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Circuito Controlador de Temperatura Programável com Temporizador

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Aqui aprendemos sobre uma configuração de circuito que produz saídas de temporização sequenciais ajustáveis ​​para controlar um dispositivo de aquecimento através de um circuito controlador de temperatura de sequenciamento simultâneo que também pode ser pré-programado para adquirir os níveis de temperatura desejados nos intervalos de tempo de sequenciamento. A ideia foi pedida pelo Sr. Carlos

Especificações técnicas

Eu sou Carlos e moro no Chile.

Como vejo que você tem a disposição de nos tirar de problemas com alguns circuitos eletrônicos, gostaria de perguntar se você tem algum circuito que controle a temperatura e o tempo simultaneamente.

O que eu preciso é de um controlador com escalas de tempo de temperatura programáveis. Por exemplo, você primeiro mantém uma temperatura T1 em t1 minutos, no final deste t1 mantém uma temperatura T2 por t2 minutos depois disso mantém uma temperatura T3 por t3 minutos.

A temperatura e o tempo devem ser ajustáveis ​​em um visor simples por meio de um PIC ou similar, mas devem ser capazes de ser ajustados sem serem reprogramados por meio de um PC.

Fico eternamente grato.

Muitas felicidades

O design

O primeiro requisito, conforme mencionado no pedido acima, é um temporizador programável que seria capaz de gerar um atraso sequencial em períodos ON através de módulos de temporizador conectados em série.

O número de módulos temporizadores e intervalos de tempo dependerão do usuário e podem ser selecionados de acordo com a preferência individual. O diagrama a seguir mostra um estágio de temporizador programável de 10 estágios feito usando 10 estágios discretos 4060 IC conectados em uma configuração sequencial.

O desenho pode ser entendido com a ajuda dos seguintes pontos:

Referindo-se ao diagrama abaixo, podemos ver 10 estágios de temporizador idênticos consistindo de 10 nos de 4060 IC dispostos em um modo de comutação sequencial.

Quando o circuito é energizado e P1 pressionado, o SCR trava no reset do pino 12 do IC1 para o terra iniciando seu processo de contagem.

De acordo com a configuração ou seleção de Rx, 22K e o capacitor adjacente de 1uF, o IC conta por um período predeterminado após o qual seu pino3 fica alto. Esta alta trava-se através do diodo 1N4148 e pino11 do IC

A alta acima no pino3 do IC1 ativa T1 que reinicia o pino 12 do IC2 em ação e o procedimento se repete levando a sequência para IC2, IC3, IC4… até que IC10 seja alcançado, quando T10 reinicializa todo o módulo quebrando a trava do SCR.

Rx pode ser substituído por um potenciômetro adequado para adquirir os atrasos desejados discretamente em todos os estágios 4060 sequenciais.

Diagrama de circuito

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A configuração acima cuida do controle de tempo programável necessário, no entanto, para obter o controle de temperatura com escala de tempo de sequenciamento correspondente, precisamos de um circuito que seja capaz de produzir saídas de temperatura precisas e ajustáveis.

Para isso, empregamos a seguinte configuração em conjunto com o circuito acima.

Controle de Temperatura PWM

O circuito controlador de temperatura mostrado é um gerador PWM simples baseado em IC 555 que é capaz de produzir PWMs ajustáveis ​​de zero a máximo dependendo de um potencial externo no pino 5 do IC2.

O conteúdo PWM decide o período de comutação do mosfet conectado que, por sua vez, regula o elemento aquecedor em seu dreno, garantindo a quantidade necessária de calor na câmara.

O mosfet precisará ser selecionado de acordo com as especificações do aquecedor.

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A ligação entre este estágio PWM e o estágio temporizador sequencial acima é determinada por um estágio intermediário feito pela configuração de um dispositivo NPN coletor comum junto com um estágio inversor PNP, que pode ser visto no diagrama abaixo:

Integrando o controlador de temperatura PWM com o circuito do temporizador

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Cinco estágios são mostrados no diagrama que podem ser aumentados para 10 números para integração com os 10 estágios do primeiro circuito temporizador sequencial.

Cada um dos estágios mostrados acima consiste em um dispositivo NPN conectado em um modo de coletor comum para permitir que uma magnitude predeterminada de tensão seja obtida em seus emissores, que dependeria da configuração do pré-ajuste de base ou potenciômetro.

Todos os emissores são terminados no pino 5 do PWM IC2 através de diodos separados.

Os dispositivos PNP funcionam como inversores para inverter a lógica de contagem baixa nos pinos 3 dos estágios sequenciais do temporizador em uma alimentação de 12V para cada um dos estágios do coletor comum.

Os potes aqui podem ser ajustados para alimentar a quantidade predefinida de voltagens para o estágio PWM que, por sua vez, regulará os PWMs para o mosfet e o dispositivo de aquecimento, gerando a quantidade relevante de calor para esse intervalo de tempo específico.

Assim, em resposta à comutação do estágio do temporizador relevante, o coletor comum NPN correspondente é ativado produzindo a quantidade definida de tensão no pino 5 do IC2 do circuito PWM.

Dependendo desta tensão predefinida, as saídas do aquecedor são reguladas através da comutação do mosfet.

À medida que as sequências do temporizador, a temperatura do aquecedor é comutada para o próximo nível predeterminado, conforme definido pelas predefinições de base dos estágios de coletor comuns acima.

Todos os resistores no circuito coletor comum são 10k, os presets também são 10k, os NPNs são BC547 enquanto os PNPs são BC557

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FONTE


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