Jak navrhnout řídicí obvod keramického infračerveného ohřívače?

Navrhování řídicího obvodu keramického infračerveného topení vyžaduje komplexní zvážení výkonu topení, přesnost ovládání, bezpečnosti a dalších faktorů . Následující jsou základní návrhové kroky a klíčové body:
Určete požadavky na kontrolu
Jasně definujte parametry keramického infračerveného ohřívače, jako je napájení, provozní napětí, rozsah teploty zahřívání a požadovaná přesnost kontroly, jako je požadavek na přesnost kontroly teploty ± 1 stupeň nebo . současně, určete, že dálkové ovládání a další funkce .}}}}}}}}}}}}}}}} {.
Vyberte ovládací čip
Vyberte vhodný mikrokontrolér (MCU) nebo vyhrazený čip pro kontrolu teploty podle požadavků na kontrolu . Například pro jednoduchou kontrolu teploty lze vybrat nízkonákladový mikrokontrolér s funkcí ADC (analog-digitální), jako je STC89C52,; Pro kontrolu s vyššími požadavky na přesnost a složitějšími funkcemi lze vybrat výkonnější mikrokontrolér pro řadu ARM nebo vyhrazený čip pro kontrolu teploty, jako je Max6675, . Tyto čipy mají obvykle vestavěný teplotní senzorový rozhraní a algoritmus regulace teploty .}}}}}}}}}}
Navrhněte napájecí obvod
Provide a stable power supply for the control circuit and the ceramic infrared heater. Usually the control circuit requires a 5V or 3.3V DC power supply. An AC-DC power supply module can be used to convert the mains power (such as 220V AC) into the required DC voltage. For the heater, design the corresponding power drive Obvod podle požadavků na výkon a pracovní napětí, jako je použití relé, relé pevných států nebo energetické tranzistory pro ovládání topení za zapnutí a vypnutí nebo upravení jeho energie.
Obvod detekce teploty
Use a temperature sensor to monitor the temperature of the ceramic infrared heater in real time. Common temperature sensors include thermocouples, thermal resistors (such as PT100) and digital temperature sensors (such as DS18B20). Design the corresponding signal conditioning circuit according to the sensor type to convert the sensor output signal into a digital signal or analog voltage signal suitable for the control chip to Proces . Například pro termočlánkový senzor je pro zesílení jeho slabého napěťového signálu a provést kompenzaci studeného konce je potřebný zesilovač termočlánků; Pro senzor tepelného rezistoru lze k přeměně změny odporu na změnu napětí použít most.
Výstupní obvod řídicího signálu
Podle řídicího algoritmu a výstupního signálu řídicího čipu navrhněte výstupní obvod řídicího signálu pro řízení keramického infračerveného ohřívače . Pokud je použito reléové ovládání, řídicí čip ovládá kontakt a uvolňování relé výstupem signálů s vysokou a nízkou úrovní, čímž realizuje kontrolu topení; Pokud se pro regulaci energie používají relé pevné stavy nebo energetické tranzistory, je nutné řídit stupeň vedení podle signálu PWM (modulace šířky pulsu) pomocí kontrolního čipu, čímž se například upravuje výkon ohřívače ., například pomocí mosfetu (kovo-oxid-semiconductor-effect-effect-effect-Effect-Effect-Effect-Effect-Effect) Napětí MOSFET přes pohonný obvod, takže je zapnuto při různých službách cla, čímž si uvědomí regulaci napájení topení .
Návrh ochranného obvodu
Aby bylo zajištěno bezpečný provoz řídicího obvodu a keramického infračerveného ohřívače, musí být navržena řada ochranných obvodů ., včetně ochranného obvodu o nadproudu, který může pomocí proudového senzoru detekovat pracovní proud ., když proud překračuje nastavenou hodnotu, je napájecí napájecí napájecí obvod; Obvod přepětí ochrany, který se používá k zabránění příliš vysokému napětí mřížky, aby bylo možné poškodit zařízení; Okruh pro ochranu předlzou, když je napětí mřížky příliš nízké, topné stroje přestane fungovat, aby se zabránilo špatnému účinku vytápění nebo poškození zařízení v důsledku nedostatečného napětí; Okruh pro ochranu přehřátí, kromě teplotního senzoru pro normální regulaci teploty, může také nastavit prahovou hodnotu ochrany proti přehřátí ., když teplota překročí prahovou hodnotu, napájení topení je okamžitě přerušeno, aby se zabránilo přehřátí nebezpečí .
Interakční obvod s lidským počítačem (volitelný)
Navrhněte rozhraní interakce s lidským počítačem podle skutečných potřeb, jako je přidání tlačítek pro nastavení parametrů, jako je teplota a napájení, a pomocí obrazovky (jako je LCD nebo OLED displej) pro zobrazení informací, jako jsou aktuální teplota, nastavená teplota a pracovní status . Můžete také přidat indikační světla, aby se označily na základě indikační světla, například indikátorové světla, . .
Design softwaru
Napište řídicí program podle návrhu požadavků na kontrolu a návrhu hardwarového obvodu . Program zahrnuje hlavně inicializační modul, který se používá k inicializaci různých kolíků, časovačů, přerušení atd.. ovládacího čipu; modul získávání teploty, který pravidelně čte hodnotu teplotního senzoru a provádí zpracování a filtrování dat; Řídicí algoritmus modul, který používá vhodný řídicí algoritmus (jako je algoritmus řízení PID) pro výpočet řídicího signálu podle nastavené teploty a skutečné shromážděné teploty; Výstupní modul řídicího signálu, který vydává vypočítaný řídicí signál do výstupního obvodu řídicího signálu přes odpovídající kolík pro ovládání pracovního stavu keramického infračerveného topení . Současně je také nutné napsat program interakce s lidským a počítačem, aby se realizoval zpracování klíčových vstupů a aktualizaci funkce funkcí .}}}}}}}}}.}.
Po dokončení návrhu musí být řídicí obvod simulován a skutečně testován, aby se ověřilo, zda splňuje požadavky na kontrolu keramického infračerveného ohřívače a zda má dobrou stabilitu, spolehlivost a přesnost kontroly . podle výsledků testu, je obvod a upraveni a upraví se, dokud není dosaženo .}}}}}}