Die nächste Temperaturregelung

OP #7447811
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Hallo,

ich bin Software-Mann mit weniger unglücklicher Elektronik Erfahrung. Dementsprechend bin ich auch nach reichlicher Recherche in ähnlichen Threads unsicher mit meiner Regelung.

Sie soll ein einfaches Kupferdraht-Heizelement ansteuern und eine Flüssigkeit auf 30 °C erwärmen. Das ganze wird mit einem Poti angesteuert und das Heizelement ist zudem abgesichert mit einem PTC damit es nicht zu heiß wird.

Ich habe keine Mosfet Treiber also habe ich vor einen NPN zu nehmen. Der Gatestrom ist zwar klein aber es muss ja auch nicht schnell geöffnet werden. Mist! Während ich das schreibe merke ich das der Mosfet invertiert angesteuert wird, demnach müssen die Komparatoreingänge getauscht werden.

ch beschäftige mich gerade mit Komparatorschaltungen und habe noch nicht verstanden ob ich einen Feedback resistor brauche? Kann ich den Mosfet so ansteuern oder ist das zum scheitern verurteilt? Kann ich mir den base resistor sparen so wie auf dem Schaltplan? Das ganze ist nur für den Labortisch, aber für good practice Bemerkungen wäre ich dankbar.

Edith: Das Bild nochmal richtig gedreht

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#7447817
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Dob S. schrieb:

ich bin Software-Mann mit weniger unglücklicher Elektronik Erfahrung.

Warum nimmst du dann nicht einfach einen kleinen µC und steuerst das Heizelement mit PWM an? Dann kannst du auch je nachdem wie sich die Regelung verhält (Überschwingen, Einschwingverhalten einen passenden Regelalgorithmus implementieren und einfach die Parameter ändern. So hast du eine Zweipunktregelung die über den Komparator das Heizelement hart ein und auschaltet, allerdings ohne jegliche Hysterese was schon alleine durch kleine Spannungseinbrüche beim Einschalten der Heizung zu flattern führen kann.

#7447822
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Ich habe keine Mosfet Treiber also habe ich vor einen NPN zu nehmen.

Also entweder man will seinen FET schnell schalten, dann sicher nicht mit OC+Widerstand, oder Geschwindigkeit ist dir relativ egal, dann kannst du das Teil direkt an den "Regler" haengen. Ich wuerde also entweder 0 oder 2Transistoren als Treiber nehmen. :)

Aber meinst du denn das du mit so einem Zweipunktregler der immer nur lustig rumschaltet am Ende zufrieden sein kannst?

Vanye

OP #7447850
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Vanye R. schrieb:

Aber meinst du denn das du mit so einem Zweipunktregler der immer nur lustig rumschaltet am Ende zufrieden sein kannst?

Puuh, das ist eine gute Frage. Ich habe keine freien µC Pin mehr. Aber wenn das so schlimm hin und her schaltet und die Hysterese nicht vorhanden ist, dann wird mich das nerven. Ihr habt recht, ich nehme einfach einen MUX für die analog Eingänge und dann kann ich mir das so hin programmieren wie mir das gefällt.

Vielen Dank, das war ein guter Schubser in die richtige Richtung!

#7447882
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Dob S. schrieb:

Ich habe keine Mosfet Treiber also habe ich vor einen NPN zu nehmen.

Du brauchst keinen MOSFET-Treiber und keinen Transistor, der MOSFET kann durch dem 393 Ausgang mit pull up direkt angesteuert werden.

Dob S. schrieb:

ich einen Feedback resistor brauche?

Ja. Die Hysterese verhindert, dass es im Umschaltpunkt schwingt. Sie muss mindestens so gross sein, wie die Versorgungsspannung durch das Einschalten des Heizelements schwankt.

ABER: Das ergibt eine simple Zweipunktregelung. Je nach dem wie genau die Temperatur ohne Überschwinger eingehalten werden soll und den Montageort des Temperatursensors kann das zu schlecht werden. Richtige Temperaturregler verwenden einen PID Regler, moderne mit Autotuning. Es gäbe also viel als mögliche Verbesserung.

https://www.omega.de/pptst/CN63100.html

Fertige Regler können ihr Geld wert sein.

Dob S. schrieb:

das Heizelement ist zudem abgesichert mit einem PTC

Wenn eine Heizung bei Ausfall der Regelung zu warm für den Montageort werden kann, braucht man eine Temperatursicherung.

#7447883
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Für eine Temperaturregelung nimmt man typischerweise einen PI-Regler. Der Zweipunktregler bringt ordentlich overshoot und schwingt eben nicht so schön ein. Du könntest dir ja einen analogen PI-Regler bauen, wenn du auf Analogtechnik stehst^^ Aber ja heute macht man das mit einem uC^^ (leider!, was ist aus der schönen Schaltungstechnik geworden :( )

#7447920
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auf Analogtechnik stehst^^ Aber ja heute macht man das mit einem uC^^ (leider!, was ist aus der schönen Schaltungstechnik geworden :( )

Wird immer noch verwendet und die Entwickler davon haben das letzte Jahr in einer Haengematte auf einer Suedseeinsel verbracht.

Die Freunde der digitalen Loesung mussten knechten bis zum umkippen weil alle Nase lang ihr Microcontroller abgekuendigt war. :-D

Vanye

#7447948
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Dob S. schrieb:

Ich habe keine freien µC Pin mehr. Aber wenn das so schlimm hin und her schaltet und die Hysterese nicht vorhanden ist, dann wird mich das nerven. Ihr habt recht, ich nehme einfach einen MUX für die analog Eingänge

Du kannst auch einfach einen extra Tiny oder ähnlich nehmen. Solange er einen analogen oder digitalen Temperatursensor einlesen kann und einen Ausgang für PWM hat genügt das.

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