Estoy conduciendo un peltier (calentador / enfriador termoeléctrico) usando un DAC (MCP4725), Arduino mega, quad-opamps para cambiar / invertir el voltaje DAC ( LT1885 ) y 4x OPA549 (2 por peltier). Utilizo el control PI y el termistor para devolver la temperatura actual al controlador. El uso previsto de este sistema es encabezar un líquido que fluirá a través de los canales de silicio. Actualmente, uso 2 peltiers, entonces 4 de OPA549. Tengo algunos problemas cuando el circuito está encendido (no sucede cada vez), pueden ser del circuito o del esquema de control en sí. Quería estar seguro de si la parte del circuito está bien.
Tengo (0-30V, 0-30A) fuente de voltaje. Todos los opamps funcionan con esto, no tengo rieles negativos. Los Peltiers están especificados en Imax: 3.9A, Vmax: 14.4V, resistencia del módulo 3.9ohm, por lo que mi corriente máxima permitida & el voltaje que no los descompondrá son 3.9A y amp; 14.4V.
Diseñé el circuito de tal manera que la máxima variación de voltaje entre los terminales peltier sea + 15V / -15V. Para cambiar la dirección actual, básicamente cambio el voltaje alrededor de los peltiers. DAC es de 12 bits, se comunica con atmega a través de I2C. Las cuadrículas se usan para cambiar e invertir la tensión DAC (para 2 terminales de cada peltier). Estos voltajes luego se alimentan a 2 de los buffers OPA549. Peltier se engancha a las salidas del buffer power-opamp.
Las características de CC se verificaron con el circuito real (para VDAC = 5V, puedo obtener una salida máxima de 20V a 5V para calefacción (es decir, + 15V alrededor de Peltier), y para VDAC = 0V, obtengo una salida de 5V a 20V para refrigeración (es decir, -15 V alrededor de peltier). Cuando VDAC = 0, no hay voltaje / voltaje despreciable alrededor de los peltiers, por lo que el flujo de corriente es muy cercano a cero. Este es el punto donde inicio mi control PI. Aumenta o disminuye el voltaje DAC de 2.5 , dependiendo del término de error calculado dentro del bucle.
A continuación se muestra el diagrama TINA del circuito y los resultados de la simulación para variar el voltaje de entrada. es decir. U1 entrega voltaje 3VDAC + 5 a un terminal de peltier, U2 entrega voltaje 25- (3VDAC + 5) al otro terminal del peltier. Los valores de oscilación de CC se verificaron con el circuito mismo, estoy en un rango lineal para los voltajes de operación. 0 ohms después de que OPA549 no existe en el circuito real, puse allí para que se ejecute la simulación. Los condensadores de la fuente de alimentación 0.1uF y 100nF se agregan como se sugiere en la hoja de datos.
Mis preguntas:
1. Cuando enciendo el circuito (carga abierta, sin peltiers conectados, VDAC = 2.5V), a veces consume 1.6A de corriente y / o quad-opamp se calienta. No lo hace todo el tiempo, pero lo hace la mayor parte del tiempo. ¿Tiene alguna sugerencia / explicación para esto?
2. Sospecho que la resistencia del peltier no es constante. Cuando el PI se ejecuta, la corriente alrededor de Peltier rebota hacia arriba y hacia abajo. Utilizo un solo termistor en una cámara como retroalimentación de temperatura, otro termistor está en otra cámara para controlar su temperatura. Espero que se suministre la misma cantidad de corriente a ambos peltiers, para un voltaje VDAC. Sin embargo, parece que no es el caso. Puedo ver esto tanto en la corriente dibujada con 1 contra 2 peltiers. Además, a veces un peltier se está enfriando, el otro no cambia. Suponiendo que su resistencia sea cercana, ¿cuál puede ser una solución para esto?
3.¿Cuáles son sus comentarios / sugerencias generales sobre la operación / circuito?
Gracias de antemano.