Desenvolvimento de um sistema de aquecimento controlado: uma aplicação da pastilha de Peltier

• Autor(a) principal: Niedermaeyer, Amanda Chini
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/31428
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Eletrônica de potência; Calor - Condução; Circuitos eletrônicos; Power electronics; Heat - Conduction; Electronic circuits

Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema de aquecimento, utilizando a pastilha termoelétrica de Peltier como fonte de calor. O sistema consiste é composto por três etapas principais, a do circuito eletrônico de potência, do circuito eletrônico de controle e a interface de comunicação com o usuário. O circuito eletrônico de potência é responsável por acionar eletricamente uma pastilha de Peltier, ao qual é composto por um conversor CC-CC buck ou abaixador, que varia a sua tensão de saída de 2,7 V a 11,4 V conforme a razão cíclica de chaveamento de um MOSFET na faixa de 20% a 80%, também é composto por um circuito bootstrap, que fornece a este MOSFET um sinal PWM de 25 kHz, vindo do circuito eletrônico de controle, e a tensão necessária para que este funcione no modo chave. O circuito eletrônico de controle é composto por um microcontrolador, responsável por realizar a leitura de um sensor de temperatura LM35, e de três botões para entrada do usuário, e tem como saída um leitor de LCD, que mostra ao usuário a razão cíclica do sinal de PWM e a última leitura feita do sensor de temperatura, também é responsável por gerar um o sinal PWM de 25kHz. A interface de comunicação é composta por um leitor de LCD e os três botões de escolha da razão cíclica. O sistema projetado completo passou pelo mesmo ensaio feito com o conversor CC-CC buck ou abaixador quando estava utilizando o gerador de funções de bancada como provedor do sinal PWM, os dados coletados foram comparados a fim de verificar se o sistema projetado conseguiria entregar os parâmetros desejados de funcionamento. Os parâmetros de tensão e corrente elétrica foram próximos do desejado, porém o rendimento do converso CC-CC buck ou abaixador ficou acima do desejado quando estava acima de 40% da razão cíclica do sinal PWM. A temperatura da pastilha de Peltier também se mostrou próxima aquela medida utilizando o gerador de funções de bancada.