Паяльный фен + Arduino Nano

[oshiray]

Добрый день всем.

В планах собрать схему управления паяльным феном. Рулить всем будет Arduino Nano + энкодер.

1. Управление нагревательным элементом фена.

Остановился на следующей схеме

 

Мощностью будет рулить нога Arduino, на которой будет ШИМ с частотой 5Гц, смоделировал схемку (лампочка это типа спираль фена) и получил результат

т.е. при коэффициенте заполнения  ШИМ 50%, мы режем половину периодов, при 75% - четверть. Вроде бы работает.

По скольку в этом деле не профи, подскажите,  можно ли использовать данную схему для нагревательного элемента фена, какие плюсы и минусы.

Спасибо.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Falconist]

Лёгко. Особых минусов нет, т.к. мощность фена относительно невелика. При слабой проводке и управлении мощными нагрузками (электроплита), может наблюдаться подмигивание ламп накаливания.

Разве что использовать МОС3061, т.к. 3041 сейчас позиционируется для напряжения 110 В, хотя лично у меня в сценических осветителях уже лет 15 они работают безупречно от 230 В.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[oshiray]

Ок, спс.

По элементам, оптопара МОС3061, симистор BTA12-600C (или ...) ,  R1, R2 - какой мощности?, по поводу снаббера - надо ли, нагрузка не индуктивная. (и из интернета - "Есть также модели симисторов, которым не требуется снаббер. Например, BTA06-600C.")  

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Falconist]

0,25 Вт.
Всё равно желательно. В снаббер резистор по фэн-шую ставить на 0,5 Вт, хотя у меня и четвертушка работает без проблем.

[oshiray]

ок, странно что здесь 

 

по  2 Вт ставят. А что с конденсатором в снаббер, обычный металлопленочный 630V пойдет, или спец какой?

[dronic]

Я делал по схеме Юного пионера из соседней ветки,конденсатор любой не ниже 250в

[KLARUS]

http://arduino.ru/forum/proekty/kontroller-payalnogo-fena#comment-256679

[Falconist]

2 часа назад, oshiray сказал:

здесь ... по  2 Вт ставят

0,5 Вт УЖЕ держат 350 В. http://forum.cxem.net/index.php?/topic/100348-рабочее-напряжение-резистора/&do=findComment&comment=1115718

Не имеет особого смысла ставить более мощные (и, соответственно, более стойкие к допустимому напряжению). Ну, разве что на 1 Вт, если уж очень сильно нужна надежность.

[oshiray]

Собрал схему на макетке, в 220 пока не подключал, проверял через трансформатор вольт на 40, ну и лампочка 36 В 60 Вт, в принципе работает. Минут 5 погонял, симистор нагрелся где-то  до 45-50 гр. В боевых условиях надо будет наверное радиатор.

[dronic]

Радиатор однозначно  нужен.

[oshiray]

2. Управление вентилятором фена.

Регулировкой оборотов будет управлять еще одна нога Arduino,  но частота ШИМ здесь уже будет порядка 31кГц.

Поскольку для питания будет использоваться переделанный БП от ПК на 24В для паяльника на Т12, т.е. есть напряжения "+12", "-12" и "земля", то схема получается следующая:

  

Собрал, запустил, работает.

По скольку в этом деле не профи, подскажите,  есть какие-то замечания по схеме, элементной базе и номиналах? Спасибо.

 

[Falconist]

Единственное замечание - R1 увеличить минимум на порядок.

[oshiray]

R1 - 10k, R1, R2 - 0.25Вт?

[Falconist]

Да.

[oshiray]

3. Измерение температуры фена.

Для адекватного восприятия аналоговым сходом Arduino сигнала термопары, его надо усилить.

Схем на просторах уйма, помогите. Пока получается так:

 

[Falconist]

Не будет правильно работать при однополярном питании.

[oshiray]

Упс, а почему, можете объяснить по подробнее, спасибо.

[Falconist]

Потому, что сможет работать только ОУ R-2-R.

[oshiray]

Собрал ради эксперимента на макетке такую схему:

Поскольку фен еще в дороге ,термопару взял с мультиметра. Грел ее другим феном. Если верить тому, что показывает фен, то показания совпадают на 250 гр, на 300 мои уходят в минус градусов на 10, а на 200, мои уходят в плюс градусов на 10.  При таких температурах показания скачут где-то на 2-3 градуса, при комнатной температуре ,  скачки больше.

[oshiray]

И все таки мучают меня фразы  "Не будет правильно работать при однополярном питании" и "Потому, что сможет работать только ОУ R-2-R".

Из урока, что на данном ресурсе - http://cxem.net/beginner/beginner96.php

Цитата

У любого ОУ потенциал на выходе не может быть выше, чем потенциал положительной шины питания и ниже, чем потенциал отрицательной шины питания. Иными словами, выходное напряжение не может выйти за пределы питающих напряжений. Например, для ОУ OPA277 выходное напряжение при сопротивлении нагрузки 10 кОм меньше напряжения положительной шины питания на 2 В и отрицательной шины питания —  на 0,5 В. Ширина этих «мертвых зон» выходного напряжения, которых не может достичь выход ОУ, зависит от ряда факторов, таких, как схемотехника выходного каскада, сопротивление нагрузки и др.). Существуют ОУ, у которых мертвые зоны минимальны, например, по 50 мВ до напряжения шин питания при нагрузке 10 кОм (для OPA340), эта особенность ОУ называется «rail-to-rail» (R2R).

С другой стороны, для ОУ широкого применения входные сигналы также не должны превышать напряжения питания, а для некоторых — быть меньше их на 1,5…2 В. Однако, существуют ОУ со специфической схемотехникой входного каскада (например, те же LM358/LM324), которые могут работать не только от уровня отрицательного питания, но даже «минусовее» его на 0,3 В, что существенно облегчает их использование при однополярном питании с общей отрицательной шиной.

В моем случае верхняя «мертвая зона» вообще не напрягает, подберу усиление, например, что бы на выходе максимум был 3,5 В. Теперь про нижнюю «мертвую зону» - при комнатной температуре, если собрать по схеме, что выше,  на ногу ардуины залетают отрицательные значения, т.е. вроде бы тоже все нормально. В принципе  79L05 и пару конденсаторов не сложно поставить (-12 В имеется), но нужно ли?

Что скажете? Спасибо. 

[oshiray]

Думаю так наверное будет правильно:

Подскажите, если есть ошибки. 

[oshiray]

Приехал фен.

Плата управления уже готова.

1. Подключаю вентилятор фена для проверки регулировки оборотов. Вентилятор работает только при PWM 80-100%, ну и обороты почти не регулируются. 

Подключаю последовательно два 12-ти вольтовых - все гуд. Подскажите в чем может быть проблема? Спасибо. 

[Lexter]

7 часов назад, oshiray сказал:

Вентилятор работает только при PWM 80-100%

Попробуйте сначала как ведёт себя этот вентилятор при изменении постоянного напряжения - от лабораторного БП. Если нормально обороты регулируются, то возможно, поможет конденсатор для сглаживания ШИМ.

[oshiray]

Уменьшил частоту ШИМ примерно до 8 кГц, поставил конденсатор 1 мкФ 35 В, регулировка работает, но при  маленьком коэффициенте заполнения  ШИМ, конденсатор греется.  Как побороть?

[oshiray]

Помогите плиз побороть нагрев конденсатора. Реально вся схема управления феном работает, напрягает только конденсатор С1.

Электролит 1 мкФ 50 В - греется, танталовый 1,5 мкФ 50 В аналогично, пробовал керамику 1 мкФ - куллер сгорел  .

Схема 

Изменено 9 апреля, 2019 пользователем oshiray