Rheolaeth PWM gyda gwresogyddion cetris wedi'u pweru gan DC - Manteision a pheryglon
Mae rheoli tymheredd mewn system DC yn aml yn defnyddio modiwleiddio lled pwls (PWM). Mae rheolydd yn troi'r pŵer ymlaen ac i ffwrdd yn gyflym - gannoedd neu filoedd o weithiau'r eiliad - gan addasu'r cylch dyletswydd i newid y pŵer cyfartalog a ddarperir. Mae hyn yn gweithio'n hyfryd ar gyfer moduron a goleuadau. Ond a yw'n gweithio'n dda ar gyfer aGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DC? Oes, gyda chafeatau pwysig.
Mae'r fantais yn amlwg: rheolaeth esmwyth, effeithlon heb drawsnewidyddion swmpus na gwrthyddion newidiol. Agwresogydd cetrisgall rhedeg ar PWM gynnal tymheredd o fewn ±0.5 gradd o'i gyfuno ag algorithm PID da a thermocwl cyflym. Mae gwastraff ynni yn fach iawn oherwydd bod y dyfeisiau switsio (MOSFETs neu IGBTs) naill ai wedi'u diffodd yn llwyr neu wedi'u diffodd yn llwyr, gan golli ychydig o bŵer fel gwres. Mae hyn yn gwneud PWM yn ddelfrydol ar gyfer systemau sy'n cael eu pweru gan fatri lle mae pob wat awr yn cyfrif.
Fodd bynnag, mae PWM yn pwysleisio bod aGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DCefallai na fydd heb ei ddylunio'n benodol ar gyfer DC yn goddef. Yn fewnol, mae'r gwresogydd yn cynnwys gwifren gwrthiant sydd wedi'i fewnosod mewn magnesiwm ocsid. Mae diffodd cyflym yn achosi i'r wifren ehangu a chrebachu ychydig gyda phob cylchred. Dros filiynau o gylchoedd, gall y blinder mecanyddol hwn dorri'r wifren, yn enwedig ar y pen oer lle mae'n cysylltu â'r pinnau plwm. Yn ôl data dadansoddi methiant, gall gwresogydd cetris safonol AC fethu mewn cyn lleied â 2000 o oriau pan gaiff ei yrru â PWM amledd uchel, tra bodGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DCGall wedi'i hadeiladu gyda gwifren ymwrthedd trwchus, annealed bara 10,000 o oriau neu fwy o dan yr un amodau.
Mater cudd arall yw ymyrraeth electromagnetig (EMI). Mae PWM amledd uchel yn cynhyrchu ymylon cerrynt miniog sy'n pelydru sŵn. Agwresogydd cetrisMae [gwresogydd cetris] yn llwyth gwrthiannol ac nid yw'n cynhyrchu EMI ar ei ben ei hun, ond mae'r gwifrau hir rhwng y rheolydd a'r gwresogydd yn gweithredu fel antenâu. Gall y sŵn hwn amharu ar synwyryddion, llinellau cyfathrebu neu dderbynyddion radio cyfagos. Mewn dyfais feddygol neu offeryn labordy manwl gywir, mae hynny'n annerbyniol. Y gosodiad yw defnyddio amledd PWM is - 1 kHz neu lai - a chadw gwifrau'r gwresogydd wedi'u troelli gyda'i gilydd neu eu cysgodi. Mae rhai rheolwyr yn cynnig "modd tawel" sy'n lledaenu'r amlder newid ar hap i leihau allyriadau brig.
Beth am amser ymateb y gwresogydd ei hun? AGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DCmae ganddo fàs thermol. Nid yw newid ar 20 kHz yn rhoi unrhyw fudd oherwydd ni all y tymheredd newid mor gyflym â hynny. Mae amledd PWM o 1–10 Hz (un i ddeg cylch yr eiliad) yn aml yn ddigon ar gyfer y rhan fwyaf o gymwysiadau gwresogi. Yn syndod, mae llawer o beirianwyr yn dewis amleddau uchel allan o arfer. Mae amleddau is yn lleihau colledion newid yn y rheolydd ac yn sylweddol is EMI. Nid yw'r gwresogydd yn poeni - dim ond i'r pŵer cyfartalog y mae'n ymateb.
Awgrym ymarferol: peidiwch byth â defnyddio PWM yn uniongyrchol o fatri neu gyflenwad DC heb ddeuod olwyn rydd ar draws terfynellau'r gwresogydd. Pan fydd y switsh yn agor, gall y gic anwythol o'r gwifrau gynhyrchu pigau foltedd sy'n niweidio'r ddyfais newid. Mae'rgwresogydd cetrismae gan ei hun anwythiad isel iawn, ond mae'r gwifrau cysylltu yn ychwanegu digon i achosi problemau. Mae deuod syml wedi'i osod mewn polaredd gwrthdro ar draws terfynellau'r gwresogydd (catod i bositif, anod i negyddol) yn clampio'r pigyn i lefel ddiogel.
Mae monitro hefyd yn wahanol gyda PWM. Ni fydd amlfesurydd safonol yn y modd foltedd DC yn darllen y gwir foltedd RMS ar draws y gwresogydd pan fydd PWM yn weithredol. Yn lle hynny, bydd y mesurydd yn dangos foltedd cyfartalog sy'n is na'r effaith gwresogi go iawn. Ar gyfer datrys problemau cywir, defnyddiwch fesurydd gwir-RMS neu mesurwch y cerrynt gyda mesurydd clamp sy'n gallu DC a chyfrifwch bŵer (Pŵer=Foltedd × Cerrynt × Cylchred Dyletswydd). Mae'r rhan fwyaf o reolwyr hefyd yn arddangos y cyfrifiad pŵer mewnol - ymddiried yn y ffigur hwnnw.
Arsylwad terfynol: ar gyfer ceisiadau lle nad oes angen rheolaeth tymheredd dynn iawn, ystyriwch roi'r gorau i PWM yn gyfan gwbl a defnyddio rheolaeth thermostatig syml i ffwrdd gyda band hysteresis eang (ee, ±5 gradd ). Mae hyn yn llawer tynerach ar yGwresogydd cetris wedi'i bweru gan DC. Mae'r straen beicio thermol yn is oherwydd bod y gwresogydd yn troi ymlaen am funudau yn hytrach na milieiliadau. Mae llawer o ffyrnau a selwyr diwydiannol yn defnyddio'r union ddull hwn ac yn cyflawni blynyddoedd o wasanaeth di-drafferth. Ar y llaw arall, mae angen cywirdeb PWM ar offer prosesu lled-ddargludyddion neu offer dadansoddol - ac yn yr achosion hynny, nodigwresogydd cetris[gwresogydd cetris] sydd wedi'i raddio'n benodol ar gyfer dyletswydd PWM yw'r llwybr cywir. Mae gwahanol strategaethau rheoli yn addas ar gyfer gwahanol gymwysiadau, ac mae deall y cyfaddawdu yn atal methiannau cynnar annisgwyl.
