Регулятор температуры

Регулятор температуры. Пару лет назад от университета поступил заказ либо отремонтировать штатный регулятор температуры для немецкой диффузионной нагревательной печи, либо быстро спроектировать новый. Разбираться со штатным регулятором, который спроектировали в 70 годах, не имея схемы, не благодарная работа, да и времени в обрез. Решили и за пару дней спроектировали новый регулятор, но по характеристикам не уступающий штатному регулятору, но на два порядка дешевле. От микроконтроллера отказались сразу, зачем усложнять? А от ОУ не убежишь. И использовали простую аналоговую схему.

Регулятор температуры

В схеме две особенности.
Первая, использован трансформатор с одной вторичной обмоткой (без средней точки).
Для формирования двух напряжений (~12В и +5в и -5в) использовали два совмещенных источника — мостовая схема и два однопериодных выпрямителя (VD2, C3 и VD3, C4). Заодно получили возможность получить однополярное напряжение, синхронизированное с частотой сети, для формирователя пилообразного сигнала (для выходного тиристора или семистора).
Вторая – формирование пилообразного сигнала.
Использовано свойство стабилитрона пробиваться при превышении сигнала.
Благодаря этому получили достаточно широкий импульс, который позволил достаточно четко срабатывать опторару U1. С нее подается напряжение, которое синхронизированное с частотой сети, на транзистор VT2.
А дальше просто. На DA1 подается напряжение термопары, на выходе DA1 пропорциональное температуре нагревателя напряжение, которое через потенциометр подается один вход компаратора, а на другой — подается и пилообразное напряжение, на выходе компоратора имеем регулируемую ШИМ последовательность для выходного ключа, включенного через MOC3020, которая позволяет гальванически развязать управляющую часть от силовой части. Учитывая, что ток через нагреватель порядка 8А, использовали семисторы Т20.
Использование К544УД2 диктовалось тем, что нужна была быстрая реакция на изменение температуры и возможность подрегулировать среднюю точку выходного сигнала (для увеличения динамического диапазона). В качестве индикатора использовали отградуированный мост сопротивлений, а световой – светодиод.
Потом, правда, развили данную идею, и вместо компаратора и однопереходного транзистора использовали PIC c программным компаратором и таймерами. Уместились в PIC12F629.
Затем подключили LCD индикатор, АЦП, ШИМ на PIC16F940. Но это было потом, для показа и души.
Главное – тогда работа кафедры не остановилась.

Leave a Reply

Your email address will not be published.