts finden 
(auch nicht in den Punkten 30..36) was auf ein mechanisch oder thermisch 
schwingungsfähiges Verhalten hindeutet.

von Icke (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Die "schwingen" irgendwie, wenn die elektrisch und mechanisch/thermisch
> "hintereinander geschaltet" sind? Welcher physikalische Mechanismus
> bringt da ein schwingungsfähiges Verhalten mit sich?

Das war die Kombination aus 2 Peltier + einen entsprechenden Regler mit 
Temperatursensor. Da konnte ich wunderbar zuschauen wie der Strom sich 
verändert hat - die Periode lag bei ca 3 Sekunden...

Aber am Ende hat sich bei dem Versuchsaufbau herausgestellt dass die 
Reifbildung eh vernünftige Messergebnisse verhindert. Also abgebucht 
unter 'Erfahrungen', das Zeug liegt aber immer noch im Schrank ;)

von Teo D. (teoderix)


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Aha, der Regler schwingt..... ;D

von Udo S. (urschmitt)


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Hp M. schrieb:
> Evtl hast du die Spannungsfestigkeit der Deckplatte überschritten.
> Viele der heute verkauften Peltiers aus Chinesien werden zwar mit
> Keramikplatten zusammengehalten, auf deren Innenseiten die Kupferbrücken
> aufmetallisiert sind, aber ich kenne auch Typen, bei denen die
> Deckplatten aus Aluminiumblech bestehen.
> Zwischen diesem Alublech und den Kupferbrücken befindet sich eine dünne
> wärmeleitende Kunststofffolie. Die schwarze Farbe dieser Folie lässt
> vermuten, dass der Kunststoff mit Graphit oder Metallpulver versetzt ist
> um die Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen.
> Da beide Füllstoffe elektrisch leiten, geht das leider auf Kosten der
> elektrischen Isolationsfähigkeit.

Den Punkt finde ich durchaus beachtenswert. Wenn man viele in Reihe 
schaltet und auf einen Kühlkörper packt könnte das durchaus zum Problem 
werden.

Aber der Thread scheint eh zu nichts zu führen. Der TO hat ihn 
aufgemacht und meldet sich nicht mehr.

Vielleicht hat er völlig blauäugig Elemente unterschiedlicher Leistung 
in Reihe geschaltet und wundert sich dann darüber dass das schwächste 
verreckt wenn er einfach die Nennspannungen der Elemente addiert und 
anlegt.

von Uwe D. (monkye)


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Irgend W. schrieb:
> deko schrieb:
>> in Reihe geschalten (21x TEC1-127080).
>> Am Labornetzteil habe ich die Spannung stufenweise angehoben und bei
>> einer Gesamtspannung von 150V/DC leuchtete ein Peltierelement hell auf
>> und war danach hochohmig.
> Aus dem quasi nicht auffindbaren Datenblatt:
> - TEC1-127080 => 15.4 V/DC 8.5 A 72 W * 21St. => 323,4V / 1,5KW
> - "Temperatur-Differenz (max.) 67 °C"

Bei Völkner gibt es das auch zu kaufen. Also vielleicht verstehe ich es 
ja falsch, aber da steht doch etwas zur maximalen Leistung im 
Datenblatt.
Wenn man mal 16,4V * 8,5A rechnet, dann liegt man „unwesentlich“ über 
den erlaubten 82W - bei 50 Grad Hot site temperature.

Sozusagen tot gegrillt…

Nachtrag: Man muss also den optimalen Arbeitspunkt über U/I einstellen.

: Bearbeitet durch User
von Purzel H. (hacky)


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> Wenn man mal 16,4V * 8,5A rechnet, dann liegt man „unwesentlich“ über
den erlaubten 82W - bei 50 Grad Hot site temperature.

Nun, die 16V 8A sind die maximale elektrische Leistung, soviel 
elektrisch wird verbraten. die 82W sind die thermische Leistung. Soviel 
Waerme wird gepumpt. Bei einer Temperaturdifferenz von Null. Auf der 
Warmseite erscheinen dann die elektrischen 130W plus die gepumpten 82W, 
um die 200W. Bei einer Temperaturdifferenz von Null. Dh man muss  die 
200W wegbringen um die Temperatur zu halten. Mit kuehlen ist dann noch 
nichts. Sofern man die 200W mit minimaler Temperatudifferenz (optimal 
Null) wegbringt faengts an zu Kuehlen. Dabei nimmt die Pumpleistung ab, 
waehrend die elektrische Leistung konstant bleibt.

von Harald W. (wilhelms)


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Purzel H. schrieb:

> Wenn man die Dinger stackt bekommt man Pyramiden, zweistufig geht noch,
> um zB -20 .. +60 unter Schutzgas durchzufahren
> Die 3 Stufigen sind dann eher fuer's Vakuum.

Sowas nennt sich dann "Pagodenkühler". Die unteren "Pelztiere" müssen
ja grösser sein, weil sie mehr Wärmeleistung wegkühlen müssen wie
die oberen. Solche Kühler hat man zumindest früher gern für Kamera-
sensoren benutzt, um deren Rauschen zu vermindern.

von Rolf S. (audiorolf)


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Lothar M. schrieb:
>> elektrisch in Reihe geschalten
> Du hast sie in Reihe "geschaltet".

In AT und CH wird "geschalten".

Icke schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>> Die "schwingen" irgendwie, wenn die elektrisch und mechanisch/thermisch
>> "hintereinander geschaltet" sind? Welcher physikalische Mechanismus
>> bringt da ein schwingungsfähiges Verhalten mit sich?

Eventuell die Verwechslung mit Piezo-Effekt?

: Bearbeitet durch User
von LDR (Gast)


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Rolf S. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>>> elektrisch in Reihe geschalten
>> Du hast sie in Reihe "geschaltet".
>
> In AT und CH wird "geschalten".

Dort wird gescholten!

von Alfred B. (alfred_b979)


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Rolf S. schrieb:
> Lothar M. schrieb:
>>> elektrisch in Reihe geschalten
>> Du hast sie in Reihe "geschaltet".
>
> In AT und CH wird "geschalten".

Stellenweise. Stellenweise ja auch in Bayern. Stellenweise
eben auch in Rest-Deutschland (ohne bajuwarisch-dialektische
Einflüsse), wie man immer wieder mal liest.

Jedoch nutzt man(n) auch in Bayern schon mehrheitlich das
(so richtige) "(ei'-|aus-|ab-|auf-|weg-|zua-) g'schalt't".

D'Nationen scheinen da g'spalt't...

: Bearbeitet durch User
von Uwe D. (monkye)


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Purzel H. schrieb:
>> Wenn man mal 16,4V * 8,5A rechnet, dann liegt man „unwesentlich“ über
> den erlaubten 82W - bei 50 Grad Hot site temperature.
>
> …
> Waerme wird gepumpt. Bei einer Temperaturdifferenz von Null. Auf der
> Warmseite erscheinen dann die elektrischen 130W plus die gepumpten 82W,
> um die 200W. Bei einer Temperaturdifferenz von Null. Dh man muss  die
> 200W wegbringen um die Temperatur zu halten. Mit kuehlen ist dann

Das kann ich schwerlich glauben. Das Teil ist zwar 4x4 cm2 groß, aber 
mit 200W befeuert ist das eine Heizplatte - ohne Lüfter, keine Chance.

Im Übrigen ist der Betrieb der Peltier Elemente ohne Kühlkörper nicht 
ratsam bzw. nicht zulässig.

https://www.waermemanagement.com/peltierelemente/download/Fragen-Peltier-Elemente.pdf

von Wolfgang (Gast)


Angehängte Dateien:

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Irgend W. schrieb:
> - Hattest du das Labornetzteil wenigstens zuvor auf eine Strombegrenzung
> von 8,5A eingestellt?
> - Wie hoch war der tatsächliche Strom kurz vor dem Durchbrennen?

Wolfgang schrieb:
> Wie hattest du den [Strom] eingestellt?

Solche Fragen werden anscheinend nicht beantwortet.

Peter N. schrieb:
> Kann man diese Pelztiere eigendlich thermisch in Reihe schalten, um die
> Temperaturdifferen zu erhören?
> Also die Platten aufeinander stapeln?

Ja, nur muss die Größe zunehmen, weil jeweils die Abwärme der davor 
liegenden zusätzlich transportiert werden muss.

von Hp M. (nachtmix)


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Wolfgang schrieb:
> Ja, nur muss die Größe zunehmen, weil jeweils die Abwärme der davor
> liegenden zusätzlich transportiert werden muss.

Fast.
Baut man trotzdem besser nicht selbst, weil der Aufbau der Etagen etwas 
abweicht, damit sie auch elektrisch hintereinander geschaltet werden 
können.

Sinnigerweise betreibt man zur Kühlung verwendete Peltiers ja so auf, 
dass die Stromzuführungen auf der gleichen Seite -der Warmseite- sind, 
damit keine Wärmebrücke entsteht, und die mühsam erzeugt Kälte über die 
dicken Kupferkabel entschwindet.
Dementsprechend werden bei den üblichen einstufigen Peltiers die p- und 
n- Halbleiter paarweise verwendet.

Bei den Pagoden ist nur die oberste, kleinste, Stufe so aufgebaut.
Die darunterliegenden Etagen, sind als Doppel-Arrays organisiert, wobei 
in jedem Array ein p- bzw. n- Element fehlt um einen thermisch 
einwandfreien  Übergang zu den benachbarten Etagen zu ermöglichen.

Beitrag #7343578 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #7343631 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Peter N. (alv)


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Hp M. schrieb:
> Sinnigerweise betreibt man zur Kühlung verwendete Peltiers ja so auf,
> dass die Stromzuführungen auf der gleichen Seite -der Warmseite- sind,

Das verstehe ich jetzt nicht.
Die Anschlüsse sind doch an er Seite, somit rechtwinklig zur Warm- und 
Kaltseite.

von Purzel H. (hacky)


Angehängte Dateien:

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Uwe D. schrieb
> > Waerme wird gepumpt. Bei einer Temperaturdifferenz von Null. Auf der
>> Warmseite erscheinen dann die elektrischen 130W plus die gepumpten 82W,
>> um die 200W. Bei einer Temperaturdifferenz von Null. Dh man muss  die
>> 200W wegbringen um die Temperatur zu halten. Mit kuehlen ist dann

>Das kann ich schwerlich glauben. Das Teil ist zwar 4x4 cm2 groß, aber
>mit 200W befeuert ist das eine Heizplatte - ohne Lüfter, keine Chance.
>
>Im Übrigen ist der Betrieb der Peltier Elemente ohne Kühlkörper nicht
>ratsam bzw. nicht zulässig.

Die Temperturdifferenz ist Extrapoliert. Kein Wunsch. Einfach mal die 
Spezifikationen anschauen. Die maximale Qaermeleistung ist 
Temperaturdifferen Null, und nimmt dann ab. Anbei

von Hp M. (nachtmix)


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Peter N. schrieb:
> Das verstehe ich jetzt nicht.
> Die Anschlüsse sind doch an er Seite, somit rechtwinklig zur Warm- und
> Kaltseite.

Gebräuchliche Peltiers haben eine Kennzeichnung von Plus und Minus.
Beide Anschlüsse sind dann auf der Warmseite.

von Peter N. (alv)


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Hp M. schrieb:
> Gebräuchliche Peltiers haben eine Kennzeichnung von Plus und Minus.
> Beide Anschlüsse sind dann auf der Warmseite.

Ich kenne nur solche, wie oben in der Peltier-Pyramide abgebildet.
Anschlüsse als rotes und schwarzes Kabel an der Seite.

Seltsamerweise ist bei denen, die wir in der Firma verwenden, die Warm- 
und Kaltseite nicht markiert, sondern irgendwer hat handschriftlich 
"hot" draufgeschrieben.

: Bearbeitet durch User
von deko (Gast)


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Hallo ihr lieben,
Vielen Dank für eure Rückmeldungen. Sorry das ich jetzt erst schreibe.
Die Elemente wurden an einen Labornetzteil betrieben. Der Strom durch 
die Elemente lag bei 3,5A.
Die Heiße Seite lag für den Versuchsaufbau auf einen dicken 
Aluminiumblech, welches keine 60 Grad heiß war, als es zum durchbrennen 
des Elements kam.

Eine Verschaltung in Reihe wäre mir aufgrund der einfachen Umsetzung 
schon lieber.

Das Abführen der Wärme soll später über eine entsprechend Dimensionierte 
Wasserkühlung dimensioniert werden, welche ich im kleinen Maßstab schon 
erprobt habe.

Kann ich also ausschließen, dass es an der zu hohen Temperatur und an 
den zu hohen Strom liegt?

von Udo S. (urschmitt)


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deko schrieb:
> Kann ich also ausschließen, dass es an der zu hohen Temperatur und an
> den zu hohen Strom liegt?

Nein

von Purzel H. (hacky)


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Allenfalls liegt's auch an der Montage. Das Datenblatt besagt, ein 
Peltier muss ohne(!) Druck montiert werden. Die Keramik kann brechen. zB 
einen Span unterklemmen genuegt. Oder die Verbindung zwischen Keramik 
und Halbleiter loest sich punktuell, und die Waermeleitung ist weg. Es 
gibt Leute, die verwenden Waermeleitpaste und erhoehen den Druck 
graduell. Und hoffen so, dass sich der Druck auf die gesammt Flaeche 
verteilt. Der Druck wird natuerlich nicht mit Schrauben direkt erzeugt, 
sondern ueber Federn. Auch wegen der Temperaturausdehnung.
Ich verwende nur ueberfraeste Flaechen, und verwende Silikonfett, 
anstelle von Waermeleitpaste. Das Fett ist duennfluessiger, verteilt 
sich besser und erlaubt daher substantiell duennere Schichten. Hatte 
bisher nie einen Bruch, oder Ueberhitzung oder dergleichen.

von deko (Gast)


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Also gehe ich richtig der Annahme,
das ihr eher eine Überhitzung als Ursache für das aufgeben des Elementes 
seht und nicht, dass sich die Spannung ungleichmäßig aufgeteilt hat?

von Udo S. (urschmitt)


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Solange du Geheimdienst spielst und keinerlei Fakten auf den Tisch legst 
kann man alle möglichen Annahmen treffen.
Das nennt sich Spekulation und wurde hier schon in die unterschiedlichen 
Richtungen gemacht.
Jetzt liegt es an dir mit den nur dir zugänglichen Infos die richtigen 
Spekulationen auszuwählen.

von Purzel H. (hacky)


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Der Widerstand eines Peltier Elementes habt einen resistiven Anteil und 
einen temperaturabhaengien Anteil. Allenfalls einfach mal messen.

Beitrag #7347163 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Hp M. (nachtmix)


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deko schrieb:
> Die Heiße Seite lag für den Versuchsaufbau auf einen dicken
> Aluminiumblech, welches keine 60 Grad heiß war, als es zum durchbrennen
> des Elements kam.

Wenn das nur auf dem Blech lag, reicht das keinesfalls für eine wirksame 
Kühlung. Man muss das schon befestigen und mit etwas Wärmeleitendem die 
Luft verdrängen.
Iirc darf die Warmseite von Peltier-Kühlern nicht über 80°C kommen, denn 
in der Gegend von 100°C schmilzt das Lot, mit dem die 
Wismuttellurid-Würfelchen auf die Kupferstreifen gelötet sind.
Das Leuchten, das du gesehen hast, dürften die Lichtbögen gewesen sein, 
die entstanden, als sich diese Kontaktstellen in Wohlgefallen aufgelöst 
haben.

Thermoelektrische Generatoren TEG, die mit diesem Material aufgebaut 
sind, sind anders dotiert und gelötet und halten deshalb höhere 
Temperaturen aus.

von Rainer W. (rawi)


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deko schrieb:
> Die Heiße Seite lag für den Versuchsaufbau auf einen dicken
> Aluminiumblech, welches keine 60 Grad heiß war, als es zum durchbrennen
> des Elements kam.

Es kommt nicht auf die Temperatur des Bleches an, sondern auf die der 
heißen Seite des Peltier-Elements. Bei 3.5A setzt du in einem Element 
eine Leistung von etwa 50W um, die über eine Fläche von 40x40mm² 
(0.0016m²) abgegeben werden muss. Durch die Oberflächenrauhigkeit von 
Keramik und Alu hast du immer einen Luftfilm zwischen den Bauteilen, 
d.h. ohne Einsatz von Wärmeleitpaste o.ä. zur Überbrückung hast du es 
mit den Wärmeübergängen Keramik-Luft und Luft-Aluminium zu tun und das 
funktioniert nicht so wirklich gut, d.h. du bekommst für den 
Wärmeübergang auf die Aluplatte eine erhebliche Temperaturdifferenz.

: Bearbeitet durch User
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