¿Cómo controlar la salida de energía de un controlador ZVS?

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Estoy tratando de llevar a cabo el tratamiento térmico de los cilindros de acero. Quiero configurar mi propio aparato de tratamiento térmico. Estoy usando el popular controlador ZVS (Zero Volt Switching) para esto. Compré este dispositivo .

En mi experimento quiero controlar el suministro de calor de acuerdo con la temperatura. Cuando la temperatura alcanza un umbral, el dispositivo debería apagarse. Cuando la temperatura desciende por debajo de este umbral, debería volver a encenderse.

Al principio pensé en hacer esto con un SSR (Relé de estado sólido) donde controlaría la función de encendido / apagado del controlador ZVS de Arduino. Respecto al uso de SSR tengo las siguientes dos preguntas:

  1. Encontré en un video de YouTube que la pieza de trabajo no debe insertarse en la bobina antes de encender el controlador. No tengo el enlace al video, pero dijo que la razón era evitar la conducción cruzada en los MOSFET. Esto no es un problema para la inserción inicial. Sin embargo, como planeo usar el relé con la pieza de trabajo aún dentro de la bobina, es posible que no pueda sacar la pieza de trabajo (ya caliente) dentro y fuera.

  2. ¿Cuál podría ser una técnica alternativa para controlar la alimentación del controlador ZVS?

pregunta Shuf

1 respuesta

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Para la capacidad de repetición, sugeriría que requiera algún tipo de control de temperatura PID. Podría usar un termostato simple pero eso no presentaría un perfil de temperatura repetible dadas las variaciones atmosféricas, etc. Esto se puede lograr con un Arduino como mencionó: google "Brett Beauregard" para algunos tutoriales de PID excelentes en Arduino.

Dependiendo de qué tan apretado deba estar el control de temperatura, y esto no suena como una aplicación donde se requiere que se sostenga < 1C, sugeriría un termopar simple o un controlador de temperatura RTD PID con relé que controla el enlace de CC Voltaje (vea ebay para las opciones PID baratas ya hechas), que cubren el rango de temperatura que está buscando. Esto debería permitirle mantener la calefacción y la refrigeración dentro de unos 10 ° C.

En última instancia, puede variar la tensión del enlace de CC para obtener la potencia requerida, pero en la ZVS mencionada, la tensión mínima es de 12 V, por lo que no es posible ninguna salida de potencia cercana a cero sin la modificación de la ZVS. Además, se requeriría una configuración más compleja (con modificaciones al ZVS) para poder variar continuamente la tensión del enlace de CC, pero para el propósito que ha descrito sugeriría que probablemente sea excesivo (aunque más elegante y mejor controlado).

Sin embargo, el problema con el enfoque de conmutación es que la conmutación causará estrés y calor adicionales en sus MOSFETS. Sin embargo, si configura la operación de modo que el relé funcione a un máximo de > 1Hz, debería estar bien. La razón por la que la pieza de trabajo no debería estar normalmente en la bobina en el arranque es porque causa que la inductancia de la bobina se desplace, lo que puede inhibir la oscilación. Si no se produce la auto-oscilación, los mosfets se cortan y queman. La conmutación de la alimentación de CC provoca grandes corrientes en el arranque cuando la pieza está fría, y esto suele ser un problema menor cuando la pieza está caliente (en el caso de materiales férricos). En el pasado, descubrí que el "requisito" de tener una bobina vacía en el arranque no es necesariamente verdadero y depende mucho de la relación de la bobina y la pieza, y tal operación es a menudo posible (aunque menos sofisticada de lo que podría ser) ).

Dado que se trata de un suministro de CC, no estoy seguro de qué tipo de SSR utilizará o dónde espera colocarlo. Un relé mecánico es posiblemente una apuesta mejor, colocado entre la fuente de alimentación de CC y el ZVS. Digo esto porque, en cambio, si cambia la fuente de alimentación, llevará tiempo subir el voltaje, lo que probablemente cause problemas con la oscilación (muchas unidades de suministro de energía son incluso una característica, "arranque suave"). Al cambiar el DC Link con un relé, la operación se activará / desactivará.

En resumen, deberá experimentar, ya que su bobina de trabajo, el tamaño de su pieza de trabajo y su acoplamiento a la bobina determinarán lo que puede lograr. Sugeriría probar la opción de relé primero, ya que en muchos casos funciona bien con un intervalo apropiado (> 1Hz). Luego reduciría la tensión del enlace de CC manualmente en la medida de lo posible para proporcionar:

  • El tiempo de rampa requerido (calentamiento)
  • El consumo de corriente mínimo requerido
  • Para reducir la cantidad de ciclos de encendido / apagado que exige el control PID

Si la conmutación no es confiable, tendrá que considerar la posibilidad de variar el enlace de CC, lo que requerirá una fuente de alimentación que pueda controlarse desde el controlador de temperatura PID. También sugeriría que incluyas algún tipo de detección de oscilaciones y fusión al dispositivo a largo plazo, ya que podrías tener problemas con la explosión de mosfets y / o incendios si se dejan desatendidos y las oscilaciones fallan, presentando un punto muerto al poder. suministro.

    
respondido por el Rendeverance

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