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15/04/2012 #1

Avatar de Black Tiger1954

Control de temperatura proporcional "rezagado"
Esto intenta ser un control de temperatura para unos 45 grados (que según leí es lo conveniente para atacar plaquetas con cloruro férrico).
Las tensiones "particulares" que he adoptado son resultado de rezagos (de ahí que es un control rezagado).
El elemento sensor son los 4 1N4148.
Antes de ponerme a armarlo, acepto sugerencias.
18/04/2012 #2

Avatar de cosmefulanito04

De curioso, ¿C1-D5-R6 que función cumplen?

Porque el resto, pareciera ser:

- Fuente de corriente para fijar una corriente cte a los "sensores" (diodos ) que va a un seguidor para terminar en un comparador.

- Referencia fijada por R1-R8-R9 que va al comparador.

- Leds que indican si esta encendido o no el calefactor

- Q3-Q1 driver para manejar la corriente del calefactor.

¿No convendría usar un comparador con lazo?

Editado:

Creo que esos 3 componentes vienen por el lado del lazo que mencione a lo último.

- D5 lo usas para que no haya tensiones negativas en el "-" del operacional cuando el calefactor no está activado (a lo sumo -0,7v).

- C1 debe cumplir alguna función de lazo (creo, no estoy seguro) cuando activas el calefactor, ya que lo empezas a cargar con 24v menos la tensión de salida del operacional en estado alto (9v idealmente) por medio de la resistencia de 1M (carga lenta) que llegado a cierta tensión de carga deshabilita la salida del comparador.
18/04/2012 #3

Avatar de Black Tiger1954

Efectivamente, R6 es el lazo de realimentación, D5 es para evitar que la tensión se haga demasiado negativa en el comparador cuando deja de conducir y C1 es una fuerte realimentación de alterna, para evitar oscilaciones y esas cosas, ya que las variaciones son lentas, es todo DC. En realidad es un poco exagerado, supongo que con 10 nF funcionaría igual.
Ya tengo los transformadores listos
19/04/2012 #4

Avatar de cosmefulanito04

Black Tiger1954 dijo: Ver Mensaje
Efectivamente, R6 es el lazo de realimentación, D5 es para evitar que la tensión se haga demasiado negativa en el comparador cuando deja de conducir y C1 es una fuerte realimentación de alterna, para evitar oscilaciones y esas cosas, ya que las variaciones son lentas, es todo DC. En realidad es un poco exagerado, supongo que con 10 nF funcionaría igual.
Ya tengo los transformadores listos
Entonces solo le pegué con el D5 .

Sobre el capacitor entendí el porque, pero no entiendo bien la función de R6, ¿para qué necesitas tomar los 24v del calefactor?
19/04/2012 #5

Avatar de Black Tiger1954

Intento explicarme.
Vamos a tomar límites de 100 a 0 grados (esto es solo un ejemplo). La tensión en el ánodo de D1 varía entre 1.8 a 2.8 volts. Ahora vamos a suponer que se ajusta la tensión de referencia a 2.4 volts y que la temperatura es de 0 grados. Entre la referencia (que es la que se ajusta) y el muestreo (que es la que entregan los diodos) hay 0.4 volts. Ahora tal como está el circuito, la ganancia está determinada por la relación de R6/R5 que en este caso es 1000. La salida, si hubiera una fuente de tensión suficiente, sería de 400 volts, pero como no es posible, solo va a ser de 24 volts. En ese punto calienta al máximo tanto R4 como Q1 (aunque no tanto Q1 ya que su tensión CE es muy baja). Ahora supongamos que ya calentó y que la tensión en el ánodo de D1 es de 2.4 volts. Ahora la tensión de salida será de 0 volts, y cuando la tensión de D1 sea de 2.3 volts la tensión de salida debería ser de -100 volts pero como la fuente solo entrega -24, ésta será la tensión de salida. En esta condición ya los elementos calefactores dejarán de calentar. Cuando hablo de tensión de salida me refiero a la tensión en el colector de Q1.
Es simplificando un amplificador de tensión con ganancia 1000. Si no estuviera la realimentación, la salida sería prácticamente si/no.
19/04/2012 #6

Avatar de cosmefulanito04

Black Tiger1954 dijo: Ver Mensaje
...Es simplificando un amplificador de tensión con ganancia 1000. Si no estuviera la realimentación, la salida sería prácticamente si/no.
Ahí está mi duda, esa realimentación prácticamente no existe y termina siendo lo mismo que trabaje a lazo abierto que a lazo cerrado osea ON/OFF, que de hecho esa sería la idea para no matar a Q1 (que este saturado o abierto). Yo volaría R6 y D5, con lo cual te quedaría el comparador.

Ahora lo que planteaba arriba ¿no te convendría un comparador tipo schmitt?

19/04/2012 #7

Avatar de Black Tiger1954

Entiendo lo que comentás, pero la idea es que sea proporcional, no on/off. Además como acá lo que se intenta es generar calor, que el transistor levante temperatura, es justamente lo que deseo .
La idea del proporcional es que cuando la diferencia de temperatura es poca, el calor también es poco. Con esto se debería minimizar el efecto de la inercia térmica. Es más, y ahora que lo pienso, hasta podría casi eliminar la resistencia calefactora (cuidando de no exceder el área de operación segura del transistro) y utilizar solo el transistor como calefactor

PD: pensá que las variaciones de tensión en los diodos son de pocos mV por grado, de ahí que se necesite una alta ganancia.
19/04/2012 #8
Excluido


es un kilombo, yo de OP no se, pero es un lio ese circuito.

una ventaja de lso ptc o NTC es que varian bastante con la temperatura, con lo cual no necesitas un circuito electronico complejo para identificar una señal debil.

ahora bien , no se que resisstencia manejaras, de que tension .
pero con un sensor de este tipo que te menciono el circuito se simplifica hasta el artazgo .

LUEGO un asunto es donde pones el sensor y como lo proteges.
yo he usado para agua y los puse en un cañito de cobre fino (de plomeria) .......pero....je....justo en este caso no va la cosa.
necesitas buena conductividad termica , pero el acido es hambriento de metales.............
donde pensabas poner el sensor y como lo proteges ????

Black Tiger1954 dijo: Ver Mensaje
Entiendo lo que comentás, pero la idea es que sea proporcional, no on/off.

.
lineal o pwm segun que uses y que tension
19/04/2012 #9

Avatar de Black Tiger1954

Fernando:
El circuito no presenta grandes complicaciones (al menos para mí). Se puede usar efectivamente PTC o NTC, sin embargo la variación de resistencia por grado no es grande.
Es solo una adaptación que hice de un diseño anterior (Termostato electrónico).
El transistor, la resistencia y el sensor va a ir montado en una placa de aluminio de tamaño similar al de la batea que voy a usar para el líquido. No voy a medir directamente la temperatura del mismo, si no la de la placa. Es cierto que la temperatura del líquido va a ser menor, pero eso se puede cuantificar.
Para hacerlo por PWM el circuito sí se complica un poco más, y como no obtengo ningún beneficio al hacerlo, lo descarté (eso además de disponer de todos los materiales del diseño que propuse ).
La tensiones son las que están indicadas en el circuito, y la resistencia probablemente sea de una plancha (a esa tensión debería disipar unos 50 watts).
19/04/2012 #10

Avatar de cosmefulanito04

Black Tiger1954 dijo: Ver Mensaje
Entiendo lo que comentás, pero la idea es que sea proporcional, no on/off. Además como acá lo que se intenta es generar calor, que el transistor levante temperatura, es justamente lo que deseo .
La idea del proporcional es que cuando la diferencia de temperatura es poca, el calor también es poco. Con esto se debería minimizar el efecto de la inercia térmica. Es más, y ahora que lo pienso, hasta podría casi eliminar la resistencia calefactora (cuidando de no exceder el área de operación segura del transistro) y utilizar solo el transistor como calefactor

PD: pensá que las variaciones de tensión en los diodos son de pocos mV por grado, de ahí que se necesite una alta ganancia.
Ok, yo pensé que la idea era trabajar como ON/OFF.
04/05/2012 #11

Avatar de Black Tiger1954

Cambié totalmente el diseño.

Ya está funcionando.
Si alguien lo quiere, subo el impreso.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Termostato proporcional simple.jpg (123,9 KB (Kilobytes), 149 visitas)
04/05/2012 #12
Excluido


sacaste los op pero los diodos en fila india siguen,,
04/05/2012 #13

Avatar de Black Tiger1954

Sip. Hace una hora y media que está funcionando y todo OK. Con lo que mido, no veo variación de temperatura, y eso que está todo montado "a la que te criaste".

PD: en realidad hice el operacional con transistores
05/05/2012 #14

Avatar de cosmefulanito04

Black Tiger1954 dijo: Ver Mensaje
Sip. Hace una hora y media que está funcionando y todo OK. Con lo que mido, no veo variación de temperatura, y eso que está todo montado "a la que te criaste".

PD: en realidad hice el operacional con transistores
Queremos fotos

Tanto Q3 como Q4 hacen de entrada diferencial (símil operacional), ¿podrías explicar como calculaste la realimentación? ó ¿fuiste probando?
05/05/2012 #15

Avatar de Black Tiger1954

Bueno, ahora ya no está tan rudimentario.

La realimentación es solo térmica y la ganancia es a lazo abierto.
Le regulé la máxima corriente a 750 mA. La alimentación es de la fuente del taller (no la que va a ir definitiva) a 55V.
Tal como lo ves en la foto, la transferencia de calor entre la batea (robada a mi jermu) y la plancha de aluminio es muy mala, ya que la base de la fuente es ligeramente convexa, por lo que el apoyo es deficiente.
La temperatura de la placa clavada en 45º, y el líquido a 38º.
Cuando quedó estabilizada la temperatura, la corriente era de 690 mA, y variaba entre 680 y 710 mA. Seguramente es el punto de equilibrio entre la energía disipada, la temperatura y la energía entregada.
Cuando lo probé con un disipador mucho más pequeño, actuaba distinto, iba de 0 mA a 120 mA en períodos de segundos cíclicamente. Sin embargo la temperatura (con los medios que dispongo de medir) no variaba.
Unas imágenes de la prueba previa:
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Termostato implementado.jpg (392,7 KB (Kilobytes), 137 visitas)
06/05/2012 #16

Avatar de cosmefulanito04

Muy bueno che, una clase de como usando componentes bien sencillos se puede hacer cualquier cosa .
21/06/2012 #17

Avatar de Black Tiger1954

El aparatejo funciona, pero no como quiero. La diferencia de temperatura entre el calefactor y el líquido es muy grande. Con la batea de vidrio, totalmente apoyada sobre una cajita de aluminio, estando la misma a unos 55º, el agua tiene solo 42º, así que me decidí a poner el calefactor dentro del líquido. Para esto es casi imposible utilizar el MOSFET calefactor, así que voy a usar una resistencia.
Por este motivo, voy a probar un control con PWM. El diseño preliminar sería éste:
Alguna sugerencia?
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Termostato 45 PWM.jpg (252,6 KB (Kilobytes), 23 visitas)
21/06/2012 #18
Visitante


Hola Black Tiger1954 y si como elemento calefactor le colocas una lámpara, obviamente que no toque el cloruro , puede ser infraroja de 200W o 400W puedes controlar la temperatura con uno tipo dimmer por ángulo de disparo o por ciclos enteros , el cloruro férrico es muy devorador y más si está calientito. Si tu tina tiene un agitador del cloruro férrico el proceso es más rápido.
Saludos!!!
21/06/2012 #19

Avatar de Black Tiger1954

Te agradezco la sugerencia Powerful. El calefactor en sí ya está resuelto, es una resistencia de esas que se usan para calentar el agua en los termos puesto dentro de un tubo de ensayos (tal como son los calefactores para acuarios).
También tengo planteado una especie de agitador, cuando lo tenga funcionando, subo las imágenes. Usa el sistema mecánico de un juguete y balancea toda la tina (suavemente).
21/06/2012 #20

Avatar de cosmefulanito04

Black Tiger1954 dijo: Ver Mensaje
... Con la batea de vidrio, totalmente apoyada sobre una cajita de aluminio...
El vidrio es un pésimo conductor térmico, ¿alguna variante como una batea de aluminio ú otro metal?, no sé si el ácido lo come, se supone que es férrico.
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