ペルチェ素子の制御について

質問

ペルチェ素子の制御で、ヒーターコントローラ（PWM出力）とソリッドステートリレー２つを使って、プラスマイナスを反転させて温度制御したいと思っているのですが、ペルチェに流す電流は平滑化したものでないと問題ありますか？他にも問題ありましたらご教示下さい。宜しくお願いします。

+V
|
|
|-------------SSR
コントローラ------| |----------------
(0-5V PWM) |-インバータ- SSR |
| TEC
| |
-V |
GND

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

１）ペルチェ素子は定格電圧１２ｖとか２４ｖですので、ＧＮＤに対して±電源の電圧をこの定格電圧以下に抑えなければなりません。

２）基本的にこの回路では、電力の浪費になるのではありませんか？
温度制御が必要で無い時も、ペルチェ素子の定格電力を消費します。

３）ＰＷＭのスピードが速いと、ペルチェ素子の中を熱が通過する前に電圧が切り替わってしまいます、１０秒に１回くらいならいいのですが。
そもそもＰＷＭとは、ＯＮしている時間とＯＦＦしている時間の比でコントロールするものです、この回路ではペルチェ素子に±の電圧が交互にかかるわけで、平滑化する必要はありませんが、冷却の最大と加熱の最大以外は無駄な電力を消費します。

４）ＳＳＲはスイッチング速度の遅い物もあります、ＰＷＭが高速の場合はＳＳＲが十分にスイッチング出来ない場合もあります。

５）ペルチェ素子を駆動すると、どちらかが冷却されます、この時生じる結露（水）対策を厳重に

>>これはローパスフィルタの役割を果たすという考えは間違っているでしょうか
これは正解でしょう、反応が遅くなるわけですから。

冷却用PWMと加熱用PWMは「同時」に動く事はありますか？？
取り説にありませんか？？
一瞬でも同時に動くと上記回路では上下のＳＳＲが同時に「ＯＮ」になる瞬間があり、貫通電流が流れてＳＳＲが破損する可能性があります。

お礼

>>しかし上記回路のインバーターは不要ですね
そうですね。

とりあえずやってみます。色々ありがとうございました。

補足

回答ありがとうございます。返事遅くなりすいません。
3)ペルチェ素子の中を熱が通過する前に電圧が切り替わってしまうということについてですが、これはローパスフィルタの役割を果たすという考えは間違っているでしょうか？これは、2)の浪費電力にも通じてくるわけですが、
ペルチェの熱流方向の切り替えがすばやくできないために、PWMのデューティ50%のときは、電流0にならないかと都合いいことを考えてました。

取説を良く読むと、幸いにして、手元にあるコントローラは加熱用と、冷却用の2出力がだせるようです。上記の考えが間違っているとしたら、下記のような回路を試したいと思っています。こちらはどうでしょうか？

+V
|
CTRL--(冷却用PWM)------------------SSR
| 　　　　　　 |--------------------
| --(加熱用PWM)---(インバータ)---SSR |
| TEC
-V |
GND