¿Cómo implementan las mantas eléctricas modernas la detección / retroalimentación térmica?

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Estoy buscando construir mi propio controlador de 12VDC para una manta eléctrica de bajo voltaje (específicamente, esta manta enlace ). Una implementación obvia con un microcontrolador como temporizador de ciclo de trabajo, relé y convertidor DC-DC sería bastante fácil, pero seguramente los controladores reales para estas mantas hacen algo más complicado con la detección de temperatura. ¿Cómo funciona eso para que pueda emularlo?

Sé que las viejas mantas eléctricas usarían una tira bimetálica a lo largo de la trayectoria de la corriente de calefacción para ajustar el ciclo de trabajo en función de la temperatura ambiente. ¿Las mantas modernas siguen usando la temperatura ambiente o obtienen retroalimentación de la temperatura de la manta?

Me doy cuenta de que existen mantas eléctricas nativas de 12 V, aunque no pude encontrar una que fuera del largo de una cama o con un controlador con todas las funciones. También soy consciente de que podría usar un pequeño inversor para convertir a CA y luego dejar que el controlador original de la manta vuelva a CC, pero no estoy dispuesto a lidiar con el ruido del ventilador o las pérdidas de eficiencia.

    
pregunta QuantumRipple

1 respuesta

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Afortunadamente, parece que el controlador funciona completamente después del transformador ACDC, por lo que probablemente lo reemplace con un convertidor DCDC y no tenga que lidiar con hacer mi propio controlador.

De todos modos, lo desarmé y tengo algunos análisis y fotos para compartir en caso de que alguien esté interesado en esto en el futuro.

La fuente de alimentación está clasificada para una salida de 18 VCC a 3.5A (63W)

Elelementodelamantaessolode2derivaciones.Medidasa4.6-4.7ohmiosa77gradosF.Mide4.0-4.2ohmiosdespuésdequetodalamantaestuvoenelcongeladorduranteunahora.Despuésdecorrerdurante15minutosmásomásalto(hastaquelamantasesintiócalientemientrasestabadobladaen4capas),mide5.1-5.2ohmios,porloqueparecequelaresistenciadependesignificativamentedelatemperatura.

Laresistenciadelelementopareceunpocobaja;segúnlomedido(incluidasotrasresistenciasenlarutadesuministro),disiparía68+vatios,peroelsuministrosolotieneunacapacidadnominalde63.PuedesermimedidordeRadioShackbaratoquetengaunacompensaciónestática(¿compensaciónexcesivaporlaresistenciainternadelmedidor?)desdelaLasmedicionessonrepetiblesyconstantes.Porotrolado,lapotenciadeberíaserunpocomenor(mayorresistenciadelelemento)cuandosecalientadurantelaoperación,porloqueelfabricantepuedehaberdecididounligeroexcesomientraselfríoestabalosuficientementecerca.

Enelladode120V,launidadconsumió76vatios(medidoporunmedidorKill-A-Watt)cuandoloenchuféporprimeravez,peroconsume65despuésdelcalentamiento.Estonodicemuchosobreelusodeenergíacuandoestáfrío,yaquesedesconocelaeficienciadeltransformador,peromuestraqueseacercamuchooestámuycercadelapotencianominalcuandoestácaliente.

Echemosunvistazodentrodelcontrolador

Eldiseñoutilizaunrielpositivocomún(conexióndirectaalterminalpositivodelamantilla):elcontroloperaenelrielnegativo.

UtilizandounmicrocontroladorPICde8bits(PIC16F684)

ElelementoestáconectadodirectamentealrielpositivoUnmosfetenciendelasalidanegativadesdeladerechadespuésdeunaderivaciónenlíneadesdeelsuministronegativo.MásomenoscontroladodirectamentedesdeunodelospinesdesalidadelPIC.P40NF03L-40A30VMOSFETdecanalN.0.020ohmcuandoseopera

Laderivación(las3resistenciasgrandesde0.22ohm+-1%enparaleloenelladodesnudodelaplaca)disipará0.3Wcadaunaaunamperajenominalmáximo.Sonresistenciasde2W,supongoquenoqueríanquesecalentarandemasiadoElamplificadoroperacionalLM2904(chipdelaizquierdaenestafoto)parecequeseusaalmenosparaladeteccióndevoltaje(yporlotantoladeteccióndecorriente)despuésdeladerivación.

Ladeteccióndecorrienteseusacasiseguramenteporrazonesdeseguridad,aunqueprobablementetambiénesasícomoladeteccióndetemperatura.

TS12-SCRdesuministropositivoanegativo,pareceserunapalanca,peronohayfusibleenlínea.

Probablemente,dependiendodelafuentedealimentaciónolapartedelgadadelatrazaentreelrielpositivoprincipalyelSCR...laquemadelatrazasoloprotegeríapartedelcircuito.Tendréqueasegurarmedeusarunfusible(4A?)EnlíneaconmiconvertidorDCDC.

Estopareceunsensordeluz(fotorresistor)...¿porqué?

Hay un pequeño corte de apertura en la carcasa del controlador para que pueda ver el mundo exterior. Al realizar más pruebas, controla de forma inmediata y obvia la intensidad del LED que brilla a través de la pantalla del dial para mostrar la configuración de potencia. El rango dinámico no es tan bueno (la configuración más baja es quizás un 25% más brillante que la más alta), y estoy convencido de que se molestaron en poner esta característica en un producto tan simple.

Lo siento por las fotos mediocres, fueron tomadas con un teléfono celular.

    
respondido por el QuantumRipple

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