Konstantstromquelle/Die4Drive Nachbau ohne SMD/TEC-Treiber

[equal]

Hallo Laserfreaks,

das mit dem LM336 ist einfach:

Reichelt
Artikel-Nr.: LM 336-Z2,5
0.30 Euro

Conrad
Artikel-Nr.: 174874
1.75 Euro

Für den Preisunterschied würde ich gerne mal eine Begründung lesen ...

@Werner_B

An einer TEC-Regelung bin ich auch interessiert. Bevor man eine entwickelt, müssen noch 3 Fragen geklärt werden:

1. Welche Wärmeleistung soll maximal transportiert werden können?
2. In welchem Bereich soll die Solltemperatur liegen? (sicherlich oberhalb des Taupunktes ...)
3. Wie schnell oder langsam soll die Regelung reagieren?

@Die4Drive

Der Die4Drive hat im Orginal die Komponenten C1,C2,R11. Die Slew Rate des AD820A beträgt ja (nur) 3V/µs so das diese unnötig erscheinen. Die reale Schaltung zeigte am DA Wandler auch keine sichtbaren Überschwinger. Beim simulieren mit NI Multisim konnte ich bei Nutzung eines Rechteckgenerators ein Überschwingen von bis zu 30% feststellen.

C1 wird im Orginal als Softstart eingesetzt. Mit 470pF ist der aber für diese Aufgabe zu klein. Zum Dämpfen des Überschwingens scheint er aber genau richtig. Die Bandbreite des Modulationseingangs bleibt ausreichend hoch.

Ich werde die Komponenten C1,C2,R11 wohl doch wieder hinzufügen.

Gruß aus Essen ... Erik

[orikson]

Du hast auch sehr gut gearbeitet und ganz selbstlos gleich den Schaltplan eingestellt >> Hut ab und noch mal Danke dafür ! von mir.

Von mir auch nochmal ein herzliches Danke für die Schaltung!

Wo bezieht man (du) den LM336Z-2.5V her ?

Bekommt man z.B. bei Reichelt unter der Nummer LM 336-Z2,5

wie wärs mit ner passenden TEC-Regelung für ein Pelztier, das dann unsere roten kühlt . . .???

Hatte ich vor einiger Zeit schon mal vor zu bauen, aber leider auf Grund von Feedback (nicht in diesem Forum) gescheitert. Ich war aber immerhin schon so weit:
- PWM zum reduzieren der Peltier Leistung ist ungeeignet, da derren (eh schon recht bescheidener) Wirkungsgrad noch schlechter wird
- sehr schnelle Schaltregler (mit Glättungs ElKo parallel zum Peltier) sollte gehen
- Linearregler unbrauchbar, erzeugen zu viel Hitze

Es gibt ja diese LM2576T Schaltregler, darunter auch einen einstellbaren (-ADJ). Mit dem müsste man doch eine Konstantstromquelle aufbauen können die dann das Peltier versorgt. Nur habe bislang noch nichts dergleichen gefunden. Ein Umbau dieser Die4Drive Schaltung wäre auch denkbar, aber man sollte hald bedenken, dass die Peltiere sehr unterschiedliche elektrische Werte haben (5W: 2V @ 2,5A, 30 W: 6V @ 5A ...).

Hätte auch so weiter Interesse daran, weil ich dann meine 30 Watt Peltiere (gabs mal 4 Stück für 5 €) endlich sinnvoll Nutzen kann

Ich könnte Gratis Single Layer Prints machen für ernsthafte Prototypen.
Die Qualität der Prints können einigen schon beurteilen.

Jup, die Qualität ist einsame Spitze! Danke an der Stelle noch mal

EDIT:
@equaL: Conrad == Apoteke

@all: Da sich hier mitlerweile einiges an notwendigen Schaltungen für den Laserbastler angesammelt haben wäre ich sehr dafür den Threat sticky zu machen?! Könnte sich dem ein Admin bitte annehmen!

[werner_b]

Hallo Erik

Wärmeleistung ??
hängt wohl vom TEC ab, eine Kühlbox für Getränke soll es bestimmt nicht werden. Da ist vieles denkbar, auch die Versorgungsspannung sollte man berücksichtigen. Wer will noch ein zusätzliches z.B. 15 Volt Netzteil nur für den Tec einbauen ? Nein, das ganze sollte ebenfalls mit 5 Volt laufen. Dann erübrigen sich manche Fragen schon bzw. setzen technische Grenzen.

Reglergeschwindigkeit ??
die kann man sicher einstellen nicht zu schnell - macht nur Stress oder siehe oben . . .

Temperatur ??

Führende deutsche Hersteller stellen die Temperatur bei roten Dioden auf 8 bis 10 Grad ein ! ('8)') !

Gruß

Werner

[equal]

Hallo Werner,

ok, beginnen wir mit ein paar Einschränkungen:

Versorgungsspannung 5V
Dann fallen sehr viele Peltier Elemente schon aus dem Raster, da diese eine höhere Nennspannung haben.

Wärmeleistung <= 5W
Dann kommt man mit den 3A aus, welcher der bereits angesprochene LM2576-ADJ liefern kann.

minimale Solltemperatur ??
Die 8-10 Grad Celsius halte ich für etwas bedenklich. Bei 21 Grad Celsius Raumtemperatur und 50% Luftfeuchtigkeit ist schon der Taupunkt erreicht. Feuchte LD sind bestimmt nicht erwünscht. Man müsste alles Luftdicht kapseln - ziemlich aufwändig - 15 Grad Celsius müssten doch auch reichen?

Step Down Regler als Konstantstromquelle
PWM oder Analogregler scheiden wohl aus.

stetige Regelung
Der Strom durch das Peltier Element ist proportional zur Differenz zwischen Ist- und Solltemperatur. Es wird nur gekühlt und nicht geheizt.

Sind das alle und die richtigen Anforderungen?

Gruß aus Essen ... Erik

[werner_b]

Hallo Erik

Du scheinst ja zum einen gierig und zum zweiten SEHR KOMPETENT zu sein.

(':D') Macht dich sympatisch ! Mir gehts auch oft so - zumindest was was die Gier anbelangt . . . und . .. das auch nur bei speziellen Themen . . . (':lol:')

Spass bei Seite . . .

# Versorgungsspannung 5V
Dann fallen sehr viele Peltier Elemente schon aus dem Raster, da diese eine höhere Nennspannung haben.

Wärmeleistung <= 5W
Dann kommt man mit den 3A aus, welcher der bereits angesprochene LM2576-ADJ liefern kann. #

Ja, da hast du Recht, das sollte reichen. Wir reden über rote Dioden, die zu zweit über Polwürfel oder zu mehr über Spiegelschnitt vereint werden. Strom je Diode: nicht mehr als 260 mA ~~~sagen wir maximal 500 mA


# minimale Solltemperatur ??
Die 8-10 Grad Celsius halte ich für etwas bedenklich. Bei 21 Grad Celsius Raumtemperatur und 50% Luftfeuchtigkeit ist schon der Taupunkt erreicht. Feuchte LD sind bestimmt nicht erwünscht. Man müsste alles Luftdicht kapseln - ziemlich aufwändig - 15 Grad Celsius müssten doch auch reichen? #

>>Luftdicht Kapseln dürfte das kleinste Problem sein. Machen andere auch. 50% Luftfeuchte hat man auch nicht jeden Tag.

Ob 8, 10, 15 oder 20 Grad Temperatur wäre doch egal. Es sollte die Schaltung nur hergeben und der Rest wäre Erfahrungssache. . . und ein weiteres sehr interessantes Thema, genau hier für´s Forum ! oder ? ?
<<

# stetige Regelung
Der Strom durch das Peltier Element ist proportional zur Differenz zwischen Ist- und Solltemperatur. Es wird nur gekühlt und nicht geheizt. #

>> Ja ! , die Schaltung ist dann zwar ab der Polargrenze wirkungslos und unnötig
- aber da wohnen wenige LASERFREAKS (':D') <<

Nimms nicht so ernst. - - - Ich finde dein Einbringen hier toll und eine grosse Bereicherung !! - - -

Endlich mal wieder jemand der öffentlich mitdenkt und ein wenig Plan im Sagg hat. (wie man in der Pfalz sagt)

# Die reale Schaltung zeigte am DA Wandler auch keine sichtbaren Überschwinger. Beim simulieren mit NI Multisim konnte ich bei Nutzung eines Rechteckgenerators ein Überschwingen von bis zu 30% feststellen. #

Schlau mich, evtl. uns da mal auf.
Was ist das ? ein Simulationsprogramm ? Wenn ja, wie reell ? Wenn die körperlich vorhandene Schaltung davon nichts weis . . . wie ernst kann man dann die Ergebnisse nehmen ??

Bitte nicht falsch verstehen: Hast du die Schaltung auch gelötet ? und getestet ? am scanner gehabt mit Oszi dran ?


Fragen über Fragen . . . na ja, dazu sind halt Foren da.

Nur nebenbei:
falls noch andere gute Ideen oder Vorschläge haben sollten >>>
bitte nicht vor dem 29.02. 2018 posten. Ihr würdet das ganze Konzept durcheinander bringen.
Wer weis, was bis dahin ist und ob man so was überhaupt noch braucht.

Gut Nacht

Werner (':lol:')

[guido]

Hi,

TEC mit PWM geht...Wirkungsgrad geht wohl etwas runter aber
die Verluste eines Lineareglers sind nicht da.
Die PWM sollte >30 KHz habe, teste aktuell mit 450 KHz.
Das als H-Brücke kült und heizt aber soweit bin ich noch nicht.
StepDown Regler sind ne schöne Sache, aber achtet auf deren
Schaltfrequenz. Der Kram ist sonst auf der ganten 5V Seite sichtbar.
PWM bauen= leicht, Ruhig kriegen..mehr Praxis als Theorie.

Zum Dioden kühlen: Pro 3 Grad gehts einen nm Wellenlänge abwärts.
Diese "Wellenlängenrunterkühlerei" halte ich für Mumpitz.
Aktuelle Rote Dioden laufen auch bei 45 Grad mit etwas Leistungsverlust.
Man unterschiede den Leistungstot und den thermischen Tot...

Wenn man die bei 25 Grad hält is alles tutti denke ich .
Das Peltier auf dem man die Dioden klebt hat eher den Vorteil das das
Isolierungsproblem vom Tisch ist. Mein aktueller 6-fach Rot ist
nur passiv gekühlt, die Dioden sitzen auf Keramikplatten die ich von einem
TEC-Bauer ergaunert habe, also quasi TEC-Bauteile.

Löblich was ihr hier macht aber die Erfahrung zeigt: Gedankt wirds nie
und die Schelte ist gross wenn was in die Hose geht...

[orikson]

So, habe mal ein wenig gesucht, und auch einiges hilfreiches gefunden:

Konstantstromquelle mit einem AMC7150 (gibts leider nich bei Reichelt):
http://www.ic108.com.cn/upload/937/2007102710193537.pdf

Konstantromquelle mit einem LM2675:
http://www.ledstyles.de/ftopic4995.html

Die Variante mit dem LM2675 braucht aber noch einen LMV321 Baustein, den es auch bei Reichelt nicht gibt. Da es aber n "Rail-to-Rail Output Operational Amplifier" ist, könnte man evtl. den AD 820 wieder verwenden . Im Idealfall könnte man den sogar ganz weglassen, was sagen unsere Elektronik Experten dazu?

Zur Steuerung der Solltemperatur würde sich ein NTC (z.B. NTC-0,2 3,3K) anbieten, da der bei höheren Temperaturen einen größeren Strom bewirken würde und es sich so irgendwo einpendeln würde. Das Irgendwo könnt man einfach mit nem Trimmer in Reihe bzw. parallel zu dem NTC bestimmen.

[equal]

Hallo Werner, Hallo Laserfreaks,

zuerst etwas zum simulieren mit NI Multisim. Das ich mit meinem Oszilloskop an der realen Schaltung kein Überschwingen feststellen konnte, an der Simulation aber schon, ist erklärbar. Erstens: Die reale Schaltung habe ich mit einem DA Wandler angesteuert - da kommen nicht so harte Rechtecke raus. Zweitens: Mein Oszilloskop glänzt vor allem durch seine geringe Bandbreite, ein Speicheroszilloskop ist es auch nicht. Damit Peaks und Überschwingen zu beobachten ist nur bedingt möglich. Die simulierten Messgeräte in NI Multisim hingegen - haben diese Einschränkungen nicht. Ich kann NI Multisim nur empfehlen, zumal es eine kostenfreie (eingeschränkte) Version gibt.

http://www.analog.com/en/design-tools/d ... index.html

Aber nun zum LM2576T-ADJ. Nach Durchsicht des Datenblatts ist mir aufgefallen, dass die Ausgangsspannung mindestens 1.23 Volt beträgt. Damit ist eine stetige Regelung nicht möglich da der Strom bei stetiger Regelung doch proportional zur Differenz zwischen Soll- und Isttemperatur sein soll. Ohne eine Regelung bis 0 Volt ist mir dafür keine gute Lösung eingefallen.

Leider habe ich keine gut verfügbare und nicht SMD Alternative gefunden. Es gibt zwar einige MAXIM Schaltregler, insbesondere:

http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX8792.pdf

aber dafür habe ich noch keine Quelle gefunden.

Doch auch mit dem LM2576T-ADJ lässt sich was machen. Hier ein Vorschlag : LM2576T-ADJ als Konstantstromquelle, fest eingestellt auf ca. 2 Ampere. Der PTC liegt in einem Spannungsteiler und die Spannung über dem PTC wird von einem kombinierten Komperator / Schmitt-Trigger aufbereitet, welcher dann die Konstantstromquelle ein- und ausschaltet. Natürlich mit Hysterese damit das ganze nicht schwingt.

Das ganze befindet sich im Stadium des theoretischen Schaltungsentwurfs. Das bedeutet -> da können noch einige Denkfehler drin sein. Auch die Widerstandswerte sind noch nicht an eine gebräuchliche E-Reihe angepasst.

Der nächste Schritt wird sein, dass ich die Schaltung mal aufbaue und teste, aber vorher folgende Frage an die Gemeinde -> habe ich was übersehen am Schaltungsentwurf - oder gibt es Anregungen?

Gruß aus Essen ... Erik

[pulslaser]

Wenn ich es richtig interpretiere geht es hier um Kühlung mit Peltier Elementen und die Ansteuerung dazu. So ein Projekt habe ich vor längerer Zeit gemacht und kann daher folgende Erfahrungswerte beitragen.

1. Ein Peltier Modul sollte bei max. 75% seiner Maximalleistung betrieben werden weil die Effizienzkurve eine Parabel ist und somit bei diesem Betriebspunkt das Modul am besten funktioniert. Kommt daher weil die Verlustleistung im Modul im Quadrat zum Strom steigt (Ohmscher Widerstand) während die Kühlleistung linear steigt.
2. Es ist völlig egal ob man zum ansteuern PWM oder Linearregler verwendet. Die Verlustwärme ist in jedem Fall dieselbe nur entsteht sie bei PWM-Regelung im Modul und bei Linearregelung am Stellglied des Reglers.

Die 2. Lösung ist wesentlich einfacher im Design und mit weniger Bauteilen zu realisieren. Ausserdem werden hässliche störende Schaltfrequenzen vermieden die hier mit hoher Energie in die Umgebung einstreuen.

Gruß Didi

[afrob]

Man könnte ja die PWM filtern.
Aus obiger Schaltung kommt Gleichstrom.

Grüsse,
afrob

[elmex]

Mal kurz zurück zum Diodentreiber..

Wollte auch mal mein Ergebnis veröffentlichen...

@Orikson
Vielen Dank für die Pläne... Saubere Arbeit !

Hab das Layout allerdings ein bischen abgeändert, weil ich lieber mit so Steckkontakten hab und noch 5V-LEDs parallel zur Spannungsversorgung.
Am voderen kann mans gut erkennen und am hinteren sind bereits mal alle Stecker belegt...

Stelle das Layout natürlich auch gerne online, falls Interesse besteht !

Also danke nochmal für das, was ihr hier zusammengetragen habt ! Konstruktive Arbeit... so wie sichs in nem Forum auch gehört !!!

MFG Sascha

[pulslaser]

Man könnte ja die PWM filtern.
Aus obiger Schaltung kommt Gleichstrom.

Grüsse,
afrob

Muss man ja auch. Wenn ihr euer Platinen Design EMV-Sicher hinbekommt ist das alles kein Problem. Bei mir kommt jedenfalls in einer empfindlichen analogen Schaltung kein PWM zum Einsatz. Dabei erspar ich mir viel Zeit, Geld, Platz und Ärger zumal es beim Betrieb von Peltier's vom Ergebnis her keinen Unterschied macht ob PWM oder Linear geregelt wird.

[natriumhydroxid]

Hallo
Wäre es möglich die Schaltung(Laserdiodentreiber)so abzuändern , dass sie in der lage ist auch ströme so um die 25A bereitzustellen ?
Habe dabei konkret daran gedacht das Ic mit 15V zu betreiben , damit man normale Mosfets nehmen kann.
Dementsprechend müsste man auch R7 abändern , hier hilft ebay mit einem 10mOhm Shunt.
Auch der Teil mit dem Offset und der TTL-Modulation kann wegfallen , weil ich das nicht brauche.
Jetzt müsste man nurnoch den Spannungsteiler so anpassen, dass er auch mit einem 10mOhm Shunt funktioniert.
Hierbei hat man ja 1mV pro 1A , was bedeutet der Spannungsteiler müsste 25mV rausrücken.
Diese Bedingung erfüllt eine Kombination von einem 1k Trimmer und einem 500k Poti bei 15V Betriebsspannung.
Bleibt nurnoch zu klären ob das überhaupt so funktionieren kann, un ob der AD820 in der Lage ist mehrere Mosfets durchzusteuern.
Aber eigentlich sollte das auch mit einem funktionieren, er müsste nur ca 35W in Wärme umwandeln können.
Trotzdem ist es sinnvoll mehrere Mosfets zu nehmen damit man die hitze besser verteilen kann.
Was meint ihr dazu ?
MFG NaOH

[elmex]

Ähnliche Frage:
kann man mit dem Treiber auch die 150mW Blu-Rays aus der Bucht betreiben ? weiß ja net, wenn die schon selber 4V brauchen, könnt des net so ganz hinhauen, oder ?
Vielleicht kann ja jmd. was dazu sagen...
Danke

MFG Sascha

[guido]

Hi,

weiss nicht was der OPV für eine UMax hat, ggf. Schaltung mit 7.5V
füttern und Betriebsspannung des OPV per LowDrop Regler ( z.b. LM2940-5)
auf 5V halten.

[elmex]

Hi !
also im Datenblatt des AD820 steht Single Supply Capability from +3 V to +36 V.
sollte ja dann theoretisch auch an 12V laufen, oder ? Oder muss ich dann noch irgendwelche Bauteilgrößen verändern ?

MFG Sascha

[equal]

@Elmex

Bei der Version ohne LM336 ändert sich bei einer Erhöhung der Versorgungsspannung von 5V auf 12V der maximale Offsetstrom von 100mA auf 240mA. Um dem entgegenzuwirken kann man den 22kOhm Widerstand auf 47kOhm erhöhen. Dann beträgt der maximale Offsetstrom bei 12V Versorgungsspannung 110mA.

Bei der Version mit LM336 ist nichts zu tun.

Gruß aus Essen ... Erik

[oli1212]

Kann man den Treiber jetzt eigentlich auch mit den BlueRay Dioden betreiben oder nicht? Bzw. wie muss man ihn modifizieren damit dies geht ?

Oder war das posting von Equal schon die antwort dadrauf:)? Ist 12V nicht ein wenig viel?

[equal]

Hmm - OK!

Ich habe noch keine von den 405nm LD in der Hand gehabt. Aber wenn Du mir die folgenden Werte nennst:

LD Schwellstrom
maximaler LD Strom
maximale LD Spannung

kann ich Dir die benötigten Widerstandswerte berechnen. Die Versorgungsspannung soll mindestens 2 Volt über der maximalen LD Spannung liegen. Nach oben ist diese durch die Spannungsfestigkeit des OP und des FET begrenzt. 12V können die auf jeden Fall.

Oder interessiert es Dich wie man die benötigten Widerstandswerte berechnet?

Gruß aus Essen ... Erik

[orikson]

Ist 12V nicht ein wenig viel?

Da das der OPA und die FET abkönnen sollten die 12 Volt gehen, evtl. müsste man aber etwas besser kühlen.

An der Diode liegen eh keine 12 Volt an, Dioden werden über den Strom geregelt, deshalb auch Konstantstromquelle. Einfach gesagt stellst du ein, dass deine Diode 100 mA bekommt und die Spannung "passt sich dann an".

HIch habe noch keine von den 405nm LD in der Hand gehabt. Aber wenn Du mir die folgenden Werte nennst:

LD Schwellstrom
maximaler LD Strom
maximale LD Spannung

LD Schwellstrom: 45 - 60 mA
maximaler LD Strom: 90 mA
maximale LD Spannung: 5.5 V

entnommen von dieser Seite, diese Dioden sind in der PS3 verbaut.

[oli1212]

Hi,

also ich meinte diese dioden hier,

http://cgi.ebay.de/150mW-405nm-Blue-Vio ... .m63.l1177


Folgende Werte:


Max Current: ~110mA
Avg. Lase Threshold: ~31mA
Avg. Lase Voltage: ~4 volts
Avg. Operating Voltage: ~5 volts


Wäre nett, wenn du mir die Werte ausrechnen könntest:) aber wissen wie man sie errechnet, wüsste ich auch sehr gern!

[equal]

Hallo oli1212,

ich habe mal, für eine Versorgungsspannung von 12V, sinnvolle Werte für R1 und R2 berechnet:

R1 -> 68kOhm (vorher 22kOhm) -> Offset
R2 -> 22kOhm (vorher 10kOhm) -> Gain

Es stellen sich dann die folgenden Ströme ein:

Offset -> 0mA - 80mA
Gain -> 0mA - 104mA

Der LD Strom ist immer Offset+Gain. Wenn beide Trimmer auf 50% stehen, hast du bei 0V Modulation ca. 40mA LD Strom und bei 5V Modulation ca. 92mA LD Strom.

Wo soll ich bei der Erklärung der Berechnung beginnen? Ist Dir klar das die Spannung über R7 immer gleich der Spannung über R4 ist und die Spannung über R7 bzw. R4 proportional (Verhältnis 1:1) zum LD Strom ist?

Gruß aus Essen ... Erik

[oli1212]

Erstmal vielen Dank für die Berechnung


Hmmm... ja ich weiss noch genau ob mir das so klar ist:) vll könntest du dann damit beginnen...

EDIT: Ich fahr morgen für 2 Wochen in urlaub, also kann das noch warten:)

[orikson]

Ich habe mich mal hingesetzt und meine 4 Platinen bestückt. Hier erst mal 2 Bilder von einer bestückten Platine, sieht sehr sauber und aufgeräumt aus, wie ich finde


Und dann hab ich die Treiber noch ein wenig mit einer High Power LED (3,4 V, 700 mA) gequält. Hier einige Messwerte:

Ströme

Stromverbrauch ohne Last: 2,3 mA

Kleiner Idle Strom:

Code: Select all

Leistung   Amperemeter     Monitoranschlüsse
Idle        19,53 mA           2,03 mV
100%        230 mA             23,5 mV

Größter möglicher Strom bei 5 Volt:

Code: Select all

Leistung   Amperemeter     Monitoranschlüsse
Idle        105,4 mA          10,4 mV
100%        300 mA            30,7 mV

Größter möglicher Strom bei 10 Volt:

Code: Select all

Leistung   Amperemeter     Monitoranschlüsse
Idle        220 mA          203 mV
100%        760 mA           577 mV

Die Differenzen bei 10 Volt müssen durch Widerstandswerte oder ähnliches angepasst werden, habs extra mit 2 Multimetern durchgemessen und bei beiden das selbe!

Hier sieht man einen Vergleich von Eingangs- und Ausgangsstrom. Das schwarze Netzteil misst den Strom im mA vor dem Treiber, das blaue den durch die Diode.


Dann habe ich die Versorgungsspannung des Treibers mal hochgedreht. Ab ca. 10 Volt werden 700 mA erreicht, wenn beide Trimmer voll aufgedreht sind.

Ein-/Ausschaltverhalten

Mich würden evtl. Peaks beim ein- und ausschalten sehr interessieren. Leider kann ich das nicht messen, da ich kein Oszi habe und auch keine Möglichkeit habe, an eins ran zu kommen. Wenn also wer da ein paar Bilder von machen könnte wäre ich ihm sehr verbunden und würde sie hier einfügen!

Temperaturen

Noch ein Wort zu den Temperaturen an den Bauteilen. Im 5 Volt Betrieb wird lediglich der Transistor ein wenig warm, aber selbst nach einer halben Stunde Volllast (300mA) ist der nur Handwarm, also unbedenklich. Der große Widerstand oder der OPA werden nicht warm.

Bei 10 Volt erhitzt sich der Transistor allerdings sehr schnell auf > 60°C. Das geht selbst beim Idlestrom schon sehr schnell, ein Kühlkörper ist hier also Pflicht!

Ich würde mich außerdem bereit erklären, den TEC Controller von equaL mal zu Routen und nachzubaun. Allerdings wäre ich froh, wenn mir da jemand eine Prototypen Platine beisteuern könnte, meine Ätzversuche gestern gingen gewaltig in die Hose dank des billigen Platinenmaterials von Reichelt; das nächste mal wieder Bungard Material, das hat immer super geklappt!

[elmex]

@Orkison

ich könnte dir Platinen machen, wennst mir des Layout zur Verfügung stellst, oder wie weit bist mit dem Layout ?
Könnte mich ja auch noch mit hinsetzen und mal was zusammenrouten

MFG Sascha

[orikson]

@Elmex: Ok, danke schon mal für die Aufopferung, werde mich bei dir melden, sobald das ganze für OK befunden wurde.

Habe hier jetzt mal den Schaltplan nach Eagle übertragen und einige Bauteile rausgesucht. Erst mal der Schaltplan (hoffe ich hab keinen Leichtsinnsfehler drin ) :

3 Fragen hab ich dazu aber noch:
1) R5 hat ja 0,12 Ohm, allerdings konnte ich nur 5 Watt oder kleinere mit diesem Widerstand finden. Wird das auch für größere Peltiere reichen?
2) Die Spule L1 (ignoriert das !) sollte ja mindestens das aushalten, was der LM2546 maximal liefern kann (3 Ampere). Da habe ich mal die "FED 100µ" von Reichelt eingeplant.
3) Ansonsten hätte ich die beiden 100µF ElKos je gegen 2 x 47µF ElKos getauscht, um den ESR etwas runter zu bekommen, was bei Schaltreglern ja eigentlich wichtig ist. Oder ist es in diesem Fall vernachlässigbar?

Wenn außerdem irgendwer die Schaltung man vergleichen könnte, sowohl ob ich sie richtig von equaL nachgebaut habe als auch ob noch andere Fehler drin sind? Mir ist jetz nichts mehr aufgefallen. Wenns n OK gibt, route ich das Teil mal.

[equal]

Hallo Orikson,

was den Shunt Widerstand [R1] angeht, so sind 5 Watt Belastbarkeit mehr als ausreichend. Mit den angegebenen Werten für [R1;R2;R3] wird der Peltier Strom auf knapp 2A fest eingestellt. Damit gilt für die Verlustleistung über R1 -> P=I*I*R1=0,48W.

Was die Speicher Drossel und den Kondensator angeht, so schaue am besten in das Datenblatt des Schaltreglers. Dort werden Dimensionierungsvorgaben gegeben. Die angegebenen Werte sind aus dem Applikationsvorschlag des Datenblatts. Die Werte sind für die meisten Anwendungsfälle geeignet, bieten aber nicht den höchstmöglichen Wirkungsgrad.

http://cache.national.com/ds/LM/LM2576.pdf

Gruß aus Essen

Erik

[goamarty]

Mir fällt auf, das hier als Ersatz für BAV99 2*BAV21 genommen werden. Sind aber nicht gleich, die BAV21 ist mehr als 10mal langsamer (Sperrverzögerungszeit) - auch wenn das hier eher egal ist. Die BAV99 entspricht viel mehr einer doppelten 1N4148 - und die gibt es "an jeder Ecke". Deswegen muß man sich nicht (aus Österreich) mit reichelt herumquälen.
Für langsame Sachen (LED, Peltier) reicht auch in der LM2576 Schaltung ein LM358. AD820 ist doch etwas teuer (Analog Devices hlt - gut aber teuer).

[orikson]

was den Shunt Widerstand [R1] angeht, so sind 5 Watt Belastbarkeit mehr als ausreichend. Mit den angegebenen Werten für [R1;R2;R3] wird der Peltier Strom auf knapp 2A fest eingestellt. Damit gilt für die Verlustleistung über R1 -> P=I*I*R1=0,48W.

Ok, habe mitlerweile gesehen, dass auf deinem Schaltplan die entsprechenden Formel drauf ist. Demnach könnte man den Ausgangstrom auf ca. 2,92 Watt erhöhen, wenn man R2 auf 40k Ohm verändert. R1 bleibt bei 0,12 Ohm und müsste dann etwas über 1 Watt verbraten, ein 2 Watt Widerstand reicht also dicke aus.

Mir fällt auf, das hier als Ersatz für BAV99 2*BAV21 genommen werden. Sind aber nicht gleich, die BAV21 ist mehr als 10mal langsamer (Sperrverzögerungszeit) - auch wenn das hier eher egal ist. Die BAV99 entspricht viel mehr einer doppelten 1N4148 - und die gibt es "an jeder Ecke".

Simmt, warum hab ich das nicht vorher gesehen.

Für langsame Sachen (LED, Peltier) reicht auch in der LM2576 Schaltung ein LM358. AD820 ist doch etwas teuer (Analog Devices hlt - gut aber teuer).

Außerdem wäre der LM358 gleich ein doppelter OPA, somit spart man sich ein Bauteil. Werde mir das Teil mal ansehen

[equal]

Hallo Orikson,

eins ist mir noch aufgefallen ... für C2 sagt das Applikationsschaltbild 1000uF und nicht 100uF.

Gruß aus Essen ... Erik

[alex20q90]

Sollte das Peltier keinen Gleichstrom bekommen, so kannst die Regelung gleich vergessen!

Die Wärme die beim Einbruch der Spannung von warm nach kalt wandert, macht über kurz oder lang das Peltier-Element kaputt!

Ich würde anstatt eines LM2576 lieber ein LM338 als Konstantstromregler bzw als Konstantspannungsregler einsetzen und über den AD820 den Ausgangsstrom/Spannung zum Peltier regeln!

Die momentane Ansteuerung macht ja nix weiteres als EIN / AUS Ist wirklich schlecht für das Peltier-Element!

Grüße
Alex

[equal]

Hallo Alex,

ja, mit einem Längsregler geht es auch - hierzu 3 Fragen:

1. Wie soll der Ausgangsstrom beim Erreichen der Solltemperatur abgeschaltet werden? Das Minimum der Ausgangsspannung des LM338 liegt bei 1,2V.

2. Hast Du einen Schaltungsvorschlag?

3. Kannst Du die folgende Aussage begründen?

Die Wärme die beim Einbruch der Spannung von warm nach kalt wandert, macht über kurz oder lang das Peltier-Element kaputt!

Gruß aus Essen ... Erik

[orikson]

So, hier mal das erste Layout mit einem LM358:


Im Anhang auch die Eagle Files. Da das der erste Entwurf ist bitte ich jemanden (wer will) mal eben nochmal drüber zu schauen, ob es den noch wo ein Problem gibt. Die Leiterbahndicke liegt an den Lastteilen (also da, wo fast 3 Ampere fließen) bei 1,3 - 1,44 mm, mehr habe ich Platztechnisch nicht untergebracht. Das heißt, bei 35µm Kupferauflage würden sich die Leiterbahnen an den Stellen um ca. 15°C erwärmen, maximal jedoch um fast 30°C.

Wie sieht das denn mit den Schwingungen der Teile aus? Kann ich die Leiterbahn einfach unter der Spule durchlaufen lassen oder stört das?

An Stelle von einem großen ElKo verwende ich hier immer 2 halb so große, parallel geschalten. Dadurch wird der ESR runtergesetzt, was meines Wissens bei Schaltreglern recht wichtig ist.

EDIT: Man beachte das Inhaltsverzeichnis im ersten Post. Ich fände es klassen, wenn man den Post sticky machen könnte, da sich hier doch schon einige interessante Schaltungen angesamelt haben!

[peter_rgb]

Hi!

Echt ein sehr interessanter Thread, auch wenn ich mich ziemlich aufs Mitlesen beschränken muss (wegen der nicht tief genug gehenden elektronischen Ahnung...)-Aber ein Riesen Lob an die aktiven Entwickler der hier geposteten Schaltungen!

Eigentlich hab ich nur eine kurze Frage, Elmex hat weiter vorne ein Layout des Treibers mit Steckern erwähnt -Es wäre sehr nett, wenn das jemand posten könnte -vielen Dank schon mal!

(Würde mir den Treiber nämlich auch gern bauen, hab im Moment gerade den 'relativ aufwändigen ttl-Treiber' vom ersten Post im Einsatz )

Viele Grüße
Peter

[orikson]

Die ersten Platinen sind gemacht! Die Quali lässt aber seht zu wünschen übrig, da ich mich mal an der Tonertransfermethode versucht habe. Irgendwie löst sich bei mir aber das Papier nicht 100% und kleine Leiterbahnen sind sehr kritisch...


Als Prototyp sollte es aber reichen, jetz brauch ich nur noch die Bauteile