Calentador de objetivos fotografios DIY.

[Noruas_han]

Hola, buenas tardes, estoy liado con un pequeño proyecto para mantener calientes ciertas piezas opticas y evitar la condensación sobre las lentes. Normalmente se usan cintas calefactoras para este proceso, pero dado las medidas que necesito al final se ha tenido que hacer a medida. Basicamente es un porrillo de resistencias ceramicas en paralelo que disipen el calor a la lente. El problema empieza cuando he de poder regular la potencia del circuito, habia pensado dos opciones, o bien colocar un interruptor rotatorio conectado a diversas resistencias para aumentar o disminuir la tension y así regular la potencia del circuito, o bien usar un regulador lineal para hacer lo mismo.

He estado mirando el diagrama y me queda así, esto es correcto verdad? Me da en la salida de 1,25V hasta 7,4V.


El problema es que el circuito a máxma potenica rozará los 3A, asi que pense en poner 3 Lm317 en paralelo:


Ahora la tension sigue siendo igual, pero solo pasa 1A de maxima por cada LM317 (¿es así no?). Mi duda ahora son los tres condensadores, al poner los tres reguladores supongo que la disposicion de los condensadores y los diodos no cambia, pero la capacitancia de esos condensadores sigue siendo igual???

Esa es mi duda, ¿qué hago con esos capacitadores? se quedan así o hay que cambiarlos?

Como máximo el circuito va a 7.4V y 2.7A.... Los 20W que tiene el calentador.... He calculado que en el punto de tensión mínima que regularé, cada LM317 tendrá que disipar en calor unos 2,25W y en el punto de maxíma tensión que le pediré al circuito cada LM317 tendrá que disipar unos 1.3W más o menos.

Todo correcto? cambio algo? los capacitadores están bien así? Os dejo el circuito completo abajo de todas formas.

 

[Scooter]

No entiendo el enfoque.
¿Que potencia necesitas?
¿A qué temperatura se ha de mantener?

Haz un circuito de control en lazo cerrado, con una realimentación de la temperatura medida frente a una marcada como consigna.

Yo no hacía un circuito lineal a no ser que fuese estrictamente necesario, lo que haría es un control pwm.
Llegados a ese punto no necesitas estabilizar ni filtrar ni siquiera rectificar, el control ya se encarga junto con la inercia térmica.

 

[DOSMETROS]

Mas práctico , menos fallas , una resistencia directa a 220 Vca !

 

[Dr. Zoidberg]

Mas práctico , menos fallas , una resistencia directa a 220 Vca !

Mejor que describa cual es el proyecto, por que si es móvil vas a necesitar un cable laaaaaaaaaaaaaargoooooooooooo

 

[Noruas_han]

Es movil efectivamente, no puedo ir al campo con las opticas y tirar varios km de cable hasta el punto de uso jejeje.

A ver, explico para que es esto, esto se va a usar en una estación optica que cuenta con 3 lentes que alcanzan rápidamente el punto de rocio, así que hay que calentarlas ligeramente y de forma controlada, luego con un termostato se corta o enciende. La potencia necesaria son 20W en total para todas las lentes, las resistencias están colocadas en varios circuitos cerrados por donde circula un liquido refrigerante que hace distibuir el calor. La potencia calculada va desde los 8W hasta los 20W. Según la humedad y temperatura ambiente, y el termostato se regula de forma manual en este caso dadas esas dos variables.

Lo del control PWM o control de temperatura tipo PID no creo que sea necesario, estamos hablando de potencias muy bajas y de rangos de tolerancia tambien muy grandes, no se necesita mucha precisión aquí. Solo un circuito simple que regule esos 9V hasta el rango de 7V-4V.

Bien, ¿entonces no necesito rectificar ni filtrar nada? me puedo ahorrar los condensadores?

EDITO: Bueno, espera, puede darse el caso de que alguna vez si se tenga acceso a la red electrica y que se pueda acoplar un transformador, pero en la mayoria de los casos se usarán baterias.

 

[Scooter]

Es que lo que tú estás describiendo es infinitamente más complejo que un microcontrolador, una NTC y un transistor.
Los condensadores los puedes olvidar porque estás funcionando a baterías.

 

[Noruas_han]

Si, esto es muchisimo más complicado que lo que he puesto. Esto solo es una pequeña parte del sistema que lo unico que tiene que hacer es dar de 4V a 7V y aguantar sin quemarse sabiendo que la corriente será mayor a 2A y menor a 3A. El tema de control de temperatura y otras cosas va por otro lado y no me encargo yo. Yo solo necesito esto y que ademas se regule de forma manual con una perilla.

 

[DOSMETROS]

Una batería Lipo = 3,6 V , dos en serie =7,2 Vdc

 

[papirrin]

El problema es que el circuito a máxma potenica rozará los 3A, asi que pense en poner 3 Lm317 en paralelo:

suena tonto pero no se te ha ocurrido generar el calor con el mismo lm317? estas intentando generar calor con una resistencia, y pones 3 lm317 para que no se calienten,,, eso suena como ponerle un retrovisor a un avión XD

 

[Noruas_han]

Si pongo varias baterias no puedo regular de forma discreta el voltaje, ademas del coste de de todas esas baterias... El consumo es importante, esto tiene que funcionar varias horas cada dia...

suena tonto pero no se te ha ocurrido generar el calor con el mismo lm317? estas intentando generar calor con una resistencia, y pones 3 lm317 para que no se calienten,,, eso suena como ponerle un retrovisor a un avión XD

De que forma propones regular el voltaje? he puesto tres para asegurarme de no quemarlos ya que con 2 estaría muy al limite de esos 1,5A que se supone que aguantan cada uno, no? Respecto a la forma de calentar los circuitos de circulacion tengo 10 puntos distintos que alimentar, no es como si pudiera aislar y meter 10 lm317 dentro de una tuberia.... por no hablar de que el precio de un lm317 es superior al de una resistencia ceramica de 1W.

El voltaje que tengo es 9V y no puedo tocarlo, la capacidad que puedo usar de las baterias son 12Ah y es de lo que se dispone para cada dia y se calcula que el sistema tenga que funcionar unas 3 o 4 horas al dia... Calcule que con un grupo de resistencias que he puesto obtendria una disipacion térmica de 20W que es el objetivo con un consumo medio de unos 2A y poco, lo que me da para un uso de más o menos del requerido.

Pero nos estamos desviando del tema ^^. Lo unico que intento saber es la mejor forma de regular una entrada de 9V a 7V-4V sabiendo que la corriente será como máximo de unos 3A en el peor de los casos. El resto son cuestiones tecnicas que no son de mi competencia, a mi lo que me han pedido es exactamente eso, 9V, de 7 a 4 regulables y 3A maximo.

 

[Fogonazo]

¿ Y por que no emplear un des-humectador químico ?

Calentar/entibiar no quita la humedad, solo evita que se condense

 

[DOSMETROS]

En algunos casos cómo telescopios , se usan unas mantas térmicas para que no se "nublen" por condensación de rocío y/o humedad , aunque cuando el instrumento está ambientado ya no ocurre.

Me parece mas eficiente usar una batería y conmutar distintas resistencias , o hacerlo por PWM con un 555 + transistor Mosfet

 

[Fogonazo]

En algunos casos cómo telescopios , se usan unas mantas térmicas para que no se "nublen" por condensación de rocío y/o humedad , aunque cuando el instrumento está ambientado ya no ocurre.

Me parece mas eficiente usar una batería y conmutar distintas resistencias , o hacerlo por PWM con un 555 + transistor Mosfet

Un ves, estando de vacaciones, con FogoHija mayor nos invitaron a pasar al observatorio de la Universidad de San Juan en Pampa del Leoncito, donde tenían todo a 4°, afuera 40° y adentro 4° justamente para evitar condensación + estabilizar ópticas

 

[Noruas_han]

En algunos casos cómo telescopios , se usan unas mantas térmicas para que no se "nublen" por condensación de rocío y/o humedad , aunque cuando el instrumento está ambientado ya no ocurre.

Me parece mas eficiente usar una batería y conmutar distintas resistencias , o hacerlo por PWM con un 555 + transistor Mosfet

Bien, has pillado esto. Efectivamente esto es para algo parecido a un telescopio, pero por desgracia no se puede conseguir la aclimatación necesaria para evitar el rocio por falta de tiempo y que, además, la aclimatación por si sola dependiendo de la humedad y la temperatura puede no evitar la condensación siempre, sobre todo si la climatologia cambia, cosa que hace, puede que el equipo no se aclimate a la misma velocidad que el ambiente. Esto es parecido al sistema de esas mantas calefactoras que uso por ejemplo en los objetivos de mi cámara, la diferencia aquí es que esas cintas se usan sobre telescopios refractores o teleobjetivos de cámaras fotograficas y tienen muchos inconvenientes por otro lado. La persona que intenta hacer esto conmigo ideó un sistema de calentamiento de forma mas homogenea usando algo parecido a una RL.

Como sea, la idea de conmutar distintas resistencias fué lo primero que se me vino a la cabeza, pero dado con son tres grupos de resistencias distintas que se han de poder encender o a pagar independientemente del resto, si me pongo a conmutar resistentcias con por ejemplo 3 valores de potencia para cada grupo, me salen 9 resistencias distintas de valores si no recuerdo mal que iban de 1ohm ha 8ohm creo recordar.... Y las resistencias con tolerancias de 2W y 4W para conmutar 9 posiciones salen bastante mas caras que poner los lm317....

Pero voy a mirar eso del 555 con el mosfet, eso no lo habia pensado.

 

[papirrin]

El resto son cuestiones tecnicas que no son de mi competencia, a mi lo que me han pedido es exactamente eso, 9V, de 7 a 4 regulables y 3A maximo.

Ok lo que yo proponia no era que eliminaras las resistencias... sino que metieras el regulador detro de donde lo vayas a meter... si vas a poner 10 resistencias le haces un espacio al o a los lm317 y que ayuden a calentar y mantenerlos a su "maxima capacidad" pero si no es de tu agrado... usa un regulador switching esos segun recuerdo se pueden utilizar hasta unos 3A y son mas eficientes. En cuanto al rendimiento de las baterias no creo que a 3A dure mucho tiempo el equipo pero dices que eso no es tu problema.

 

[Noruas_han]

No, me refiero a que el sistema que ha ideado hace fluir un liquido dielectrico por unos conductos en los que no habria forma de meter un lm317 ni nada parecido. Aunque si que pense en meterlos de alguna forma en las camaras de almacenamiento del liquido para aprovechar ese calor. Y si estoy de acuerdo, yo ya he calculado que este sistema tiene poca autonomia con la capacidad de almacenamiento de las baterias que tiene esto. Pero es que las baterias pesan bastante y hay un limite de lo que se puede llevar a rastras campo a traves y muchos otros sistemas chupando... Vamos que lo que me dan es que solo puedo tomar una de las salidas de voltajes libres que tiene 9V y que las celdas que tiene como mucho me darán 12Ah y que me las apañe con eso.

Lo del regulador switching no tengo muy claro que es. Voy a buscar tambien eso a ver.

 

[papirrin]

No, me refiero a que el sistema que ha ideado hace fluir un liquido dielectrico por unos conductos en los que no habria forma de meter un lm317 ni nada parecido. Aunque si que pense en meterlos de alguna forma en las camaras de almacenamiento del liquido para aprovechar ese calor. Y si estoy de acuerdo, yo ya he calculado que este sistema tiene poca autonomia con la capacidad de almacenamiento de las baterias que tiene esto. Pero es que las baterias pesan bastante y hay un limite de lo que se puede llevar a rastras campo a traves y muchos otros sistemas chupando... Vamos que lo que me dan es que solo puedo tomar una de las salidas de voltajes libres que tiene 9V y que las celdas que tiene como mucho me darán 12Ah y que me las apañe con eso.

Lo del regulador switching no tengo muy claro que es. Voy a buscar tambien eso a ver.

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[DOSMETROS]

El sistema PWM te regulará perfectamente la temperatura desde ambiente hasta el máximo que permita la resistencia y prácticamente no consume nada en calor , el LM317 convertirá en calor propio el que no llegue a las resistencias , o sea siempre consumo máximo

 

[Noruas_han]

Ahhh , si los conozco y los uso, pero me han dado muchos problemas... Tienen la mania de quemarse cuando se usan demasiado tiempo demasiado cerca de su supuesto A máximo ^^. Pero es una opción, pero creo que basicamente lo que intento fabricar es exactamente lo mismo no? , Pero si, pillo uno de 5A, le cambio el potenciometro por otro que me permita ponerle una perilla.... Podria ser una opción.

Pero ahora mismo lo que estoy mirando más es lo del PWM por el consejo de DOSMETROS. Lo que pasa es que nunca he hecho nada usando PWM, se el concepto, pero ni idea de como van esos circuitos. Estoy mirando por internet a ver que encuentro.

 

[DOSMETROS]

Los del 555 y el comercial ese , son lo mismo , compra uno de al menos el doble o el triple de lo que necesites y le cableas el potenciómetro tipo yumbo