วิธีการออกแบบวงจรควบคุมของเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิก?

การออกแบบวงจรควบคุมของเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิกต้องพิจารณาถึงพลังของเครื่องทำความร้อนความแม่นยำในการควบคุมความปลอดภัยและปัจจัยอื่น ๆ . ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนการออกแบบพื้นฐานและประเด็นสำคัญ:
กำหนดข้อกำหนดการควบคุม
กำหนดพารามิเตอร์ของเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิกอย่างชัดเจนเช่นพลังงานแรงดันไฟฟ้าการทำงานช่วงอุณหภูมิความร้อนและความแม่นยำในการควบคุมที่จำเป็นเช่นความต้องการความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิของ± 1 องศาหรือ± 5 องศา . ในเวลาเดียวกัน
เลือกชิปควบคุม
เลือกไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เหมาะสม (MCU) หรือชิปควบคุมอุณหภูมิเฉพาะตามข้อกำหนดการควบคุม . ตัวอย่างเช่นสำหรับการควบคุมอุณหภูมิอย่างง่ายไมโครคอนโทรลเลอร์ราคาต่ำพร้อมฟังก์ชั่น ADC (การแปลงแบบอะนาล็อกเป็นดิจิตอล) เช่น STC89C52 สำหรับการควบคุมที่มีข้อกำหนดความแม่นยำสูงขึ้นและฟังก์ชั่นที่ซับซ้อนมากขึ้นไมโครคอนโทรลเลอร์ซีรีย์ ARM ที่ทรงพลังกว่าหรือชิปควบคุมอุณหภูมิเฉพาะเช่น Max6675 สามารถเลือกได้ . ชิปเหล่านี้มักจะมีส่วนต่อประสานเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว
ออกแบบวงจรแหล่งจ่ายไฟ
จัดหาแหล่งจ่ายไฟที่เสถียรสำหรับวงจรควบคุมและเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิก . วงจรควบคุมต้องใช้ 5V หรือ 3 . แหล่งจ่ายไฟ 3V DC . โมดูลแหล่งจ่ายไฟ AC-DC { วงจรไดรฟ์ตามความต้องการพลังงานและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้เช่นการใช้รีเลย์รีเลย์โซลิดสเตตหรือทรานซิสเตอร์พลังงานเพื่อควบคุมฮีตเตอร์เปิดและปิดหรือปรับพลังงาน
วงจรตรวจจับอุณหภูมิ
ใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิกในเวลาจริง . เซ็นเซอร์อุณหภูมิทั่วไปรวมถึงเทอร์โมคัปเปิลตัวต้านทานความร้อน (เช่น PT100) และเซ็นเซอร์อุณหภูมิดิจิตอล ชิปเพื่อประมวลผล . ตัวอย่างเช่นสำหรับเซ็นเซอร์เทอร์โมคัปเปิ้ลจำเป็นต้องใช้แอมป์เทอร์โมคัปเปิลเพื่อขยายสัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่อ่อนแอและทำการชดเชยปลายเย็น สำหรับเซ็นเซอร์ตัวต้านทานความร้อนสามารถใช้วงจรบริดจ์เพื่อแปลงการเปลี่ยนแปลงความต้านทานเป็นการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าจากนั้นแปลงเป็นสัญญาณดิจิตอลผ่าน ADC สำหรับชิปควบคุมเพื่ออ่าน .}
วงจรเอาท์พุทสัญญาณควบคุม
ตามอัลกอริทึมการควบคุมและสัญญาณเอาต์พุตของชิปควบคุมการออกแบบวงจรสัญญาณควบคุมสัญญาณควบคุมเพื่อขับเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิก . หากใช้การควบคุมรีเลย์ชิปควบคุมจะควบคุมการสัมผัสและการปล่อยรีเลย์โดยส่งสัญญาณระดับสูงและต่ำ หากรีเลย์ของโซลิดสเตตหรือทรานซิสเตอร์พลังงานใช้สำหรับการควบคุมพลังงานจำเป็นต้องควบคุมระดับการควบคุมตามสัญญาณ PWM (การปรับความกว้างพัลส์) เอาต์พุตโดยชิปควบคุมดังนั้นการปรับพลังของเครื่องทำความร้อน . โดยใช้ระบบควบคุมการใช้งาน MOSFET แรงดันไฟฟ้าของ MOSFET ผ่านวงจรไดรฟ์เพื่อให้เปิดใช้งานในรอบการทำงานที่แตกต่างกันดังนั้นจึงตระหนักถึงการควบคุมพลังงานฮีตเตอร์ .}
การออกแบบวงจรป้องกัน
เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยของวงจรควบคุมและเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิกจำเป็นต้องได้รับการออกแบบวงจรป้องกันที่หลากหลาย . รวมถึงวงจรป้องกันกระแสเกินซึ่งสามารถใช้เซ็นเซอร์ปัจจุบันเพื่อตรวจจับเครื่องทำความร้อนที่ทำงานกระแส . วงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินซึ่งใช้เพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันไฟฟ้ากริดสูงเกินไปที่จะทำลายอุปกรณ์ วงจรป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำเมื่อแรงดันไฟฟ้ากริดต่ำเกินไปเครื่องทำความร้อนหยุดทำงานเพื่อหลีกเลี่ยงผลการทำความร้อนที่ไม่ดีหรือความเสียหายของอุปกรณ์เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ วงจรป้องกันความร้อนสูงเกินไปนอกเหนือจากเซ็นเซอร์อุณหภูมิสำหรับการควบคุมอุณหภูมิปกติยังสามารถตั้งค่าเกณฑ์การป้องกันความร้อนสูงเกินไป . เมื่ออุณหภูมิสูงกว่าเกณฑ์แหล่งจ่ายไฟฮีตเตอร์จะถูกตัดออกทันทีเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป .}}
วงจรปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ (ไม่บังคับ)
ออกแบบอินเทอร์เฟซปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ตามความต้องการที่แท้จริงเช่นการเพิ่มปุ่มเพื่อตั้งค่าพารามิเตอร์เช่นอุณหภูมิและพลังงานและการใช้หน้าจอแสดงผล (เช่น LCD หรือ OLED หน้าจอ) เพื่อแสดงข้อมูลเช่นอุณหภูมิปัจจุบันตั้งอุณหภูมิและสถานะการทำงาน .
การออกแบบซอฟต์แวร์
เขียนโปรแกรมควบคุมตามข้อกำหนดการควบคุมและการออกแบบวงจรฮาร์ดแวร์ . โปรแกรมส่วนใหญ่จะรวมโมดูลการเริ่มต้นซึ่งใช้ในการเริ่มต้นพินตัวจับเวลาการขัดจังหวะ ฯลฯ . ของชิปควบคุม; โมดูลการรับอุณหภูมิซึ่งอ่านค่าของเซ็นเซอร์อุณหภูมิเป็นประจำและดำเนินการประมวลผลข้อมูลและการกรอง โมดูลอัลกอริทึมการควบคุมซึ่งใช้อัลกอริทึมการควบคุมที่เหมาะสม (เช่นอัลกอริทึมการควบคุม PID) เพื่อคำนวณสัญญาณควบคุมตามอุณหภูมิที่ตั้งไว้และอุณหภูมิที่รวบรวมได้จริง โมดูลเอาต์พุตสัญญาณควบคุมซึ่งส่งสัญญาณควบคุมการคำนวณไปยังวงจรเอาท์พุทสัญญาณควบคุมผ่านพินที่สอดคล้องกันเพื่อควบคุมสถานะการทำงานของเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิก . ในเวลาเดียวกันก็จำเป็นต้องเขียนโปรแกรมปฏิสัมพันธ์ระหว่างมนุษย์
หลังจากการออกแบบเสร็จสมบูรณ์วงจรควบคุมจะต้องมีการจำลองและทดสอบจริงเพื่อตรวจสอบว่ามันตรงตามข้อกำหนดการควบคุมของเครื่องทำความร้อนอินฟราเรดเซรามิกและไม่ว่าจะมีความมั่นคงความน่าเชื่อถือและความแม่นยำในการควบคุมที่ดี . ตามผลการทดสอบวงจรและโปรแกรมจะได้รับการปรับให้เหมาะสม