【YouTube】×「ペルチェ素子で冷却システムを作る(イチケン)」ポイントとは

 電気工作、ものづくり、技術解説YouTuberのイチケン さんの動画から「ペルチェ素子を用いた冷却システム」の勘所について学びます。

 

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【目次】

 

ペルチェ素子を用いて出来ること

 電気の力だけで、冷却するシステムを簡便に作製できる。

ペルチェ素子を動作させるために必要なもの

①安定化電源

②駆動回路(定電流回路)

 本動画では、最大 5A 流すことの出来るLED用の定電流ドライバをペルチェ素子の駆動に応用している。

 1A 以上の電流が流れるため、駆動回路上のICに対してヒートシンク等で放熱対策も必須である。

③放熱器(ヒートシンク・ファン等)

 ペルチェ素子の冷却を最大限に生かすために、冷却面と対になる放熱側にヒートシンクとファンを組合せて用いる。

④放熱シリコーン

 ペルチェ素子の固定に用いる。

ペルチェ素子冷却の一例

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ペルチェ冷却システムのブロック図

動画中では、ラズベリーパイのCPUを冷却するためにペルチェ素子を使用し、ラズベリーパイのCPU温度が上昇した場合に、ペルチェ素子による冷却を行っています。

 

【必要な制御①】CPU温度のモニタリング

 ラズベリーパイではCPU温度を確認するためのAPIが用意されている模様。

【必要な制御②】I/O制御による冷却ON/OFF

 ラズベリーパイの「GPIOピン」をON/OFFすることで、駆動回路で使用されている「MOS-FET」がON/OFF動作し、ペルチェ素子へ電流が供給される。このようなスイッチング動作かつ大電流を供給するためにも「MOS-FET」は重要な電子部品である。

 

ペルチェ素子冷却の留意事項

①消費電力が大きくなる

②物理的構造が大きくなる(ヒートシンクやファンを用いるため)

③結露の抑制(局所的に冷却されるため、冷却部の断熱材を覆い、冷却部と外気との温度差をなるべく少なくする)