Запрошуємо, Гість
Ім'я користувача: Пароль: Запам’ятати мене

ТЕМА: Блок питания выжигателя

Блок питания выжигателя 27 жовт. 2015 12:50 #1

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 21 січ. 2016 06:57 #2

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 21 січ. 2016 08:58 #3

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
lobzik пише:
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.
Останнє редагування: 21 січ. 2016 09:10 від Soir.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 21 січ. 2016 09:03 #4

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Останнє редагування: 21 січ. 2016 09:06 від ur4ulh.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 21 січ. 2016 09:14 #5

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
В предыдущем сообщении я сделал правку по фазоимпульсному способу, прочтите.
lobzik пише:
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.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 21 січ. 2016 09:28 #6

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Останнє редагування: 21 січ. 2016 09:29 від ur4ulh.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 21 січ. 2016 09:49 #7

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
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.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 22 січ. 2016 07:13 #8

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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.

Вкладений файл:

Назва файлу: pirograf.zip
Розмір файлу:31 KB
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Останнє редагування: 22 січ. 2016 07:15 від ur4ulh.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 22 січ. 2016 09:39 #9

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
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.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 22 січ. 2016 11:44 #10

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Останнє редагування: 22 січ. 2016 11:52 від ur4ulh.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 22 січ. 2016 12:16 #11

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
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.
Останнє редагування: 22 січ. 2016 12:19 від Soir.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 22 січ. 2016 12:34 #12

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Останнє редагування: 22 січ. 2016 12:38 від ur4ulh.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 29 січ. 2016 20:12 #13

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 30 січ. 2016 06:13 #14

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
lobzik пише:
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.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 30 січ. 2016 09:09 #15

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 30 січ. 2016 09:18 #16

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
lobzik пише:
Во первых для меня это уже принципиально...
Это уважаю, сам такой.
lobzik пише:
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...
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 30 січ. 2016 09:34 #17

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 30 січ. 2016 10:11 #18

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
lobzik пише:
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?
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 30 січ. 2016 14:59 #19

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
В понедельник займусь шунтом, та еще будет печечка :lol:
Куллер тоже вертолет, только маленький еще... B)
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 30 січ. 2016 16:33 #20

  • Soir
  • Soir аватар
  • Оффлайн
  • Moderator
  • Дописи: 13323
  • Подякували: 5047
  • sxem.org 2019,2021 Respect Author
lobzik пише:
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.
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 02 лют. 2016 18:15 #21

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Адміністратор заборонив доступ на запис.

Блок питания выжигателя 11 трав. 2016 07:17 #22

  • ur4ulh
  • ur4ulh аватар
  • Оффлайн
  • habitue
  • Дописи: 192
  • Подякували: 75
  • zavsehdatay
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)
Останнє редагування: 11 трав. 2016 07:18 від ur4ulh.
Адміністратор заборонив доступ на запис.
Модератори: wolf2000, Vakula, Айнцвайдрайченко, Soir