Управление индукционной плиткой методом Брезенхэма (регулировка мощности).

Главная Форумы Конструкторское бюро Автоматизация Управление индукционной плиткой методом Брезенхэма (регулировка мощности).

  • В этой теме 222 ответа, 17 участников, последнее обновление 4 недели сделано skalinas.
Просмотр 15 сообщений - с 1 по 15 (из 223 всего)
  • Автор
    Сообщения
  • #19522
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Получилось реализовать управление индукционной плиткой по методу Брезенхэма (пропуска полуволны). Регулировка осуществляется ардуиной от 10…100% мощности плитки,  происходит стабилизация мощности. Планирую встроить ардуину, коммутатор и датчик “нуля” в плитку, запитать все от блока питания плитки, вывести кнопки управления, встроить LCD экран (просвечивает через стекло плитки), встроить USB разъем для управления плиткой от внешних сигналов или ардуинки (опторазвязка).

    Тут видео работы плитки. На фото соединение коммутатора с плиткой.

     

    Вложения:
    Вы должны войти для просмотра вложений.
    10+
    #19652
    Владимир
    Участник
    • Ответов: 2
    @avtolad

    Та же проблема с регулировкой, а схемку можно?

    0
    #19658
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Схема Вам ничего не даст, нужен еще скетч (он еще сырой) для ардуины, ее обвязка и схема «нуля» (выдает импульс при переходе сетевого напряжения через ноль). Коммутатор (так назовем плату), плата которого на фото, нужен для коммутации управления сигнала силового ключа ардуиной и имитации работы плитки (что бы контроллер плитки «думал», что силовой ключ работает и не срабатывала защита на отсутствие посуды). Макетную схему коммутатора собрал, для того, что бы понять в принципе, можно ли управлять и стабилизировать мощность на индукционной плитке менее 50%  без прерывистого режима (методом  Брезенхэма).

    После понимания процесса управление плиткой хочу минимизировать количество электронных компонентов и сделать все по максимуму на ардуино. Заказываю сейчас ардуино про мини, олед дисплей 1,3 дюйма, буду все собирать в корпус индукционной плитки (Iplate YZ-T24). Веду переговоры с производителем плит Iplate, возможно они будут выпускать данную модификацию для самогоноварения. В принципе, плату управления можно будет встраивать в любую индукционную плитку до 2кВт.

    Недостатки управления методом  Брезенхэма, повышенный шум плитки (частота управления силовым ключом менее 20кГц) и моргание света если слабая сеть (когда напряжение проседает более 10В при подключении 2кВт ). Плюсы, плавная регулировка мощности с шагом 20Вт (1%), стабилизация мощности с точностью в 1% даже при просадке напряжения сети.

    Главный вопрос, какое внешнее управление  плиткой делать?

    Предлагаю делать управление через USB разъем. При подаче напряжения 5…15В на 1 и 4 контакт разъема, плитка включается сразу  и переходит на максимальную мощность, если потом замкнуть 1 и 2 контакты, плитка переходит на установленную ранее мощность. Мощность устанавливается заранее, кнопками и хранится в памяти контроллера (встроенного контроллера). Плиткой можно будет управлять внешним термостатом. Для управления от внешнего контроллера,  нужно еще подумать каким образом управлять плиткой – это главный вопрос.

    4+
    #19885
    Денис
    Участник
    • Ответов: 7
    @dengl

    Вещь нужная. Прикупил плиту Media. На 800вт идет управление ШИМом. Ну, думаю, сейчас заменой переменного резистора сделаю регулировку. Разобрал плиту, а там…. китайцы перешли на smd. Регулировок никаких нет. Отследил ветвь управления по току…. но копаться не стал. А тут такой проект. Буду следить за развитием.

    0
    #19902
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Пытаюсь минимизировать количество рассыпухи, не получается. Ардуино не тянет прерывания 20кГц. Оставлю пару микросхем для синхронизации сигналов по управлению силового ключа. На ардуино Мини сделаю алгорит управления плиткой, измерение сетевого напряжения, отображение на олед экране 1.3 дюйма информации, управление кнопками плитки (включение и выключение, управление мощностью -+), внешнее управление через USB разъем, с полной развязкой по питанию и еще будет 3 кнопки для прямого управления и настройки ардуины.
    Заказал все на алиэкспресс, все будет не быстро.

    Сейчас нарисовал в Протеусе схему, там тестирую работу скетча для ардуинки.

    На фото, вверх, частота подаваемая на силовой транзистор, частота после упраления мощность 50%, измерение напряжения. В принципе все работает. )))

     

    Вложения:
    Вы должны войти для просмотра вложений.
    1+
    #19904
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Фото 75%

    Вложения:
    Вы должны войти для просмотра вложений.
    2+
    #19910
    Денис
    Участник
    • Ответов: 7
    @dengl

    Тоже заказал Nano на атмеге 328 и oled  1.3″ под проект. Для коммутатора какие мелкосхемы нужны?

    0
    #19913
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Брал для испытаний аналог серии 1564, малое потребление тока и по задержкам самое то. Первый вариант, тм2 – 74HC74, и-не -74HC00, или-не – 74HC02, или-не хочу убрать. На триггире происходит синхронизация сигнала управления с сигналом управления силового ключа, на и-не соберу одновибратор, для имитации работы плитки когда отключен силовой транзистор. Хотел все собрать на контроллере, работать по прерывания, но ардуинка не тянет, не остается ресурсов на все остальное. Хотя наверно плитка и будет работать(с кривым управлением по прерывания от ардуинки напрямую), не буду проверять, палит силовые транзисторы.

    Предупреждаю, в ближайшее время схему и исходники выкладывать не буду, проект коммерческий.

    0
    #19917
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Помогла эта статья для понимания работы плитки.

    0
    #20176
    Alexander
    Участник
    • Ответов: 3
    @adenisen

    А почему бы просто не заменить штатный контроллер вместо того чтобы пытаться его обмануть? Ведь Ваш контроллер делает то же самое, только лучше! насколько я знаю от штатного контроллера к силовой плате идет сигнал ШИМ, который как раз таки включает или выключает генерацию. достаточно засинхронизироваться с сетевой синусоидой. или генерация стартует слишком долго?

    0
    #20179
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Контроллер плитки заточен под управление плиткой, может и можно залить в него прошивку, только кто будет это делать? На него еще нужно подать сигнал с детектора нуля, что бы синхронизировать работу с переходом напряжения через ноль. Не знаю, есть у контроллера еще свободный вход? А самое главное, частота работы печки зависит от частоты резонанса индуктивности индуктора, контроллер под нее подстраивается и это не ШИМ. И навряд ли контроллер еще сможет регулировать мощность по Брезенхэму, так как он постоянно отслеживает наличие посуды после каждого закрывания силового ключа, что бы тот еще не сгорел от перенапряжения или больших токов. Мне удалось обмануть контроллер, подсунуть ему сигнал обратной связи с индуктора, что бы контролер думал, что плитка работает в штатном режиме, при этом я отключаю сигнал управления с силового транзистора. Есть определенное схемное решение, которое позволяет это сделать (иначе легко можно спалит силовой транзистор). Ардуинка по сути  это интерфейс управления плиткой.

    Кстати, я писал выше, что плитка начинает шуметь, примерно раза в два громче, когда идет регулировка, так как частота 20кГц снижается до звукового диапазона. В этом есть минус, для бытового применения.

    0
    #20187
    Alexander
    Участник
    • Ответов: 3
    @adenisen

    я про другой контроллер – тот, который на плате с индикатором. и предлагаю его не перепрограммировать, а просто заменить на ардуину. в 5-пиновом разъеме, которым он соединяется с силовой платой есть 3 сигнальных провода. один из них скорее всего и есть тот вредный низкочастотный шим, который и включает-выключает плитку с периодом в несколько секунд – т.н. прерывистый режим для получения малых мощностей (хотя конечно нельзя исключать там цифровой интерфейс – SPI например). так вот собственно вопрос – можно ли уменьшить этот период? чтобы он был скажем не 3+10сек (3 сек работает 10 курим), а хотя бы уложиться в одну секунду? тогда силовая плата остается без изменений, вместе со своим резонансным генератором, защитами и прочим, реализованным на той 20-пиновой микросхеме. кстати, не подскажете что на ней написано? если конечно маркировка не стерта заботливо…

    и да, утверждение что “частота 20кГц снижается до звукового диапазона” не совсем верно – резонансная частота 20кГц никуда не девается, она просто модулируется низкой частотой (Вашим коммутатором) в результате чего и становится “слышимой”.

    0
    #20188
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    У меня донор плитка Iplate YZ-T24, стоит сенсорный контроллер CMS69F6162B, в других плитках силовой контроллер управляет напрямую индикацией и кнопками через микросхему опроса кнопок.  У них везде цифра и свой код обмена. Им не получится управлять так, как я сделал. У меня весь цикл стабилизации мощности происходит за 100 периодов (для 100% регулировки) для всех уровней мощности, это 1секунда. Почему в штатной плитке перерыв в работе минимум 1 секунда, после выключения  перед включением  плитка каждый раз проверяет наличие посуды, а не запускается сразу как у меня. Почему проверяет, потому, что нет контроля перехода сети через ноль и плитка может включится в любой момент. У меня плитка работает как обычная плитка, а если на USB разъем подать питание 5…12В, то плитка переходит под управление ардуины и внешнее управление, включается всегда при переходе сетевого напряжения через ноль.

    Про звук, про модуляцию я и имел ввиду.

    Можно попробовать проще сделать, в цепь обратной связи по току, это где стоит переменный резистор, подавать напряжения смещения, тем самым можно снизить мощность плитки. У плитки будет раньше срабатывать защита по току и ключ раньше закрыватся. Этот метод регулировки не проверял, думаю, как минимум можно понизить мощность плитки в два раза, до 500Вт. Тут конечно не будет стабилизации мощности если будет меняться напряжение в сети.

    0
    #22807
    Вася123
    Участник
    • Ответов: 22
    @123

    При штатной регулировке мощности в сторону уменьшения, плита на определённом уровне мощности начинает включаться/выключатся импульсами по несколько секунд. Почему так сделали производители, что за проблема возникает при низком уровне мощности, как вы решили эту проблему? Можно ли посмотреть реальную осциллограмму с коллектора IGBT при работе вашего устройства? Так, чтобы было хорошо видно первые несколько импульсов после того, как транзистор транзистор включается после вашей блокировки.

    1+
    #22812
    skalinas
    Участник
    • Ответов: 412
    @skalinas

    Проблема индукционок связаная с прерывистым режимом, когда плитка отключается на несколько секунд, с тем, что силовой транзистор работает на резонансной частоте катушки индуктора и конденсатора. Мощность в нагрузке меняется изменением частоты управления силового ключа, а регулировать частоту в больших пределах невозможно, иначе транзистор перегреется. По этому, производитель пошел на этот прирывестый режим, что бы уменьшать мощность плитки. Такой режим не подходит для самогоноварения.

    Эту проблему и удалось решить, путем управления силового транзистора (отключением/включением на каждую полуволну сетевого напряжения) методом Брезенхэма, выше есть осциллограммы управления ключем для мощности 50% и 75%, для примера. При этом плитка всегда включена в штатном режиме на максимальную мощность.

    Что вы хотите увидеть в реальной осциллограмме на коллекторе IGBT? Отключение происходит при минимальном напряжении сети, там будет 1…3 периода затухающего колебания на резонансной частоте контура индуктора при посуде.

    Сейчас на работе, приеду домой после 21 мая, продолжу работу, отчет сниму на видео. С Китай пришел олед экран, буду собирать окончательную макетку, с полной отладкой скетча.

     

    0
Просмотр 15 сообщений - с 1 по 15 (из 223 всего)
  • Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.