Hallo Elektronikexperten Als Einsteiger in die Hobbyelektronik wäre ich über feedback für meine erste "komplexere" Schaltung dankbar. Die Idee ist eine PID-gesteuerte Heizung für eine kleine "Gärbox" zu bauen mit der man dann kontrolliert Sauerteig ansetzen und führen kann. Angesteuert wird eine Heizfolie mit PWM abhängig von der aktuellen Temperatur. Zusätzlich nehme ich die CO2-Entwicklung der Gärung mit Hilfe eines IR Sensors auf. Die Daten logge ich auf einer SD card mit. Letztendlich soll das Ganze dann über den internen Webserver des esp32 steuerbar bzw der Temperaturverlauf (und CO2-Verlauf) einsehbar werden. Die Softwareseite sollte kein Problem sein, da ich hier bereits einiges an Erfahrung habe. Allerdings hätte ich ein paar Fragen zu Elektronik: - Gespeist wird die Schaltung von einem 12V / max 3A Netzteil. => wie schätzt Ihr die brandgefahr ein wenn man von einer 36W Heizfolie ausgeht die auf einer Fliese klebt? => sollte man (zusätzlich zu einer Softwareabschaltung bei Überhitzen) eine elektronische Überhitzungssicherung einabuen? Und wenn ja wie setze ich das am besten um? - Vorwiderstand für den MOSFET (R2) => Meinungen im Internet sind hier nicht eindeutig: braucht man den Widerstand hier als Schutz vor rückläufigem Strom zum esp32 oder sollte man ihn weglassen da die PWM-Frequenz des pins beeinträchtigt wird? => Sind 100 Ohm ok im Falle von ja? - Pull-up / pull-down Widerstände (R3 / R1) => Wie rechne ich am besten sinnvolle Größen aus? => Sind 10 kOhm ok? Ansonsten bin ich natürlich für jede Art von konstruktiver Kritik dankbar! Vielen Dank für Eure Hilfe Andreas
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Andreas S. schrieb: > Die Idee ist eine PID-gesteuerte Heizung für eine kleine "Gärbox" zu > bauen mit der man dann kontrolliert Sauerteig ansetzen und führen kann. Hast du vor, größere Sollwertsprünge bei der Regelung zu fahren, oder wozu soll der D-Anteil im Regler gut sein? > Angesteuert wird eine Heizfolie mit PWM abhängig von der aktuellen > Temperatur. Die PWM-Frequenz kannst du dabei im Centi-Hertz-Bereich takten, wenn deine Box halbwegs isoliert ist. Schneller reagiert dein Gärgut bestimmt nicht auf Temperaturänderungen. > => wie schätzt Ihr die brandgefahr ein wenn man von einer 36W Heizfolie > ausgeht die auf einer Fliese klebt? Das hängt von der Oberflächentemperatur der Folie ab. Isoliere die Box halbwegs und mache die Heizfolie groß genug. Üblicherweise werden Heizfolien für solche Zwecke nie so heiß betrieben, dass die Entzündungstemperatur von irgendwelchen relevanten Materialien erreicht werden. > - Vorwiderstand für den MOSFET (R2) > => Meinungen im Internet sind hier nicht eindeutig: braucht man den > Widerstand hier als Schutz vor rückläufigem Strom zum esp32 oder sollte Das Gate MOSFETs ist isoliert. Da fließt also beim Schalten nur kurzzeitig der Strom zum Umladen der Gate-Kapazität. R1 kannst du auch einen Faktor 10 größer machen. R2 begrenzt den Umladestrom etwas und ist ok.
p.s. R3 ist verglichen mit den Empfehlungen im Datenblatt deutlich zu groß.
Hallo Wolgang Vielen Dank für Deine Hilfe. >Hast du vor, größere Sollwertsprünge bei der Regelung zu fahren, oder >wozu soll der D-Anteil im Regler gut sein? Das D kommt v.a. aus didaktischen Gründen rein damit ich mal eine komplette PID Steuerung implementiert habe ... :-) Schaden sollte es ja eigtl nicht. Wahrscheinlich sollte ich aber einen Schalter einbauen um die PID Steuerung zu deaktivieren wenn ich kurz die Schachtel öffne, da sonst D zu einer Überreaktion führen könnte ... >Das hängt von der Oberflächentemperatur der Folie ab. Isoliere die Box >halbwegs und mache die Heizfolie groß genug. Üblicherweise werden >Heizfolien für solche Zwecke nie so heiß betrieben, dass die >Entzündungstemperatur von irgendwelchen relevanten Materialien erreicht >werden. Danke, werde dann einfach mal die Temperatur der Folie überwachen beim Pilotieren. >Das Gate MOSFETs ist isoliert. Da fließt also beim Schalten nur >kurzzeitig der Strom zum Umladen der Gate-Kapazität. R1 kannst du auch >einen Faktor 10 größer machen. R2 begrenzt den Umladestrom etwas und ist >ok. >p.s. >R3 ist verglichen mit den Empfehlungen im Datenblatt deutlich zu groß. Super, vielen Dank. Würdest Du mir noch einen Tipp geben wie Du berechnet hast, dass R1 höher sein sollte und R3 zu hoch ist? Vielen Dank nochmal Grüße Andreas
Andreas S. schrieb: > Würdest Du mir noch einen Tipp geben wie Du berechnet hast, dass R1 > höher sein sollte und R3 zu hoch ist? R1 wird im Betrieb überhaupt nicht benötigt. Nur wenn der Mikrocontroller seinen Ausgang noch nicht aktiviert hat, muss damit das Gate vom FET auf Source-Potential gehalten werden, damit er nicht unkontrolliert halbleitend wird. R3 steht in den Beispielschaltungen im Datenblatt vom DS18B20. Der Hersteller wird wohl wissen, was gut für den Sensor ist.
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