精品国产人成在线_亚洲高清无码在线观看_国产在线视频国产永久2021_国产AV综合第一页一个的一区免费影院黑人_最近中文字幕MV高清在线视频

0
  • 聊天消息
  • 系統消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術視頻
  • 寫文章/發帖/加入社區
會員中心
創作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領取20積分哦,立即完善>

3天內不再提示

淺談陶瓷電加熱元件控制系統

電子設計 ? 來源:xx ? 2019-02-16 10:39 ? 次閱讀

電加熱系統走過了普通電熱絲、合金電熱絲、電熱膜、PTC加熱元件的漫長過程,直至今天廣泛采用的氧化鋁陶瓷加熱芯(MCH)。所謂MCH氧化鋁陶瓷發熱片,是以高熱導率陶瓷——氧化鋁瓷為基體,通過直接在氧化鋁坯體上印刷耐熱難熔合金作為內電極形成發熱電路,經真空壓合,在1600℃左右的高溫將兩片氧化鋁生瓷片共燒,最后經釬焊引出引線而制成。與傳統的電熱元件相比較,具有性能穩定、使用使命長、高效節能、表面溫度均勻,絕緣性能好等優勢,且熱響應時間短,熱慣性小,升溫速度快,加熱溫度最高可達700℃。無可見光的輻射,具有較好的表面發散率,安全環保,符合歐盟(ROHS及WEEE)的環保要求。故已經完全取代了各種電熱絲和PTC加熱元件在新型小家電和美容護理產品上的應用。

現在常見的產品規格為厚度1.2mm的片狀,如圖1和圖2,長寬規格有70×7、70×10、70×15 、70×20、70×30等,常溫電阻通常有 40/60/80/120/150(Ω)等,根據廠家不同而有不同規格,工作溫度 100-300℃,最高工作溫度大于500℃。用于110/220V直接加熱時可在 7-10 秒內達到 200 ℃ ,20秒左右達到最高溫。但是在用于卷發器、直發器(離子燙)等美容護理產品上時,因為一般要求穩定溫度在100℃-250℃范圍內無級可調或分檔位調溫,加之要求溫度穩定性高,因此一般都需要相應的溫度控制系統

最初的控溫系統一般采用NTC測量發熱體上的溫度,然后由MCU或專用ASIC檢測NTC的阻值并控制可控硅輸出。這些電路結構復雜,成本較高(NTC+ MCU),因此很快就被淘汰,目前比較先進的方案是利用MCH發熱頭內部發熱元件的電阻隨溫度升高而變化的特性,直接測量發熱元件的電阻值來測量溫度,從而直接控制其穩定溫度。該特性近似PTC特性,但是元件的居里點不同。例如某一款常溫電阻33Ω的發熱頭在120℃時電阻約上升至47Ω,而當溫度達250℃時電阻約上升至61Ω。比較典型的分離元件方案是采用CD4017 + LM358或者甚至單獨一片LM358 、LM2903等。典型的一款控制電路如圖3所示:

R14A/B降壓D2D3穩壓后由D4C3整流濾波后輸出24V左右的直流電壓供后面使用,Q4/Q5及其附屬電路組成交流電過零檢測電路用于驅動Q3在每次交流電過零時輸出約100uS的脈沖,控制Q2向后面的由LM2903組成主控電路提供約100uS的脈沖式供電。U1A的正輸入端配合兩個電阻鏈用于調整設定溫度點,其中SVR1設定最高溫度,SVR2設定最低溫度(或者反過來也可以),VR1令U1A的正輸入端電壓在兩個極限之間無級可調,從而線性的調整設定溫度。因發熱頭與R15/R14經D7串連,當發熱頭溫度上升令其阻值上升時,經D7正端取出的電壓升高,該電壓由D8輸入IC的兩個反向輸入端,由U1A判斷該電壓是否上升超過VR1的設定點,從而其輸出端控制D5/R8/C4回路是否向U1B的正極提供比較脈沖,用于驅動U1B比較器從而控制SCR1單向可控硅的導通與否,達到穩定溫度的目的。

該電路成本較低,但結構較復雜,電路各部分之間互相影響,控溫效果一般,特別是當控溫電路失靈,例如任何一個可調電阻開路的時候,電路的輸出將令SCR持續導通,發熱頭的溫度劇烈升高,甚至可能超過500℃,因而燒毀發熱頭甚至發生危險。去年就有數例因直發器燒壞客人頭發被投訴和索賠的案例。因此,各生產廠家需要更新穎,更簡單,更安全的控制系統。

PT8A330x是一系列最新設計的國產集成電路,完全改進了上述電路的弊端,該IC采用了脈沖方式觸發可控硅,觸發能力強,耗電極微,而且外圍電路非常簡潔。特別是其輸出驅動腳-引腳8-Gate,在IC內部采用了許多特殊措施,以確保在IC無動作或失效時此引腳被可靠拉低,關閉可控硅,這樣就不致引起安全問題。典型應用電路如圖4,這個電路可以直接工作在110V -240V的電壓范圍內,由D2/R1/C1 /C2組成的半波整流電阻降壓電路為IC和附屬電路提供約5V的供電,LED1/LED2用于指示工作狀態,由R3/R4組成交流電過零檢測電路,用于給IC提供過零觸發訊號,同時用于檢測電路是處于110V供電還是220V供電,以便IC內部切換不同的加熱控制速率。例如對于阻值較小的發熱頭,用于110V的環境下開機時,采用全火數加熱,而采用220V時則采用3/8或1/4火數加熱以保護加熱頭和系統不致因升溫太快而損壞。

該IC測溫的原理大致如下:VR1用于調整設定溫度,發熱頭電阻+R13+VR1左半邊組成惠司登電橋的一臂,VR1的右半邊和R12組成另一臂,這一條通路的平衡檢測由引腳2輸入內部比較器一端,IC內部提供另外兩臂并在內部輸入比較器另一端,在測溫期間(由IC控制使得在加溫停止期間測溫),由VB引腳輸出接近VCC的電壓供電給電橋,由內部高精度比較器檢測電橋的平衡情況從而判斷溫度及其誤差幅度,經內部近似PID運算后控制引腳8輸出脈沖觸發訊號(過零觸發)控制可控硅的導通,從而精確控制系統的溫度。剛上電或者OFF時整個系統處于待機狀態,由輕觸開關SW1控制開/關系統加溫功能。

該方案的特點在于IC內部采用了近似PID控制算法而不是像一般的系統采用ON/OFF控制,眾所周知目前在工程實際中,應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制,簡稱PID控制,又稱PID調節。簡單的說,對于溫控系統而言,ON/OFF控制是在檢測到溫度下降到設定下限時開啟發熱頭加溫,而在溫度上升達到設定上限后停止加溫。因此其溫度總是在設定點附近上下擺動。而PID控制器的輸出不僅與溫度偏移量(輸入誤差信號)成比例關系(比例控制),還同時與溫度偏移量的變化速度(微分)和溫度偏移量的時間累積(積分)成正比關系,這樣,因系統具有比例+微分控制,就能夠提前啟動誤差抑制動作,所以對有較大熱慣性或滯后的發熱頭,比例+微分(PD)控制器能顯著改善系統在調節過程中的動態特性;積分項是指溫度漂移對時間的積分,隨著時間的增加,積分項會增大。這樣,即便誤差很小,積分項也會隨著時間的增加而加大,它推動發熱頭的輸出增大使穩態誤差進一步減小,直到等于零。因此,采用比例+積分(PI)控制器,可以使系統在進入穩態后無穩態誤差。

對于PID調節來說,其比例關系和積分微分值的整定是非常關鍵的,PT8A330x綜合設計者多年對陶瓷發熱體的研究經驗,在IC內部整定了幾套不同的針對性非常強的PID參數,從而產生了PT8A3300-3307等一系列型號,每款型號又分H/L等不同類別,分別針對各種性能的陶瓷發熱頭,在采用了上述措施以后,該系列IC的溫度控制曲線已經非常完美,無論是溫度穩定程度、升溫速度還是掉溫后的補溫速度,在目前業界都具有相當明顯的領先優勢,相信必將對提升電熱式個人護理器具和小家電的整體技術水平產生強烈的推動作用。

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
  • NTC
    NTC
    +關注

    關注

    7

    文章

    406

    瀏覽量

    52008
  • PTC
    PTC
    +關注

    關注

    4

    文章

    298

    瀏覽量

    41847
收藏 人收藏

    評論

    相關推薦

    電加熱的原理及應用分析

    以進行介電旋轉。施加的場的頻率和波長也影響系統的功能。  介電加熱工作  如下所述,介電加熱系統的電路圖由兩個金屬板組成,電場施加在兩個金屬板上。待
    發表于 09-01 17:43

    淺談陶瓷電加熱元件控制系統相關資料分享

    護理產品上時,因為一般要求穩定溫度在100℃-250℃范圍內無級可調或分檔位調溫,加之要求溫度穩定性高,因此一般都需要相應的溫度控制系統。 最初的控溫系統一般采用NTC測量發熱體上的溫度,然后
    發表于 05-20 06:22

    基于現場總線的電加熱控制系統

    系統應用WinAC控制器、現場總線技術、STEP7組態軟件和WinCC監控軟件,將傳統的單機控制系統與現場總線技術結合在一起,設計出一種在現場總線技術支持下的新型電加熱爐監控系
    發表于 05-30 13:12 ?16次下載

    基于PLC 的電加熱爐流量控制系統的設計與實現

    針對電磁鑄軋系統中的電加熱爐進行了研究,推導出了流量與電動機轉速之間的關系,設計出了主控制電路,并采用了EPEC 3G 系列微處理器及CODESYS 編程軟件。實現電加熱爐在不同
    發表于 07-06 16:54 ?47次下載

    單片機模糊控制電加熱爐溫度控制系統中的應用

    在冶金、化工,機械等各類工業控制中,電加熱爐都得到了廣泛的應用。目前國內的電加熱爐溫度控制器大多還停留在國際60年代水平,仍在使用繼電一接觸器控制
    發表于 11-13 22:14 ?145次下載

    感應電加熱自動控制電路

    感應電加熱自動控制電路
    發表于 02-18 22:35 ?1617次閱讀
    感應<b class='flag-5'>電加熱</b>自動<b class='flag-5'>控制</b>電路

    基于80C52的電加熱數字恒溫控制系統設計

    針對傳統 電加熱 溫度測控系統存在的普遍問題和數字控制控儀表的設計要求,提出了基于數字PID控制算法和89C52單片機的溫度控制系統
    發表于 06-08 15:31 ?251次下載
    基于80C52的<b class='flag-5'>電加熱</b>數字恒溫<b class='flag-5'>控制系統</b>設計

    電加熱爐溫度控制系統中PID的應用

    電加熱爐隨著科學技術的發展和工業生產水平的提高,已經在冶金、化工、機械等各類工業控制中得到了廣泛應用,并且在國民經濟中占有舉足輕重的地位。對于這樣一個具有非線性、
    發表于 09-19 11:28 ?172次下載
    <b class='flag-5'>電加熱</b>爐溫度<b class='flag-5'>控制系統</b>中PID的應用

    基于ADRC的電加熱爐溫度控制系統_文定都

    基于ADRC的電加熱爐溫度控制系統_文定都
    發表于 01-12 22:30 ?7次下載

    MC68HC11單片機電加熱爐爐溫控制系統

    MC68HC11單片機電加熱爐爐溫控制系統
    發表于 10-16 08:32 ?18次下載
    MC68HC11單片機<b class='flag-5'>電加熱</b>爐爐溫<b class='flag-5'>控制系統</b>

    電加熱器的分類及對比

    電加熱器,這是一種國際流行的電加熱設備。用于對流動的液態、氣態介質的升溫、保溫、加熱。當加熱介質在壓力作用下通過電加熱
    發表于 11-23 10:09 ?9922次閱讀

    電加熱原理

    電加熱是目前對金屬材料加熱效率最高、速度最快,低耗節能環保型的感應加熱設備。 電加熱,又名高頻加熱機、高頻感應
    的頭像 發表于 07-25 11:43 ?1.4w次閱讀

    管狀電加熱元件的使用說明

    你知道嗎?管狀電加熱元件,它是以金屬管為外殼(包括不銹鋼、紫銅管),沿管內中心軸向均布螺旋電熱合金絲(鎳鉻、鐵鉻合金)其空隙填充壓實具有良好絕緣導熱性能的氧化鎂砂,管口兩端用硅膠密封,這種金屬鎧裝電熱元件可以
    發表于 03-17 11:48 ?2837次閱讀

    電加熱管安裝方法

    電加熱管安裝方法 電加熱管作為一種重要的加熱元件,在工業生產中得到了廣泛的應用。電加熱管的安裝質量將直接影響其使用壽命和安全性。在進行
    的頭像 發表于 08-22 18:30 ?2653次閱讀

    冀雅電子為客戶研發電加熱功率分配與溫度控制系統

    科技新勢力,引領向未來 響應國家“節能降耗、綠色發展”的理念,冀雅電子為客戶定制研發一套電加熱功率分配與溫度控制系統,主要由集成版功率控制器、3.5寸段碼屏溫控器、功率擴展模塊和紅外熱釋電人體感應器
    的頭像 發表于 10-25 16:55 ?873次閱讀