Hallo, ich suche eine Schaltung, um eine Heizfolie (ca. 10 Watt, 12 V) linear auf eine bestimmte Temperatur zu regeln. Die Schaltung sollte möglichst einfach sein, es sollten keine Überschwinger auftreten. Das System wird immer gestartet und dann bleiben die Umgebungsbedingungen konstant. Zwischen Benutzungen kann es aber zu einer Änderung der Umgebungsbedingungen kommen (geringerer/höherer Wärmewiderstand des Heizgutes). Schnelligkeit ist eher nachrangig, Genauigkeit +- 1 °C. Da wir aber gleichzeitig am Heizgut Messungen durchführen wollen, kommen alle Varianten die irgendwie etwas ein/-ausschalten nicht in Frage. Es muss linear sein, keine PWM oder Schaltregler. Hat da jemand einen einfachen Vorschlag?
High current NPN Transistor (2n3584) als Konstantstromquelle, die Heizfolie als Last. Die Temperatur der Folie mit zb PT1000 messen -> Messbrücke Einen Subtrahierer so dimensionieren das er die minimale bis maximale Brückenspannung in den Grenzen seiner Rails verstärkt. Die Ausgangsspannung des Opamp regelt den Strom durch die Heizfolie: I_heiz=(Ub-Ube)/RE
Das wäre in etwa so wie hier auf Seite 11 (21), oder?
Kohle schrieb: > Da wir aber gleichzeitig am Heizgut Messungen durchführen wollen, kommen > alle Varianten die irgendwie etwas ein/-ausschalten nicht in Frage. Es > muss linear sein, keine PWM oder Schaltregler. Und warum? Du wirst eine PWM bei der Temperatur nicht messen können, wenn sie im ms Bereich arbeitet.
Leider sind die Messungen aber sehr schnell, ca 100 kS/s, da stört auch eine hochfrequente PWM sehr schnell. Wir messen natürlich nich die Temperatur! Sondern elektrochemische Parameter, und das sehr rapide.
Nicht ganz das was ich meinte. Die schaltung der anleitung ist ein linearregler zum stellen der ausgangsspannung. ich hatte eine geregelte stromquelle im sinn. die schaltung funktioniert auf jeden fall (sonst wäre es auch keine fertige bauanleitung), aber ob du die heizfolie damit so warm bekommst wie du es benötigst?! laut eckdaten ist die maximale last bei 12V ->500mA, dass macht 6W. die heizfolie hat 10W bei 12V bei maximaler heizleistung. wie "warm" und "kalt" soll es denn werden? wenn die 6W reichen dann ist die schaltung aus der anleitung vollkommen ausreichend!
Kohle schrieb: > Wir messen natürlich nich die > Temperatur! Sondern elektrochemische Parameter, und das sehr rapide. Du meinst es stört die EMV die die Heizfolie ausstrahlt? Dann funktioniert eine geschaltete Stromquelle in einem geerdeten Gehäuse. Die erzeugt einen konstanten Strom, ggf. kann man den Ausgang nochmal zusätzlich filtern.
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TiKay schrieb: > ich hatte eine geregelte > stromquelle im sinn. > die schaltung funktioniert auf jeden fall (sonst wäre es auch keine > fertige bauanleitung), aber ob du die heizfolie damit so warm bekommst > wie du es benötigst?! Ich würde natürlich die Bauteile anpassen! Das ist ja auch eine Kühlschaltung und keine Heizschaltung, da muss man eh den Platz von Thermistor und einem Widerstand tauschen. Ich würde mich freuen, wenn Du vielleicht einen Link zu einem Schaltplan hättest, der grob das Prinzip beschreibt was Du meinst, denn so ganz habe ich das mit der Stromquelle nicht verstanden... Udo Schmitt schrieb: > Du meinst es stört die EMV die die Heizfolie ausstrahlt? > Dann funktioniert eine geschaltete Stromquelle in einem geerdeten > Gehäuse. Ja und nein. Beim Schalten fließt ein kapazitiver Strom über das geerdete Gehäuse und die Erdleitung, und da die keine Impedanz von Null hat, gibt das immer noch keine Transienten. Sowas haben wir gekauft, dummerweise funktioniert es nicht gut genug, daher die Idee mit der Linearreglung, denn Signale unter 1 Hz stören uns nicht.
Angehängte Dateien:
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Regler_Heizfolie.png
8,7 KB -
Messergebnis.jpg
230 KB
Hallo, hat etwas gedauert... feiertage und wochenende ;) ich habe mal die schaltung mit messergebnis in den anhang gelegt. mit der messbrücke wird die ist-temp erfasst und mit der soll-temp verglichen. die differenz wird entsprechend dem verstärkungsfaktor R4/R3 verstärkt. (gilt wenn R3=R5 & R4=R6) danach folgt die konstantstromquelle mit npn transistor. um sofort bei einer temp-differenz zu heizen, ist r9 eingebracht um den arbeitspunkt antsprechend zu setzen. anderenfalls müssten erst die 0.7V erreicht werden um zu heizen... R_Heiz stellt die Heizfolie mit 10R dc widerstand dar. Der strom durch R_Heiz ergibt sich aus (Ub-Ube)/R8 mit der schaltung erreichst du etwa 11W am heizelement. Für die simulation hab ich den ntc (R_NTC) der messbrücke als gleichung statt als wert angegeben. somit wird das temperaturverhalten nachgestellt. verwendet sind die werte des 10k3A1B (10k@25°C) R_POTA kann/sollte als potentiometer ausgelegt werden um die solltemperatur einzustellen. die verstärkung des opamp sollte so bereits mehr als ausreichen. als transistor könnte der 2N3055 verwendet werden. (günstig und hält enorm viel dc current aus). der r8 sollte entweder aus einer parallelschaltung oder einem leistungswiderstand bestehen (4..10W um nicht selbst noch als heizelement zu wirken)-> allerdings auch eine idee um :) der opamp KANN mit einem quad-package ausgeführt sein, oder aber einem fertigen instrumentenverstärker (ist- und kommt auf das selbe...) wichtig ist der hochohmige abgriff der brückenspannung... (stützkontensatoren habe ich nich mit betrachtet) grüße ;)
Heizplatte auf eine Metallplatte kleben und Heizung per PWM ansteuern. Die Metallplatte legst du dann so aus, dass dir die thermische Kapazität dein PWM rausmittelt. Zur veranschaulichung: ein TO220 Gehäuse allein hat ca 0.5J/K thermische Kapazität... sagen wir 1kHz PWM bei einem duty von 0.5 10W*0.5ms / 0.5J/k =10mK Erwärmung/Abkühlung im eingeschwungengen System... sollte reichen :) 73
TiKay schrieb: > ich habe mal die schaltung mit messergebnis in den anhang gelegt. Hast du das aufgebaut und gemessen oder nur simuliert? Ich denke die Schaltung arbeitet genau falsch herum. Mit steigender Temperatur an der Heizfolie (NTC) sollte die Heizleistung doch abnehmen (Gegenkopplung) und nicht ansteigen (Mitkopplung). Wie sollte denn sonst auf einen konstanten Wert geregelt werden?
Grüße, ja korrekt, dass habe ich verdreht. mein fehler! und natürlich nur simuliert! aber ich habe bei der kontrolle der benötigten heizleistung ganz die korrekten anschlüsse von messbrücke auf verstärker vertauscht.
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