Добро пожаловать, Гость
Логин: Пароль: Запомнить меня

ТЕМА: Блок питания выжигателя

Блок питания выжигателя 27 окт 2015 14:50 #1

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Доделываю вот ЧПУ выжигатель, стал вопрос самого блока питания для нагрева нихромового жала. Собрал на HC9910 стабилизатор тока с регулировкой. Выдавил 8А, для проволоки 0,5 это достаточно, а вот для 1,0 маловато, да и КПД такого стабилизатора маловат, от 24 вольт потребляет около 1.5А. Жалко использовать мощный блок питания. Разобрал выжигатель своего сына, так там небольшой транс, со вторичкой в несколько витков и на входе диммер на тиристоре. Мощность такого девайса до 20Вт. Только вот стабилизации нет, при падении напряжения в сети, ток через нагреватель тоже упадет, что не есть хорошо. Кто что думает по этому поводу, нужно стабилизировать 12А до 3В.
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 21 янв 2016 08:57 #2

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Продолжаю свою нелегкую борьбу с выжигалкой :huh: Механику сваял, электронику спаял, засунул в коробочку, все красиво. Стабилизатор тока для нихрома сделал на HV9910, мерял тестером все стабильно. День настраивал самодельные драйвера для шаговиков, вроде как настроил, все крутится, и тут я хочу попробовать температуру двигателя как от руки проскакивает искра и все тухнет. Выключил - включил, не работает один двигатель, еще один день на ремонт и настройку драйвера. Ура, все крутится, начинаю жечь, и тут опять запара - подвел мой супер - пупер стабилизатор, он раз в несколько минут повышает ток на пару секунд, этого достаточно чтоб на картине появилась черная полоса. В общем разбираться не стану с стабилизатором на HV-хе, хочу увеличить толщину нихромки и HV-хи точно не хватит. Решил на силовой трансформатор 40ВА мотнуть пару витков толстого провода для снятия тока, температуру регулировать диммером, да не простым, а с обратной связью по току. Ток буду мерить трансформатором тока на ферритовом кольце. Так же на контроллер заведу сигнал с датчика вибрации, чтоб если вдруг станок остановится отключить нагрев. Теперь по реализации диммера - правильно ли я понимаю, что симистор нужно включать и выключать синхронно с сетью, думаю завести сигнал ноля синусоиды на ногу прерывания INT атмеги 16, и от момента перехода через ноль таймером отсчитывать время до включения симистора. Потом при следующем прерывании INT выключать симистор и опять ждать таймер. Ход мысли правильный?
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 21 янв 2016 10:58 #3

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
lobzik пишет:
Теперь по реализации диммера - правильно ли я понимаю, что симистор нужно включать и выключать синхронно с сетью, думаю завести сигнал ноля синусоиды на ногу прерывания INT атмеги 16, и от момента перехода через ноль таймером отсчитывать время до включения симистора. Потом при следующем прерывании INT выключать симистор и опять ждать таймер. Ход мысли правильный?
Ход мыслей правильный, это фазоимпульсный способ управления выходной мощностью. Один нюанс, на симистор подается короткий импульс включения (обычно 30-50 мксек, надо уточнять по даташит симистора). А закроется симистор сам, когда будет очередной 0.
Есть еще число-импульсный. Ну и конечно, просто вкл/выкл нагревателя. Для работы с нагревателями, как правило, необходимости в фазоимпульсном способе нет. Его основное преимущество - точность поддерживания заданных параметров и непрерывность выходного напряжения. Недостаток - усложнения как в схеме, так и в прошивке и высокий уровень создаваемых помех. Наиболее часто применяется в управлении яркостью ламп накаливания.
Для более инерционных нагрузок лучше использовать число-импульсный, при котором можно всегда включать симистор во время прохождения сетевого напряжения через 0 и избавиться от коммутационных помех. Переход через 0 можно отслеживать (формирователь, прерывания и т.д.), а можно использовать оптопары типа MOC3063, что упростит и схему, и управляющую программу. Недостаток этого способа - мгновенная выходная мощность или 100% или 0%. Счет идет на полупериоды сетевого напряжения, поэтому на инерционной нагрузке это обычно не заметно.
Последнее редактирование: 21 янв 2016 11:10 от Soir.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 21 янв 2016 11:03 #4

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Недостаток этого способа - мгновенная выходная мощность или 100% или 0%. Счет идет на полупериоды сетевого напряжения, поэтому на инерционной нагрузке это обычно не заметно
Да, но тогда мне будет сложно организовать обратную связь, а это главное (стабилизация нагрева) лучше уж фазоимпульсный с помехами :) Может есть еще способ получить стабильных 12А?
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Последнее редактирование: 21 янв 2016 11:06 от lobzik.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 21 янв 2016 11:14 #5

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
В предыдущем сообщении я сделал правку по фазоимпульсному способу, прочтите.
lobzik пишет:
Да, но тогда мне будет сложно организовать обратную связь, а это главное (стабилизация нагрева) лучше уж фазоимпульсный с помехами
Измеренный ток в любом случае надо будет усреднять. Конечно, с фазоимпульсным это будет проще и точнее.
В идеале надо наверно не ток стабилизировать, а температуру.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 21 янв 2016 11:28 #6

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
В идеале надо наверно не ток стабилизировать, а температуру
В идеале да, но вот померить температуру проволочки диаметром 1мм проблематично, так что тока мне достаточно. В общем начинаю писать программу диммера с фазоимпульсным регулированием. Еще вопрос по поводу трансформатора тока - изготовить из ферритового кольца нормально будет? Как ращитать витки? Не хочется наступит на еще одни грабли. Делал сварочный инвертор, так там было 100 витков на 1 виток первички.
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Последнее редактирование: 21 янв 2016 11:29 от lobzik.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 21 янв 2016 11:49 #7

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
По расчету трансформатора тока не помогу, тут где есть темы по зарядным устройствам и преобразователям. Там что-то было, но на уровне "подобрать практически". Есть еще готовые трансформаторы тока и есть датчики тока, типа ACS712.

В зависимости от требуемой точности поддержания тока, можно вообще отказаться от прямого измерения тока. Определить сопротивление проволоки (построить зависимость от температуры), измерять напряжение и рассчитывать угол открытия симистора в зависимости от напряжения питания. Которое, кстати, тоже можно регулировать и стабилизировать, не завязываясь с током.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 22 янв 2016 09:13 #8

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Нацарапал я схемку в протеусе и программку. Пока только диммер без обратной связи, так как обратную связь еще не придумал (то ли датчик холла, то ли трансформатор тока). Так как 7 протеус начал вылетать, я поставил 8, что было ошибкой, теперь не могу сохранить в старой версии.

Вложенный файл:

Имя файла: pirograf.zip
Размер файла:31 KB
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Последнее редактирование: 22 янв 2016 09:15 от lobzik.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 22 янв 2016 11:39 #9

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
Что касается схемы, то там опечатка - не 50Hz а 100Hz. Практически, желательно конденсатор небольшой емкости (я ставлю 100p, но видел и гораздо больше) с коллектора VT11 на общий провод.
Что касается прошивки, то нет необходимости принудительно держать симистор открытым с момента подачи управляющего импульса до конца полупериода (писал ранее). Достаточно подать короткий открывающий импульс.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 22 янв 2016 13:44 #10

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Да, точно 100Гц, да и насчет открывания симистора ты тоже прав, поставил импульс 20us, все работает. А вот насчет трансформатора тока идея с кольцами отпала, ни с одним из имеющихся результата добиться не удалось. А вот с обычным трансформатором от старого китайского магнитофона, в который я просунул виток токового провода из первички удалось получить целых 9 Вольт при токе в 4А. Думаю его немного подшаманить и использовать для обратной связи по току, лиш бы все в коробочку влезло, но легенькой эта штука уж точно не будет.
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Последнее редактирование: 22 янв 2016 13:52 от lobzik.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 22 янв 2016 14:16 #11

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
Если это все уже в железе обкатывается, то я бы увеличил номиналы резисторов R1 и R8...
И "отвязал" бы от общего провода ~220(2)V.
Последнее редактирование: 22 янв 2016 14:19 от Soir.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 22 янв 2016 14:34 #12

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Железо почти готово, у меня просто есть плата , я просто управлял двумя лампочками (вкл-выкл), оптопара была 3063, резисторына базу 2к, на оптопару 510Е. Понятное дело, нагрузка развязана от общего схемы. Схема в протеусе это просто, чтоб посмотреть работу программы и ничего не сжечь, программист я еще тот... По схеме осталось напаять детектор ноля и обратную связь и железо готово. Не хочется разводить травить и паять новую плату, так как это может сильно затянуть и усложнить процесс изготовления и настройки, а мне нужно на 8-е марта навыжигать подарков - и экономно, и оригинально :evil:
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Последнее редактирование: 22 янв 2016 14:38 от lobzik.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 29 янв 2016 22:12 #13

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Собрал плату, подключил пока без обратной связи, гляжу на осциллограф от синусоиды маленькие кусочки только проходят, все как в протеусе, да не все. Начал крутить ручку, полуволны синусоиды разглаживаются, кручу ручку резистора, до максимального тока, и в конце срыв, синусоида превратилась набор каких то импульсов, трансформатор сразу запах лаком. Понятно дело в прошивке, исправил, ограничил счетчик, все работает, только вот обратную связь мне запустить так и не удалось, трансформатор тока, когда я его проверял, нагрузив на кусок спирали работал идеально, но только подал ему обрезанную синусоиду так он подавился, на выходе полный бред, похоже он годится только для полного синуса. В общем с обратной связью облом, ничего не вышло. Можно конечно продолжать городить разные датчики тока холла, например, но что-то руки опускаются продолжать этот проект на димере, придется делать что-то с полевиком и шимом, но опять же проблема измерения тока, сопротивление шунта больше чем сопротивление нагрузки. Короче у меня на раздумье два выходных, а потом со свежей головой в бой.
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 30 янв 2016 08:13 #14

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
lobzik пишет:
В общем с обратной связью облом, ничего не вышло.
Вы можете использовать банальный шунт для измерения тока.
И почему Вам нужно измерять именно ток? В Вашем случае в качестве обратной связи можно использовать напряжение на нагрузке.
Аналогичное устройство разрабатывал для паяльника, вот здесь статья.
Обратная связь по напряжению. Когда паяльник вышел на режим, сопротивление спирали не меняется и можно при желании легко посчитать ток и вывести его на дисплей. Хотя смысла не вижу. Для себя уже подобрал для разных случаев соответствующие напряжения и без разницы, чем оперировать Амперами или Вольтами. Можно хоть процентами.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 30 янв 2016 11:09 #15

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Во первых для меня это уже принципиально B) я просто обязан добиться нормального результата, если не сложу эту головоломку не смогу считать себя полноценным радиолюбителем :silly: Можно, конечно управлять напряжением, но, судя по отзывам выжигальщиков нихромки хватает на 2-3 картины, а потом замена, и понятное дело сделать такую же спиральку, как была до этого у меня не получится, сопротивление будет гулять, и ток тоже. Но вот этой ночью, во сне мне приснилась HV9910, к которой я все-таки планирую вернуться, правда из схемы выброшу дроссель и диод, которые только грелись в предыдущей версии платы. Вот только на вход измерения тока нужно будет поставить RC фильтр, для сглаживания пульсаций. Что из этого получится трудно сказать, но попробовать стоит.
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 30 янв 2016 11:18 #16

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
lobzik пишет:
Во первых для меня это уже принципиально...
Это уважаю, сам такой.
lobzik пишет:
Можно, конечно управлять напряжением, но, судя по отзывам выжигальщиков нихромки хватает на 2-3 картины, а потом замена...
А как долговечность нихромки зависит от того, поддерживаете Вы стабильный ток или напряжение? В общем-то, закон Ома... если держать стабильным ток, то будет стабильным и напряжение. И наоборот...
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 30 янв 2016 11:34 #17

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Ты немного не так понял, долговечность нихромки не важна, просто ее сопротивление зависит от длинны, а длинна зависит только от моего настроения :lol: А при стабильном токе, какую бы я длинну не выбрал температура будет постоянной, поскольку зависит только от тока (судя по таблицам по нагревателям).
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 30 янв 2016 12:11 #18

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
lobzik пишет:
а длинна зависит только от моего настроения.
Это я вообще не понял, считал, что длина постоянная. Но не важно, раз по напряжению нельзя, значит нельзя.
Шунт тоже не подходит?
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 30 янв 2016 16:59 #19

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
В понедельник займусь шунтом, та еще будет печечка :lol:
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 30 янв 2016 18:33 #20

  • Soir
  • Soir аватар
  • Не в сети
  • Moderator
  • Сообщений: 4069
  • Спасибо получено: 1393
lobzik пишет:
та еще будет печечка
Если пытаться снять с него напряжение, которое можно напрямую подавать на АЦП, то да. Но если использовать ОУ для усиления сигнала с шунта, то не обязательно печечка.
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 02 фев 2016 20:15 #21

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Собрал еще одну схемку на hv9910 добился стабилизации 9 Ампер. Пока на выжигателе не проверял, но подключился к нихромке на 20 минут и заметил что ток за это время упал на 26 mA (видно что то прогрелось) Надеюсь это на картинку не повлияет.
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Администратор запретил публиковать записи гостям.

Блок питания выжигателя 11 мая 2016 09:17 #22

  • lobzik
  • lobzik аватар
  • Не в сети
  • I'm here long time
  • Сообщений: 122
  • Спасибо получено: 28
Повыжигал тут немного, температура вроде стабильная, было пару сбоев, источник тока просто выключался, поменял пару емкостей, вроде работает. Понятно что фанерку подготавливать нужно лучше, куплю шлифмашинку.



Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Последнее редактирование: 11 мая 2016 09:18 от lobzik.
Администратор запретил публиковать записи гостям.
Модераторы: wolf2000, Vakula, Айнцвайдрайченко