Alimentando una bomba de calor de 30 vatios más grande

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Tengo un elemento Peltier clasificado a 12V / 2.5A (30W), pero me gustaría una aclaración sobre cómo debo alimentarlo. Estoy familiarizado con la construcción de fuentes de alimentación con reguladores lineales LM78xx, y he tenido un poco de experiencia con el LM317, pero nunca he intentado alimentar nada más allá de los 500 mW. También estaré alimentando dos pequeños ventiladores de 12V para enfriar el lado caliente del dispositivo.

Encontré el LM350 , que parece una buena apuesta: clasificación de 3 A, voltaje de hasta 33 V .

Estaría apagando esto de una toma de corriente del Reino Unido (230 VCA), por lo que probablemente lo configuraría de la misma manera que lo haría con un regulador LM78xx: conecto la red eléctrica al primario del transformador, ejecuto el secundario en un diodo puente para rectificar a la mitad, use una tapa electrolítica de 1 mF para suavizarla, luego introduzca esa fuente en el regulador.

Sin embargo, tengo algunas preguntas sobre esto.

  1. ¿A qué voltaje debo apuntar en la bobina secundaria del transformador? En algún lugar alrededor de 15V (por ejemplo, esto ) me parece correcto, pero no estoy del todo seguro. Por lo que puedo decir de Farnell y RS, no parece haber muchos transformadores que tengan secundarios de bajo voltaje.
  2. ¿Necesito usar un disipador de calor en el regulador? Si es así, ¿hay recursos que me ayuden a seleccionar uno adecuado?
  3. ¿Puedo / debo hacer que los dos ventiladores apaguen el mismo regulador que el elemento, o debo usar un segundo regulador para encenderlos? Creo que una carga inductiva en paralelo con el elemento podría complicar las cosas.
  4. ¿Tendría que hacer esto en una PCB debido a corrientes más altas, o podría salirme con la utilización del stripboard?
  5. ¿Hay alguna consideración de seguridad especial que deba tener en cuenta para esta versión, aparte de las habituales al jugar con la red eléctrica?

Gracias.

    
pregunta Polynomial

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Use la rectificación de onda completa, no media onda. HW usa mal el transformador, puede no ser bueno o TEC, no tiene ventajas obvias, excepto el costo de 3 diodos.

Si desea operarlo a plena potencia sin control del nivel de enfriamiento, 12V está bien. El regulador LM350 necesita aproximadamente 3V de altura. Entonces, 12V fuera del regulador = 15VDC en min.

El transformador rectificado de onda completa dará una V ACA VMAx ~ = 1.4 x voltaje de CA.
 O VAC_min ~ = (Vdc + dropout) / 1.4  Entonces 12V + 3V = 15V
 VACmin ~~~~ = (12 + 3) / 1.4 = ~ 11 VAC si ~ = NO voltaje de ondulación  es decir, el transformador de 12 VCA dará 12 VCC después del regulador si está bien suavizado.
 Más es mejor, así que tal vez 14 VAC - 15VAC permitan un margen de regulación más un margen de ondulación.

Si todo lo que desea es ejecutarlo a plena potencia, entonces todo lo que necesita es un transformador, un puente rectificador, un condensador de suavizado y una resistencia en serie. Resistencia cae el exceso de voltaje. Un transformador de 10 VCA será suficiente (1-VCA x 1.4 = 14 V con suavizado y ondulación) y 12 VCA definitivamente será suficiente. La resistencia disipa 2.5 vatios por voltio de caída. Una longitud de cable de nicrom ajustado para proporcionar el voltaje correcto a Peltier es una opción o 0,4 ohmios por voltio de prueba de selección de caída.

El regulador necesitará un disipador de calor: cuánto depende del transformador. Por ejemplo, caída del regulador de 3V: aproximadamente el mínimo que debe calcular, la disipación V x I = 3V x 2.5A = 7.5W. Decir permitir 10 vatios. Más si el transformador es de voltaje excesivo.

El disipador de calor se puede seleccionar utilizando grados C (o K) por vatio para disipadores de calor comerciales. Para un aumento de 10C a 10 vatios, necesita un disipador térmico de 1 C / W que es "muy grande".   Si desea que el disipador de calor esté lo suficientemente frío como para tocarlo (casi), diga 60 C si if ambient = 30 C en el peor de los casos delta T = 60-30 = 30C, entonces el disipador = 30C / 10W = 3 C / W  Incluso eso es bastante grande. Yendo de otra manera, 10C / W es común, así que 10 W = 10W x 10 C / w aumento = 100C./ Agregar ambiente + Tsink = 100C aumento + 30C = 130 C.
 Usted rally no quiere 130 c disipadores de calor.
 así que en algún lugar entre 3 C / w y 10 C / W inclinándose hacia el extremo 3 C / W.

Los fanáticos y Peltier juntos están bien. La carga del ventilador es pequeña en comparación con la carga Peltier.
Los ventiladores podrían funcionar desde DC suavizado antes del regulador, tal vez con una resistencia descendente propia adaptada a VFan y Vcc.

La construcción del tablero de banda está bien, pero mantenga los cables cortos y pesados. Si corre corrientes más altas a lo largo de un tablero de listones, puede soldar el cable a la tira para obtener cables de corriente más altos o usar un enlace de cables desde los puntos a unir.

La precaución de la red principal es NO JUGAR CON LA RED PRINCIPAL cuando no es necesario. Por ejemplo, aquí todos los circuitos son LV, aparte de la alimentación de la red al transformador primario. Hacer bien el cableado lateral primario. Aísle según sea necesario. Entonces déjalo en paz.

    
respondido por el Russell McMahon

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