Рисунок 1 - Структурная схема системы элемента Пельтье
На двигатель насоса подаётся напряжение, с помощью которого вращается вал, после чего поток жидкости (которая находится в ёмкости) начинает своё движение по трубке в сторону первого радиатора. Первый радиатор рассеивает часть тепла у жидкости и охлаждает её, при помощи вентилятора, который вращается под действием напряжения, направляя поток воздуха на этот радиатор. Дальше охлаждённая жидкость проходит через второй радиатор, который находится под элементом Пельтье для отвода теплоты и его охлаждения.
Расчёт LC - фильтра
ШИМ (Широтно-импульсная модуляция) - процесс управления мощностью, подводимой к нагрузке, путём изменения скважности импульсов, при постоянной частоте.
Для того чтобы регулировать температуру элемента Пельтье с помощью ШИМ, надо установить индуктивно-ёмкостный фильтр для выпрямления пульсаций.
Напряжение питания U
п = 15 В
Ток выхода I
вых = 10 А
Ток пульсации I
пульс = 1 А
Максимальная индуктивность дросселя
L
max=(U
L*t
откр)/I
пульс = (10*20)/1=200 мкГн
Напряжение на дросселе
U
L= U
п-U
н=15-5=10 В
Период T = 36 мкс
Амплитудное напряжение U
m = 15 В
Время открытой скважности t
откр = 20 мкс
LC-фильтр на текстолите
Дорожки LC-фильтра
Сопротивление нагрузки Rн
R_н=U_п/I_вых =15/10=1,5 Ом
Коэффициент сглаживания
q=4*π^2*f^2*L*C
Мы берем q = 10
Коэффициент передачи
k= 1/q= 1/10=0,1
Коэффициент заполнения
Dmin = 0,1
Dmax = 0,5
Uвх = 24 В
L ≥ U_вх/(2*I_вых*f)*(1-D_min )*D_min=(24*36)/(2*10)*(1-0,1)*0,1=3,89 мкГн
C=q/(4*π^2*f^2*L)=(10*〖36〗^2)/(4*9,86*3,89)=84 мкФ
2*π*f*C*R_н≫1
6,28*1/36*84*1,5=22≫1
Расчет напряжения на дросселе экспериментальным путём
Было проведено 2 опыта при одинаковой частоте f = 20 кГц:
1) При активном сопротивлении Rа = 47 Ом
Напряжение на дросселе UL = 175 В
Напряжение на сопротивлении UR = 7 В
2) При активном сопротивлении Ra = 22 Ом
Напряжение на дросселе UL = 0,45 В
Напряжение на сопротивлении UR = 7 В
Пульсация напряжения на дросселе
Пульсация напряжения на конденсаторе
Пульсация тока на шунте
