タイマー付きのプログラム可能な温度コントローラー回路

ここでは、シーケンスタイムスロット全体で目的の温度レベルを取得するように事前にプログラムすることもできる、同時シーケンス温度コントローラー回路を介してヒーターデバイスを制御するための調整可能なシーケンシャルタイミング出力を生成する回路構成について学習します。アイデアはカルロス氏からリクエストされました

技術仕様

私はカルロスです。チリに住んでいます。

いくつかの電子回路のトラブルから抜け出そうと思っているので、温度と時間を同時に制御する回路はないかと思います。

私が必要としているのは、プログラム可能な温度タイムスケールを備えたコントローラーです。たとえば、最初に温度T1をt1分に保持し、このt1の終わりに温度T2をt2分間維持し、その後、温度T3をt3分間維持します。

温度と時間は、PICなどを介して単純なシーアで調整可能である必要がありますが、PCを使用して再プログラムすることなく調整できる必要があります。

私は永遠に感謝しています。

ご多幸を祈る

デザイン

上記の要求で述べた最初の要件は、直列に接続されたタイマーモジュールを介して順次遅延オン期間を生成できるプログラム可能なタイマーです。

タイマーモジュールとタイムスロットの数はユーザーによって異なり、個々の好みに応じて選択できます。次の図は、シーケンシャル構成で接続された10個のディスクリート4060ICステージを使用して作成された10ステージのプログラマブルタイマーステージを示しています。

設計は、次の点の助けを借りて理解することができます。

以下の図を参照すると、シーケンシャルスイッチングモードで配置された4060ICの10個からなる10個の同一のタイマーステージを見ることができます。

回路に電力が供給され、P1がオンになると、SCRはIC1のピン12をグランドにリセットするとラッチし、カウントプロセスを開始します。

Rx、22K、および隣接する1uFコンデンサの設定または選択に従って、ICは所定の期間カウントし、その後ピン3がハイになります。この高さは、ICの1N4148ダイオードとピン11を介してラッチします。

IC1のピン3の上記の高値は、T1をアクティブにしてIC2ピン12を動作にリセットし、手順はIC2、IC3、IC4にシーケンスを繰り越して繰り返されます... IC10に達するまで、T10がSCRラッチを壊してモジュール全体をリセットします。

Rxは、連続するすべての4060ステージにわたって個別に必要な遅延を取得するための適切なポットに置き換えることができます。

回路図

上記の構成は、必要なプログラム可能なタイミング制御を処理しますが、対応するシーケンス時間スケールの温度制御を取得するには、正確で調整可能な温度出力を生成できる回路が必要です。

このために、上記の回路と組み合わせて次の構成を採用します。

PWM温度制御

示されている温度コントローラー回路は、IC2のピン5の外部電位に応じて、ゼロから最大まで調整可能なPWMを生成できる単純なIC555ベースのPWMジェネレーターです。

PWMの内容によって、接続されたMOSFETのスイッチング周期が決まります。これにより、ヒーターエレメントのドレインが調整され、チャンバー内の必要な熱量が確保されます。

MOSFETは、ヒーターの仕様に従って選択する必要があります。

このPWMステージと上記のシーケンシャルタイマーステージの間のリンクは、下の図に示すように、PNPインバーターステージとともに共通コレクターNPNデバイスを構成することによって作成された中間ステージによって決定されます。

PWM温度コントローラーとタイマー回路の統合

図には5つのステージが示されていますが、最初のシーケンシャルタイマー回路の10ステージと統合するために10の数値に増やすことができます。

上に示した各ステージは、ベースプリセットまたはポットの設定に応じて、エミッタで所定の大きさの電圧を取得できるようにするために、共通コレクタモードで配線されたNPNデバイスで構成されています。

すべてのエミッタは、個別のダイオードを介してPWMIC2のピン5に終端されています。

PNPデバイスは、シーケンシャルタイマーステージのピン3のカウントローロジックを各コモンコレクターステージの12V電源に反転するインバーターのように機能します。

ここでのポットは、事前設定された量の電圧をPWMステージに供給するように調整できます。これにより、PWMがMOSFETとヒーターデバイスに調整され、その特定のタイムスロットに関連する量の熱が生成されます。

したがって、関連するタイマーステージの切り替えに応答して、対応する共通コレクタNPNがアクティブになり、PWM回路のIC2のピン5に設定された量の電圧が生成されます。

このプリセット電圧に応じて、ヒーター出力はMOSFETスイッチングを介して調整されます。

タイマーシーケンスとして、ヒーター温度は、上記の共通コレクターステージのベースプリセットによって設定された次の所定のレベルに切り替えられます。

共通コレクタ回路のすべての抵抗は10k、プリセットも10k、NPNはBC547、PNPはBC557です。