В качестве источника входного сигнала в индукционном нагревателе адаптивного типа класса "Охотник" использовался и был проверен датчик тока. Но поиск резонансной частоты можно производить не только по максимуму тока, но и по максимуму напряжения на конденсаторе.
Рабочее напряжение на обкладках конденсатора при питании от электрической сети составит порядка 600 вольт, поэтому подключение конденсатора к схеме следует выполнять через делитель. Но как и в случае с током, при выводе системы в резонанс, напряжение на конденсаторе увеличивается в разы. И если в схеме с датчиком тока необходимо было изменять коэффициент усиления, то в случае измерения напряжения на обкладках конденсатора необходимо чтобы микроконтроллер мог менять коэффициент делителя напряжения.
Обратную связь о том, что напряжение на выходе делителя находится в пределах от нуля до пяти вольт, микроконтроллер получит от компаратора, установив на нём напряжение смещения в 2.5V. Алгоритм поиска максимума на компараторе при изменении частоты описан ранее и остаётся без изменения.
Для проверки идеи и отработки алгоритма поиска и поддержания резонанса в параллельном колебательном контуре по максимуму напряжения на конденсаторе была выполнена следующая доработка модуля "Аналитик".
Делитель напряжения представлен резисторами R4 и цифровым потенциометром J4. Чтобы элементы схемы не оказывали влияния на делитель напряжения необходим повторитель напряжения, для этого необходимо убрать резисторы R14 и потенциометр J5, вместо R2 установить перемычку 0R.
Предусмотрено, чтобы блок усиления и аналитики входного сигнала мог работать и как усилитель сигнала с датчика тока. Для этого следует вместо резистора R4 установить перемычку, цифровой потенциометр R4 убрать, резистор R14 установить номиналом в 620R или близким к нему значением.
Проверка всех вариантов позволит определить наиболее эффективный путь по которому будет двигаться разработка индукционного нагревателя адаптивного типа класса ''Охотник". Это или датчик тока, или напряжение будет сниматься с резонансного конденсатора в контуре. Каждый из вариантов имеет свои плюсы и минусы.
В модуле "Аналитик" обработки входного сигнала выполнены следующие доработки:
- По приведённой выше схеме реализовано два входных канала, один для тока, второй для напряжения.
- Добавлен второй температурный датчик для термопар K-типа. Это даст возможность оценивать и собирать статистику по температуре на входе нагревателя и на его выходе.
Заказ на изготовление печатной платы "Аналитик" размещён на pcbway.ru После получения печатной платы и проверки функционирования, обновленный вариант схемы будет предложен подписчикам канала.
В базовую версию модуля микроконтроллера STM32H750 были внесены изменения:
- Увеличено количество портов на интерфейсе IDC с 14 до 18.
- Добавлена шина CAN. Использование СAN шины позволяет организовать надежное взаимодействие между несколькими индукционными нагревателями в рамках одного сегмента отопительной системы.
- Добавлен автономный RTC таймер. Батарея с аккумулятором расположена на нижнем слое печатной платы.
- В ESP32 добавлен UART2 выведен для подключения к компьютеру и соединён с UART микроконтроллера.
- Дополнительная индикация режимов работы модуля ESP32
- Энергонезависимая flash память для хранения настроек и записи промежуточных журналов работы.
- Заказ на изготовление печатной платы "Умник" размещён на pcbway.ru После получения печатной платы и проверки функционирования, обновленный вариант схемы будет предложен подписчикам канала.
- Изменился форм-фактор - 90 x 58 mm.
В работе находится модуль "Математик", генерация частоты и выделение четвертей периода резонансной частоты, управления силовыми ключами. Следующим по плану блок ключей с защитой по току.
Делитесь своими мыслями, ставьте лайки и обязательно подписывайтесь на канал. Это Ваш вклад, который помогает миссии - открытые технологии и схемотехника построения экономных нагревателей индукционного типа для всех!
