¿Cómo identificar celda Peltier?

[Daniel Meza]

Saludos al foro...

Hace ya tiempo que no me pasaba por acá con alguna duda... verán, este fin de semana me han traído a servicio un termociclador de laboratorio marca Biometra; ya lo he diagnosticado y resulta que tiene dañados un par de componentes: un sensor RTD y una celda peltier.

Después de investigar pude dar con los datos del RTD pero sobre la celda no encuentro info. Sobre ella solamente tiene pintado el código 417372 y el #6. Mide 1 pulgada * 2.84cm y a unos 20° me da 0.6 ohms de resistencia.

Anexo una foto de otra celda en buen estado que tiene el equipo



Hice algunas mediciones de tensión con el equipo funcionando pero no me convencen mucho pues la etapa de control no da una potencia constante, si no que depende del programa que se haya establecido.

¿Alguna sugerencia para caracterizar la celda, aprovechando que al termociclador aún le funcionan 5 celdas más?

Gracias

 

[Daniel Lopes]

Hola tocayo ,a cuanto tienpo no mas platicamos!.
Cuanto a tu dudas , quieres caracterizar una celda buena para puder conprar otra nueva y canbiar la que estas rota?
Podrias con auxilio de una fuente de laboratorio levantar una tabla de tensión x curriente y con auxilio de un termometro o termopar medir la tenperatura fria.
No olvidar de poner un dicipador de calor en la cara caliente.
Quizaz en algun provedor online Chino puedas conprar una celda nueva.
!Suerte!.
Att,
Daniel Lopes.

 

[DOSMETROS]

Digamos que con el consumo a 12V ya tendrías uno de los datos que es la potencia .. .

 

[Daniel Meza]

Gracias tocayo, justo eso haré mañana, con ayuda de una fuente de laboratorio iré controlando la corriente y armaré un registro con la corriente vs. temp. Creo que con un paso de 100mA y muestras cada minuto podré hacer una curva realista.

Dosmetros, pero tengo entendido que algunas celdas funcionan hasta 6V máximo. No se si se llegara a estropear en caso de que la celda en cuestión sea una de estas.

Según el plan, iré controlando la corriente de suministro a la celda, pondré atención a la temperatura que genere cuando llegue a 6V, pero la cuestión es ¿cómo sabré cuándo parar la prueba?.

 

[DOSMETROS]

Ok , y con cuanto las alimenta , probando los diferentes programas ?

 

[Daniel Meza]

En la foto no se aprecia del todo bien, pero la platina tiene 3 series de dos celdas cada una. Hice la medición de tensión en cada serie y la lectura me variaba entre 4.5-7 volts DC. No me fio mucho porque pasado un tiempo el equipo sensa que no circula una corriente uniforme por las 3 series y manda mensaje de error (simulé la celda dañada con un resistor de potencia de 0,33 ohms).

Después de desarmar más a fondo el equipo veo que la potencia se suministra al módulo de las celdas a través de tres convertidores DC-DC. Cada convertidor trae un capacitor de salida de 1000uF/35V. Se me ocurre tomarlo como una pista de que cada serie podría llegar a los 24V sin problema (12V cada celda).

 

[TRILO-BYTE]

Mmmm es que uno peltier no se comporta como una resistencia ¿ o si?
Yo lo que haría sería colocar un peltier y ver qué pasa no se cuánta corriente circula por las celdas.
Y si es controlado por pwm.

 

[Daniel Lopes]

Gracias tocayo, justo eso haré mañana, con ayuda de una fuente de laboratorio iré controlando la corriente y armaré un registro con la corriente vs. temp. Creo que con un paso de 100mA y muestras cada minuto podré hacer una curva realista.

Dosmetros, pero tengo entendido que algunas celdas funcionan hasta 6V máximo. No se si se llegara a estropear en caso de que la celda en cuestión sea una de estas.

Según el plan, iré controlando la corriente de suministro a la celda, pondré atención a la temperatura que genere cuando llegue a 6V, pero la cuestión es ¿cómo sabré cuándo parar la prueba?.

Jo pararia lo teste asi que llegar a la tenperatura baja deseada .
Tente medir con auxilio de un osciloscopio lo PWM sobre la celda peltier , asi sabes la tensión de pico , lo RMS es la integral del ciclo de trabajo.
Att,
Daniel Lopes.

 

[Daniel Meza]

Mmmm es que uno peltier no se comporta como una resistencia ¿ o si?
Yo lo que haría sería colocar un peltier y ver qué pasa no se cuánta corriente circula por las celdas.
Y si es controlado por pwm.

También tengo entendido que tienen un comportamiento exponencial, puse la resistencia pues es lo que tenía a mano.

Bueno, pues hoy hice las debidas pruebas y obtuve esta gráfica:



El eje "Y" es la temperatura en °C del lado caliente de la celda; en el eje "X" está la hora, como se ve, cada minuto fui subiendo la corriente en pasos de 500mA. Esta prueba la hice con la celda al aire, sin disipador de por medio. No quise llevar la celda hasta los 6 V planeados porque temí dañarla por la cantidad de corriente.

Volví a colocar la celda en su lugar, luego la sonda del osciloscopio en una serie de dos celdas y registré la siguiente captura:



Entonces la temperatura no se controla por PWM, tal parece que el control actúa directamente sobre el DC-DC para variar el voltaje de manera analógica.

Por último, he medido la corriente que circula por una serie de celdas y obtuve una lectura de 5.5 A en el mismo instante que registraba la captura anterior del osciloscopio.

Con estos datos, sobre todo el de corriente, buscaré un modelo de celda que coincida en las dimensiones con la original.

¿Qué opinan?

 

[DOSMETROS]

La corriente la mediste con tester analógico o digital . . . me gustaría mas con analógico , y también medí Voltage con el analógico que integra los pulsos.

 

[TRILO-BYTE]

Mmm ¿ lo analógico si influye en una medición?

Me parece un poco subjetiva la propuesta pero no dudo de un tester analógico.

 

[DOSMETROS]

Claro, salvo que lo hagas con un true rms , los digitales no saben medir ondas raras , el analógico lo integra mecánicamente y muestra V eficaz

 

[Daniel Meza]

La medición la hice con una pinza amperimétrica con función de DC, se que no es muy preciso pero al menos da una idea de qué rango de corriente maneja la celda. Los pulsos que se ven en el osciloscipio pareciera ser el rizo del DC-DC; no sé si su efecto sea tan considerable en comparación con la componente de DC.

 

[TRILO-BYTE]

Yo opino que 500ma es muy poco para cada celda a mi experiencia con las celdas la ficha técnica dice una cosa y en la práctica es otra.

En el laboratorio donde "trabajaba tiempo pasado" usábamos celdas y las alimentabamos con corriente o con voltaje pero no siempre cumplía con la datasheet decía 12v 6A pero le metias 12v y apenas consumía 1.5A
La fuente obviamente daba para más.

No cumplía aparentemente la ley de ohm si lo analizabas como resistencia.
Por qué es un semiconductor.
Por qué conforme disipa calor o conforme enfría la corriente cambia o si lo alimentas por corriente igual el voltaje cambia.

Yo diría que lo alimentes por voltaje y hagas un análisis tiempo temperatura.

 

[Daniel Meza]

No, me expliqué mal, medí 5.5 A en una serie de dos celdas, es decir que por cada celda circula esa corriente.

He encontrado otro dato, según las especificaciones del manual el equipo consume 480W; si lo divido entre las 6 celdas que trae son 80W por celda, pero lo ajusto a 60W que, según veo, es un valor más estándar en celdas... lo que sí no es estándar es el tamaño, no encuentro alguna de 1’ que pueda manejar esa potencia.

Estoy buscando en Mouser alguna que satisfaga el tamaño pues la platina del termociclador ya tiene la hendidura donde debe de entrar la celda. También confirmo lo que comento 2metros de la potencia, parece que es el parámetro que más importa pues las hojas de especificaciones mencionan que las celdas pueden ser trabajadas en un amplio rango de tensión, siempre y cuando no sea superado la potencia.

Trilo, no quise hacer la prueba considerando el voltaje pues me di cuenta que a unos 700mV ya circulaba por la celda una corriente de más de 1A, dije “si lo subo a 6 la voy a freír”.

 

[DOSMETROS]

Descripción
Chip: TES1-12704 dimensión: 30*30*30*30*3.3mm y 3.3mm componentes logarítmica 127 especificaciones de alambre: 70 +/-5mm de largo cable RV sola cabeza 5mm estañado valor de la resistencia interna: 2.5 ~ 3.5 O (23 +/-1 °, temperatura ambiente 1 KHZ prueba Ac) la mayor diferencia de temperatura: delta Tmax (Qc = 0) más de 65 °. corriente de trabajo: Imax = 4 a (inicio de la tensión nominal) voltaje clasificado: DC12V (Vmax: 12 v) potencia de refrigeración: Qcmax 48 w la presión de montaje: 85 n/cm2 condiciones de trabajo: rango de temperatura y 55 ° ~ 83 ° (de alta caída de la temperatura ambiental afectan directamente a la eficacia de la refrigeración) proceso de encapsulación: estándar alrededor de 704 sello de caucho de silicona embalaje: caja de la burbuja embalaje, condiciones de almacenamiento-10 ° a 40 ° de temperatura ambiente condiciones de almacenamiento:-40 ~ 60 °

 

[tiago]

4'5 - 5 Volt de tensión de funcionamiento, diría yo.
De la resistencia no te fíes, las peltier son juguetonas y te van a medir lo que se les antoje por debajo de 3 Ohm. Yo uso mas de 10 formatos diferentes y me suelen medir 0 Ohms cuando están nuevecitas, es seguro que la resistencia varía al pasar corriente.
Las que lleven cierto tiempo funcionando, seguro que han bajado su rendimiento. Si no lleva demasiadas, cambialas todas para que funcione compensado.

Saludos.

 

[TRILO-BYTE]

5.5A es muy diferente a 500mA ahora sí me queda claro.

Y si una celda no se comporta como una resistencia, es si una carga pero si lo analizabas como resistencia no cuadra.

Más bien entra en juego corriente ó voltaje respecto a la temperatura.
Por qué cuando la celda está igual de las 2 caras es cuando consume más corriente pero una vez que dicipa calor su consumo baja.

Un peltier no es un generador de calor o de frío más bien es una bomba térmica de estado sólido empuja el calor de una cara a la otra.

 

[Daniel Meza]

Hola nuevamente, 2metros, la celda que comentas no cabría por el tamaño de 3cm, se necesita que sea un par de mm menos que eso. Tiago, las celdas en buen estado me dan lectura de 0.3 ohms a temperatura ambiente (compensando las puntas de prueba del multímetro).

Trilo, lo que veo es que no manejan potencia como tal si no una literal "Q" con dimensiones en W... por tu explicación se trata entonces del "poder" para bombear esa capacidad de calor de una cara a otra ¿cierto?.

Bueno, hoy continué con la búsqueda y encontré esta celda, parece que funcionará. ¿Cómo ven?. Tiago, por cuestiones de presupuesto prefiero refaccionar la única celda que necesita, ya después le comentaría al propietario del equipo si es que considera viable el reemplazo de todas.

 

[TRILO-BYTE]

Se ve bien.
Yo recuerdo que en el laboratorio el doctor dijo le voy a subir la corriente y no trono ni hizo nada solo dejo de calentar es que max 12v yo creo que hay que jugar con arreglos serie y paralelo para no pasar de 12v y que circulen la I max