Hallo Leute, ich habe folgende Aufgabe gestellt bekommen für meine Seminararbeit und zwar soll ich erst einmal ein Heizelement(HE) mit einem Arduino Mega2560 betreiben mittels einer PWM, sodass das HE nicht die volle Leistung bringt. Nun zu meiner eigtl Frage an euch und ich hoffe ihr könnt mir helfen und scheißt mich nicht zusammen auf Grund meiner Unwissenheit^^, also: Welche Bauteile benötige ich und wie würde ein Schaltplan dazu aussehen? bin leider sehr unerfahren was den Schaltplan angeht... Daten des HE: - 24V Nennspannung - 20 OHM Widerstand bei 20 °C - Max. Temp. 500 °C (will dies auf 140°C runterregulieren) Dieses Heizelement ist das einzige das in Frage kommt da es sehr dünn und leistungsfähig ist. Ich brauche bestimmt etwas um von den 5V des Arduinos auf die 24V des HE zu kommen oder? Brauche ich MOSFETs, Optokopple oder Relais? Bitte helft mir. Und vielen Dank schon mal für eure Antworten, wenn ich denn welche kriege
Bei diesem massiven Vorwissen bleibt Dir nur ein fertiges Modul. Beispielsweise aus dem Reprap Umfeld http://reprap.org/wiki/Heated_Bed_MOSFET_Power_Expansion_Module
Florian F. schrieb: > Bei diesem massiven Vorwissen -->Ich lese leichte Ironie aber damit habe ich gerechnet ... Aber im Ernst: Mit dem von dir angegebenen Bauteil kann ich eine PWM und das HE betreiben deiner Meinung nach? ich muss keine Schaltung mit noch zusätzlichen Bauteilen aufbauen? Trotz der Ironie von Dir, Danke für deine Antwort, hilft mir dennoch schon mal weiter
Tobias, du brauchst erstmal einen Temperatursensor, der die 500°C aushält und messen kann. Hier ein Beispiel: https://www.reichelt.de/Sensorik-SMD-bedrahtet-/PCA-1-2003-1/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=85056&GROUPID=8097&artnr=PCA+1.2003+1&SEARCH=Temperatursensor Dann brauchst du einen Mosfet, so was wie diesen hier: http://www.ebay.de/itm/AOI4184-MOSFET-NMOS-40V-50A-Schalter-Modul-Relais-Arduino-Raspberry-Pi-PIC-T17-/172401634837?var=&hash=item2823f02e15:m:mvYeMltwp0PaTvL8qog-jqw Du musst dein Heizelement aber noch beschalten. Lies diesen Artikel dazu: https://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern Mache das ruhig mit Arduino damit geht das in deinem Fall relativ schnell. Außerdem solltest du dich mit Reglern (P- I- D- Reglern oder auch PID) auseinander setzen. Wenn die Stromquelle nicht vorhanden ist, davon muss ich ja ausgehen, dann brauchst du noch ein Netzteil, das die 24 Volt hat und genügend Leistung bringt. Was die Heizung für einen Strom braucht, das kannst du leicht mit URI errechnen und dann nimm den dreifachen Wert. Wenn du den Arduino dann autark betreiben willst (willst du erstmal nicht, da du über den seriellen Monitor sehen kannst, ob deine Temperatur richtig ist), brauchst du noch einen Wandler, der dir von deinen 24V die nötigen 5 Volt für deinen Arduino liefert. http://www.ebay.de/itm/LM2596S-Step-Down-Spannungswandler-DC-DC-3A-3-2-40V-Arduino-Raspberry-Pi-/162475875251?hash=item25d4511bb3:g:NkgAAOSwmCVY8lkd
24V 20 Ohm ca. 1A ruft geradezu nach Photomos AQV252g gesteuert aus einem PWM Arduino Port https://www.conrad.de/de/photomos-relais-1-st-panasonic-aqv252g-1-schliesser-60-vdc-60-vac-25-a-polzahl-6-504861.html 24V -> Photomos -> Heizelement 24V -> (Gleichrichtung? bei Bedarf) -> stepdown zu 5V für den Arduino
Jungs ich mache mir darüber meine Gedanken heute Nachmittag und würde mich dann bei euch morgen/übermorgen melden, wenn das ok wäre für euch. Aber ihr habt mir bisher mehr als einen Schritt weiter geholfen. Danke dafür!
Gerne. Ich habe dir extra keine fertige Lösung präsentiert, da du dich selbst damit auseinander setzen sollst. Denn nur so bleibt es hängen und ein bisschen sich quälen gehört dazu.
Das habe ich auch nicht verlangt, ich habe kein Problem damit meinen Geist und Körper anzustrengen
Bietet dir der Hersteller deines Heizelementes die Option an ein Thermoelement mit zu verbauen und dies mit der Hülle innen zu Verlöten ? Gruß JackFrost
In einem der Heizelemente ja und in dem anderen muss ich es selber aufkleben, auf Grund von Platzmangel bezüglich der Baugröße, so wie es aussieht.
Habe mal ein Blockschaltbild erstellt, meint ihr das könnte so aufgehen ?
Angehängte Dateien:
-
Blockschaltbild_Heizelement.jpg
(48 KB)
ist ein Witz oder? was haben 24V oder 48V mit HE zu tun Sind die 24V AC oder DC? Was soll der MOSFET, sicherer hatte ich genannt, galvanisch getrennt mit Photomos Relais, wozu unnötige Risiken 24V/48V zum Arduino eingehen bei NULL Kenntnissen? OK alles ist möglich, die Hardware ist ein Klacks je nach Wissenstiefe.
Spannung ist bei mir DC. Jaja Klacks wenn man so ein vertieftes wissen hat wie du vielleicht, ich aber habe dieses nicht, leider... Ich sag dir kurz was ich mir vorgestellt habe (bevor du mich wieder dumm von der Seite anmachst): - Ein analoger Eingang des Arduinos misst die Spannung des Thermoelements welches im Heizelement ist bzw. von mir später selber angebracht wird - ich weiß das Thermoelemente nur eine geringe Spannung liefern, also brauche ich ja einen OP um das Signal zu verstärken, sodass mein Arduino diesen "verwerten" kann - Strom für das HE wird per Pulsweitenmodulation (PWM)vom Arduino geregelt. Da der Arduino nicht die passende Spannung und Leistung abgeben kann, wird ein MOSFET benötigt so viel habe ich bisher verstanden und werde dies auch so umsetzen denke ich zumindest Würdest du mir freundlicherweise erklären inwiefern ich einen Photomos Relais benötige und wie ich dieses in das ganze einbringen sollte?
Wie hier schon erwähnt wurde, schau Dich im 3D-Druckerumfeld um, da gibt es nicht nur die Schaltpläne, sondern auch fertige Komponenten, z.B. das hier: MOSFET https://www.amazon.de/Hrph-3D-Drucker-beheiztes-Bett-Leistungsmodul-MOSFET-Upgrade/dp/B06ZYQN6VQ/ Thermoelement http://www.watterott.com/de/Thermoelemt-Typ-K-Ni-Cr Thermoelementverstärker http://www.watterott.com/de/MOD-TC-K-TYPE So was findet man u.U. günstiger oder baut selber auf, die richtige Ansteuerung muss man ja sowieso selber machen. Man muss aber auch dafür sorgen, dass das HE nicht dauerhaft bestromt wird, wenn der Kontroller abstürzt, debuggt, ohne Strom, im Reset oder nicht angeschlossen ist, denn so ein Heizelement kann schon viel Schaden anrichten. MfG, Andreas
Zu den MOSFETS hab ich eine allgemeine Frage: Und zwar wie sieht es denn aus mit Widerständen muss ich Widerstände vor Gate, source und drain schalten? wenn ja wie berechne ich diese? Über die angebenen Spannung und Widerstände aus dem Datenblatt oder muss ich andere Werte benutzen hierfür oder wie genau funktioniert das? Oder brauch diesen schnickschnack eventuell gar nicht? Und danke für deine Antwort Andreas
Gast
#5141962
Tobi A. schrieb: > für meine Seminararbeit Im Seminar sind die Grundlagen nicht erörtert worden?
Tobi A. schrieb: > Zu den MOSFETS hab ich eine allgemeine Frage: > > Und zwar wie sieht es denn aus mit Widerständen muss ich Widerstände vor > Gate, source und drain schalten? du willst den harten Weg statt ein leichtes Photomos Relais zu beschalten? Viel Spaß
Gast
#5142033
Tobi A. schrieb: > - ich weiß das Thermoelemente nur eine geringe Spannung liefern, also > brauche ich ja einen OP um das Signal zu verstärken, sodass mein Arduino > diesen "verwerten" kann Guckst Du mal auf http://www.martin-kumm.de/wiki/doku.php?id=Projects:SMD_Loetstation den Stromlauf an: http://www.martin-kumm.de//smd_solder_station/rt_solder_station_v1_4_schematic.pdf Oben links der Meßverstärker, der natürlich an das tatsächliche Thermoelement angepasst werden muß. Die Steuerung der Heizung (hier 12 V) ist auch fertige Arbeit, geht aber mit dem von Joachim B. empfohlenen AQV252g einfacher. Du willst zwar nicht löten, aber die Lötstation von Martin enthält im Prinzip alles, was Du willst: Heizen und Regeln.
Tobi A. schrieb: > Zu den MOSFETS hab ich eine allgemeine Frage: > > Und zwar wie sieht es denn aus mit Widerständen muss ich Widerstände vor > Gate, source und drain schalten? > Nutzt du einen N-Kanal Mosfet, kannst du an Source GND des Netzteils anschließen und an DRAIN wird GND deines Heizelements angeschlossen. Du kannst dir den Mosfet vorstellen wie ein Relais. Legst du am Gate eine Spannung von zum Beispiel 5V an, dann schließt der Schalter zwischen Source und Gate. N Kanal eignet sich jedoch nur für "Lowside" schalten, also das Schalten einer Masse. Wichtig ist, dass du einen sogenannten Pulldown Widerstand (zB 47k) zwischen Gate und GND schaltest, ansonsten "weiß" der Mosfet nicht, was er schalten soll, wenn du keine 5V drauf gibst. Du könntest zum Beispiel einen IRLZ34N nehmen. Der wäre schonr echt oversized, aber bei 45ct würde ich da nicht lange fackeln. -TO-220 -Uds=55V -Id=30A -RdsOn=35mOhm -Logic Level Einfache Erklärung zu Mosfets gibts hier; http://www.sprut.de/electronic/switch/nkanal/nkanal.html Beste Grüße
Dieter F. schrieb: > Tobi A. schrieb: >> für meine Seminararbeit > > Im Seminar sind die Grundlagen nicht erörtert worden? Man kann es Studienarbeit oder Seminararbeit nennen bei uns... Wir kriegen einfach ein Thema vorgesetzt und dann heißt es "friss oder stirb"
Joachim B. schrieb: > du willst den harten Weg statt ein leichtes Photomos Relais zu > beschalten? > > Viel Spaß Danke den werd ich haben mit deinem Relais oder ohne es, habe mich ja noch nicht entschieden wie ich handhaben will.
Sim J. schrieb: > Nutzt du einen N-Kanal Mosfet, kannst du an Source GND des Netzteils > anschließen und an DRAIN wird GND deines Heizelements angeschlossen. > > Du kannst dir den Mosfet vorstellen wie ein Relais. Legst du am Gate > eine Spannung von zum Beispiel 5V an, dann schließt der Schalter > zwischen Source und Gate. N Kanal eignet sich jedoch nur für "Lowside" > schalten, also das Schalten einer Masse. > Wichtig ist, dass du einen sogenannten Pulldown Widerstand (zB 47k) > zwischen Gate und GND schaltest, ansonsten "weiß" der Mosfet nicht, was > er schalten soll, wenn du keine 5V drauf gibst. > > Du könntest zum Beispiel einen IRLZ34N nehmen. Der wäre schonr echt > oversized, aber bei 45ct würde ich da nicht lange fackeln. > > -TO-220 > -Uds=55V > -Id=30A > -RdsOn=35mOhm > -Logic Level Danke für deine hilfreiche Antwort. Ich habe heute Nachmittag einen Termin bei einem Professor der sich mit sowas auskennt. Ich werde ihm das von mir in erfahren gebrachte mitteilen und schauen was er dazu sagt. Ich danke allen nochmals für die Hilfe, auch für ironische Antworten danke ich ^^
Tobi A. schrieb: > Joachim B. schrieb: >> Viel Spaß > > Danke den werd ich haben mit deinem Relais oder ohne es, habe mich ja > noch nicht entschieden wie ich handhaben will. war ja nur ein Vorschlag, ein Photomos Relais mit galvanischer Trennung ist aber leichter zu verstehen als erst mit MOSFET in allen Arten anzufangen zu lernen. Tobi A. schrieb: > Ich danke allen nochmals für die Hilfe, auch für ironische Antworten > danke ich ^^ gerne
Mache das mal so, wie Joachim das vorgeschlagen hat.
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