Kako dizajnirati upravljački krug keramičkog infracrvenog grijača?

Dizajn upravljačkog kruga keramičkog infracrvenog grijača zahtijeva sveobuhvatno razmatranje snage grijača, točnost kontrole, sigurnosti i drugih faktora . Sljedeći su osnovni koraci dizajna i ključne točke:
Odredite zahtjeve upravljanja
Jasno definirajte parametre keramičkog infracrvenog grijača, poput snage, radnog napona, raspona temperature grijanja i potrebne kontrolne točnosti, kao što je zahtjev za točnost kontrole temperature od ± 1 stupnja ili ± 5 stupnjeva . U isto vrijeme, odredite jesu li kontrola daljinskog vremena i druge funkcije potrebne {3} {3}.
Odaberite kontrolni čip
Odaberite odgovarajući mikrokontroller (MCU) ili namjenski čip za kontrolu temperature prema kontrolnim zahtjevima . na primjer, za jednostavnu kontrolu temperature, može se odabrati niskobudžetni mikrokontroler s ADC (analogno-digitalna pretvorba), poput STC89C52, može se odabrati; Za kontrolu s višim zahtjevima za točnost i složenijim funkcijama, moćniji mikrokontroler serije ARM ili namjenski čip za kontrolu temperature, kao što je Max6675, može se odabrati . Ovi čipovi obično imaju ugrađeno sučelje senzora temperature i precizniji algoritam kontrole temperature .
Dizajnirajte krug napajanja
Omogućite stabilno napajanje za upravljački krug i keramički infracrveni grijač . Obično upravljački krug zahtijeva 5V ili 3 . 3V DC napajanje . AC-DC modul za napajanje na napajanje (poput 220 VC) može Krug prema potrebama snage i radnog napona, poput korištenja releja, releja čvrstog stanja ili tranzistora snage za kontrolu grijača uključenog i isključivanja ili podešavanja njegove snage.
Krug za otkrivanje temperature
Upotrijebite temperaturni senzor za nadgledanje temperature keramičkog infracrvenog grijača u stvarnom vremenu . Zajednički senzori temperature uključuju termoparove, toplinske otpornike (poput PT100) i digitalne senzore temperature (poput DS18B20) . dizajnirajući signal koji se može učvrstiti u sklopu senzorskog stanja u podrezani signal u podrezujući senzorni signal Proces . Na primjer, za senzor termoelementa, potrebno je pojačalo termoelementa za pojačavanje njegovog slabog naponskog signala i izvršavanje kompenzacije hladnog kraja; Za senzor toplinskog otpornika, krug mosta može se koristiti za pretvaranje promjene otpora u promjenu napona, a zatim pretvoriti u digitalni signal putem ADC -a za upravljački čip za čitanje .
Izlazni krug upravljačkog signala
Prema upravljačkom algoritmu i izlaznom signalu upravljačkog čipa, dizajnirajte izlazni krug upravljačkog signala za pokretanje keramičkog infracrvenog grijača . Ako se koristi kontrola releja, upravljački čip kontrolira kontakt i oslobađanje releja izlaskom signala visoke i niske razine, čime je realizirao kontrolu nadlaska na grijanju; if solid-state relays or power transistors are used for power regulation, it is necessary to control the conduction℃according to the PWM (pulse width modulation) signal output by the control chip, thereby adjusting the power of the heater. For example, using MOSFET (metal-oxide-semiconductor field-effect transistor) as a power switch tube, the PWM signal output by the control chip controls the gate Napon MOSFET -a kroz pogonski krug, tako da je uključen u različitim radnim ciklusima, shvaćajući regulaciju snage grijača .
Dizajn zaštitnog kruga
Kako bi se osigurao siguran rad upravljačkog kruga i keramičkog infracrvenog grijača, razni zaštitni krugovi moraju biti dizajnirani ., uključujući zaštitni krug prekomjernog struje, koji može koristiti trenutni senzor za otkrivanje radne struje grijača . kada struja prelazi postavljenu vrijednost, napajanje grijača; Zaštitni krug prenapona, koji se koristi za sprječavanje previsokog napona mreže da bi oštetio opremu; Zaštitni krug pod naponom, kada je napon rešetke prenizak, grijač prestaje raditi na izbjegavanju lošeg učinka grijanja ili oštećenja opreme zbog nedovoljnog napona; Zaštitni krug pregrijavanja, osim senzora temperature za normalnu kontrolu temperature, može postaviti i prag zaštite od pregrijavanja . kada temperatura prelazi prag, napajanje grijača odmah je odsječeno kako bi se spriječilo pregrijavanje .
Interakcijski krug ljudskog računala (neobavezno)
Dizajnirajte sučelje interakcije čovjeka i računala prema stvarnim potrebama, poput dodavanja gumba za postavljanje parametara kao što su temperatura i snaga, i pomoću zaslona zaslona (poput LCD ili OLED zaslona) za prikaz podataka poput trenutne temperature, postavljene temperature i radnog statusa ., možete dodati i indikator, naznačite svjetla na grijanju, na primjer, na primjer, status grijača
Softverski dizajn
Napišite kontrolni program prema kontrolnim zahtjevima i dizajnu hardverskog kruga . Program uglavnom uključuje modul za inicijalizaciju, koji se koristi za inicijaliziranje različitih pinova, timera, prekida itd. . kontrolnog čipa; modul za prikupljanje temperature, koji redovito čita vrijednost senzora temperature i izvodi obradu podataka i filtriranje; Modul upravljačkog algoritma, koji koristi prikladan upravljački algoritam (poput algoritma za upravljanje PID -om) za izračunavanje upravljačkog signala u skladu s postavljenom temperaturom i stvarnom prikupljenom temperaturom; Izlazni modul upravljačkog signala, koji izlaže izračunati upravljački signal na izlazni krug upravljačkog signala kroz odgovarajući pin za kontrolu radnog stanja keramičkog infracrvenog grijača . U isto vrijeme, također je potrebno napisati interakcijski program ljudskog računala za realizaciju ulaznog unosa i prikaz ažuriranja funkcija funkcija.
Nakon završetka dizajna, kontrolni krug treba simulirati i zapravo testirati kako bi se potvrdilo ispunjava li kontrolne zahtjeve keramičkog infracrvenog grijača i ima li dobru stabilnost, pouzdanost i točnost kontrole . Prema rezultatima ispitivanja, krug i program se optimiziraju i prilagođavaju dok se ne postigne.