Самодельная ИК паяльная станция (часть 9)

Продолжение, девятый сезон.

См. предыдущие серии "Самодельная инфракрасная паяльная станция" в:

maxlabt писал(-а):
Nhlm0, вы в курсе, что у меня ТРМ151 работает по профилям мощности?

Я в курсе, что вы отказались от режима ПИД-регулятора в пользу двухпозиционного регулятора (ON/OFF). Тип уставки "мощность" подразумевает профиль мощности?
maxlabt писал(-а):
Вы знаете какой управляющий сигнал выдает ТРМ151 и как реализуется изменение мощности?

Для выходного устройства управления твердотельным реле - это напряжение постоянного тока от 4 до 6 В, выходной ток не более 100 мА. Управление не фазовое, а с коммутацией при переходе тока резистивной нагрузки ВИ через ноль.
Как именно реализуется изменение мощности - не знаю, поэтому спрашиваю. Возможно, пропуском полупериодов напряжения питания сети.
maxlabt писал(-а):
И на каком этапе пайки к верхнему нагревателю подводится максимально необходимая мощность?

maxlabt писал(-а):
Следующий шаг от 200*С до 230*С со скоростью 0,4-0,5 *С/ сек.

maxlabt писал(-а):
Вот параметры спирали для нагревателя 62х78 мм на 8 мм трубках.
D внешний намотки =5,8 мм
d провода = 0,5 мм
L спирали =36 см
R спирали (холодной) = 43,5 Ом

Такие параметры спирали ВИ у вас?

Аватар пользователя maxlabt

Nhlm0, инструкцию к ТРМ151 вы так и не прочитали. А зря.

Цитата:
Я в курсе, что вы отказались от режима ПИД-регулятора в пользу двухпозиционного регулятора (ON/OFF). Тип уставки "мощность" подразумевает профиль мощности?

Не совсем так. Я отказался от любого регулирования как такового. Профиль по мощности - это термопрофиль (программа), каждому шагу которого задана определенная фиксированная мощность. Переход в шагах осуществляется по времени или достижении заданной температуры.

Цитата:
Как именно реализуется изменение мощности - не знаю, поэтому спрашиваю. Возможно, пропуском полупериодов напряжения питания сети.

Управление мощностью (у ТРМ151) происходит за счет заполнения импульса (скважности) ШИМ сигнала. Чем больше мощность, тем больше заполнение импульса. Если мощность 100%, то на выходе ТРМ151 просто постоянный сигнал (100% заполнение). Здесь красивая иллюстрация.
ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%...
Думаю понятно.
Максимальная мощность верха как правило подается на этапе выхода на пиковую "полочку" термопрофиля, т.е. в области 180-230*С. Этот участок может быть несколько иным в зависимости от использованного термопрофиля. Вот на этом этапе у меня подается фиксированная мощность 25%. На других этапах работы верха подается еще меньшая мощность.
Цитата:
Такие параметры спирали ВИ у вас?

Если это мой пост, то наверное так и есть. Не помню уже. Спираль я менял только один раз.

Аватар пользователя VladSko

Nhlm0

Цитата:
Как именно реализуется изменение мощности - не знаю, поэтому спрашиваю. Возможно, пропуском полупериодов напряжения питания сети.

Именно так!
Теперь "на пальцах". Мощность, это работа за 1секунду. 1Вт=1Дж/1с. Частота нашей сети 50Гц, т.е. 50 периодов за 1с или 100 полупериодов. Если включить нагрузку постоянно, то на ней выделится вся мощность или 100%. Теперь включим нагрузку на 0,5с (25 периодов), а следующие 0,5с отключим, на нагрузке выделится мощность (100% +0%)/2=50% мощности. Меняя соотношение включенных периодов (полупериодов) и выключенных - изменяем мощность, выделенную на нагрузке. При толстой (инерционной) спирали, включение на 0,5с и выключение на 0,5с не приведет к значительному изменению температуры спирали. Если спираль относительно тонкая (малая инерционность), то такое время включения и выключения может значительно менять температуру спирали. Чтобы избежать значительного колебания температуры спирали, время включенного и выключенного состояния равномерно распределяется по полупериодам при переходе сети через 0 (имеем 100 переходов через 0 за 1с). Итак, если нагрузка будет включена 99 полупериодов, выключена 1, на ней выделится 99% мощности. Если включена 1 полупериод, а выключена 99, то мощность на нагрузке составит 1%.При совсем малой инерционности спирали (лампа накаливания) пропуск даже одного полупериода приведет к значительному изменению температуры спирали (морганию), тогда переходят к фазо-импульсному управлению, но это уже другая тема.
В мощных печах с толстой спиралью время "вкл" и "выкл" достигает десятков секунд. В нашем случае кратно полупериодам (10мс), а в лампочках – доли полупериода.
Nhlm0

Цитата:
это напряжение постоянного тока от 4 до 6 В, выходной ток не более 100 мА.

Нет, здесь импульсы напряжения от 0 до 4…6В. Если на выходе напряжение 4…6В, зажигается светодиод оптрона и при переходе сети через 0 открывается симистор и напряжение сети попадает на нагрузку, спираль нагревается. При уменьшении напряжения импульса до 0, светодиод гаснет и при переходе сети через 0 симистор закрывается, спираль отключается от сети до следующего прихода импульса.
100 мА говорит о том, что нельзя нагружать этот выход током более 100 мА.
В упрощенном виде примерно так.

VladSko, спасибо за разъяснения.

VladSko писал(-а):
Если включить нагрузку постоянно, то на ней выделится вся мощность или 100%.

Из чего следует, что полная мощность P100=U2100/R=i2100R=2202/43,5=1112,64 Вт.
Удельная мощность ВИ при площади окна 5,6x5,6=31,36 см2 составит 35,48 Вт/см2 при рекомендуемых [12..15] Вт/см2.
Затем появляются числа: вначале [30..35]%, затем 25% мощности на пике.
Я задался вопросом: зачем нужен такой запас по мощности?
На полной мощности сила тока равна i100=U100/R=220/43,5=5,06 A при диаметре проволоки 0,5 мм, что должно соответствовать температуре спирали 675 °С. Температура стекла будет наверняка меньше - сколько градусов температура стекла составляет в действительности?
Чему равна сила тока при мощности 25% ? i25=U100/(2xR)=2,53 A. Эта сила тока будет соответствовать температуре спирали 300 °С. Температура стекла будет наверняка меньше и уже казалось бы не важно сколько, потому что вне пределов диапазона [350..450] °С. Сколько составляет длина волны, в каком диапазоне спектра, спектра чего? Ведь с длиной волны много ассоциаций.
Что происходит на самом деле - мне неизвестно и важно. Тем не менее, меня упорно продолжают отсылать к руководству по эксплуатации.
maxlabt писал(-а):
Nhlm0, инструкцию к ТРМ151 вы так и не прочитали. А зря.

Да, это так - я не дочитал руководство по эксплуатации до конца. Тем не менее, я подсоединился к ТРМ151 через RS-485 посредством USB и у меня возник резонный вопрос, почему символьная скорость RS-485 порта прибора ограничена 9600 бодами в секунду? При этом скорость виртуального COM-порта хоста составляет 115200 и размеры буфера приёма/передачи никак на ситуацию не влияют.

Аватар пользователя maxlabt

VladSko писал(-а):

Цитата:
Как именно реализуется изменение мощности - не знаю, поэтому спрашиваю. Возможно, пропуском полупериодов напряжения питания сети.
Именно так!

Нет, не так. Конечно если мы рассматриваем работу именно ТРМ151, а не варианты иного регулирования мощности.
Nhlm0 писал(-а):
Цитата:
Из чего следует, что полная мощность P100=U2100/R=i2100R=2202/43,5=1112,64 Вт.
Удельная мощность ВИ при площади окна 5,6x5,6=31,36 см2 составит 35,48 Вт/см2 при рекомендуемых [12..15] Вт/см2.
Затем появляются числа: вначале [30..35]%, затем 25% мощности на пике.

Кто и для чего вам рекомендовал [12..15] Вт/см2? Кстати, сопротивление нагретой спирали увеличится и реально мощность будет немного меньше.
Nhlm0 писал(-а):
Цитата:
Я задался вопросом: зачем нужен такой запас по мощности?
На полной мощности сила тока равна i100=U100/R=220/43,5=5,06 A при диаметре проволоки 0,5 мм, что должно соответствовать температуре спирали 675 °С. Температура стекла будет наверняка меньше - сколько градусов температура стекла составляет в действительности?
Чему равна сила тока при мощности 25% ? i25=U100/(2xR)=2,53 A. Эта сила тока будет соответствовать температуре спирали 300 °С. Температура стекла будет наверняка меньше и уже казалось бы не важно сколько, потому что вне пределов диапазона [350..450] °С. Сколько составляет длина волны, в каком диапазоне спектра, спектра чего? Ведь с длиной волны много ассоциаций.
Что происходит на самом деле - мне неизвестно и важно.

О температуре нагревателей уже тоже много писали, в том числе и я. Повторю еще раз. Имеем объект пайки, которому нужно передать какое-то количество тепла, необходимое для расплавления припоя. Рассмотрим два варианта подачи этого тепла. Конструктивно (расстояние от нагревателя до объекта, окно излучения, время нагрева и т.д.) условия одинаковы. Первый, нагреватель 300 Вт потребуется разогреть до 650*С и второй, нагреватель 1000 Вт потребуется разогреть всего лишь до 350*С. Это примерно, лишь для того, чтобы понять смысл. Если не понимаете почему так, объясню отдельно. Так вот как вы думаете, в каком случае чипу и плате будет "легче"? Очевидно, что во втором варианте. Это не говоря даже о длине волны, которая во втором случае будет имеет большую проникающую способность, что способствует прогреву платы и чипа в толщину. Но чтобы нагреватель в 1000 Вт имел температуру всего 350*С, мощность подведенную к нему необходимо ограничить до 30%. Примерно. Мне достаточно 25%, что еще лучше. Т.е. нагреватель потребляет в пике пайке не более 250 Вт. Примерно тот же принцип у меня и с нижним нагревателем. Но там конструктивно много места для спиралей, которые включены в треть накала. По сути длина спирали в три раза больше от расчетной для стандарного нагревателя. Грубо те же 30%.
Nhlm0 писал(-а):
Цитата:
Тем не менее, меня упорно продолжают отсылать к руководству по эксплуатации.

Nhlm0, вы спросили
Цитата:
Как именно реализуется изменение мощности - не знаю, поэтому спрашиваю. Возможно, пропуском полупериодов напряжения питания сети.

Если вы спрашиваете меня, то я имею ввиду, что спрашиваете именно как владельца ТРМ151. Я ответил: посредством изменения скважности управляющих импульсов. Думал вам понятно. Оказалось нет. Так вот никакой привязки к частоте сети и т.д. ТРМ151 сам формирует управляющий ШИМ сигнал. При этом предусмотрена возможность изменения периода следования ШИМ-импульсов (параметр tHP) и минимальную длительность импульса (параметр t.L). Это все детально расписано в "Полном руководстве по эксплуатации прибора ТРМ151". И если вы спрашиваете, т.е. не знаете, а вам рекомендует тот, кто знает - извольте прислушиваться и выполнять рекомендации. Или же попросту разбирайтесь сами.
К теме о пользе чтения
Цитата:
Да, это так - я не дочитал руководство по эксплуатации до конца. Тем не менее, я подсоединился к ТРМ151 через RS-485 посредством USB и у меня возник резонный вопрос, почему символьная скорость RS-485 порта прибора ограничена 9600 бодами в секунду? При этом скорость виртуального COM-порта хоста составляет 115200 и размеры буфера приёма/передачи никак на ситуацию не влияют.

Скорость 9600 по умолчанию как я понимаю. А так выбирайте программируемый параметр bPS.
Скорость обмена
0. 2400
1. 4800
2. 9600
3. 14400
4. 19200
5. 28800
6. 38400
7. 57600
8. 115200

Аватар пользователя VladSko

Nhlm0, так считать нельзя. Вы абсолютно не учитываете законов термодинамики. Углубляться в ее законы не буду. Во-первых, это сложно, во-вторых, в данном случае и не нужно. Скажу лишь, что когда система вышла на нужный уровень температуры для ее поддержания необходимо в спираль "закачивать" ровно столько энергии, сколько она расходует на излучение + нагревание трубки + нагревание окружающего воздуха. Если "закачивать" меньше, то температура начнет падать по экспоненте до тех пор, пока не получится новый баланс, но на более низком уровне. Если "закачивать" больше – температура будет расти по экспоненте, отдача увеличится и наступает новый баланс на более высокой температуре.
Попробуйте вскипятить кастрюлю воды на самом маленьком пламени горелки газовой плиты. Вы никогда этого не дождетесь. Довести воду до кипения на большом огне, а затем убрать его до минимума, то кипение будет поддерживаться. Почему так? Если хотите разобраться, тогда изучайте термодинамику. Женщины, занимающиеся стряпней на кухне, умело пользуются ее законами (увеличивают или уменьшают огонь, закрывают, приоткрывают, а то и вовсе снимают крышку кастрюли), хоть никогда и не слышали про эти законы.
maxlabt

Цитата:
Так вот никакой привязки к частоте сети и т.д. ТРМ151 сам формирует управляющий ШИМ сигнал.

Привязку к сети формирует "0" детектор микросхемы МОС3ххх. Поступивший высокий уровень сигнала с ТРМ151 зажигает светодиод оптрона, но симистор не откроется до тех пор, пока "0" детектор не даст разрешение. Здесь реализовано логическое "И" и отсутствие одного из сигналов не позволит включиться симистору.
Управление с помощью ТРМ151 осуществляется так, как описал выше. Задав период tHP равным 1с (я не знаю максимальный период у ТРМ151, но сути это не меняет) и, установив мощность 50% ШИМ сформирует импульс длительностью 0,5с. А задав период 40 мс и мощность 50% ШИМ сформирует импульс 20мс. В первом случае симистор будет открыт 0,5с (25 периодов сети подряд и 25 периодов закрыт) Во втором случае симистор будет открываться через период. Минимальная длительность импульса должна быть больше 10мс, чтобы гарантировать одновременно и засвеченный светодиод и переход сети через "0".

maxlabt писал(-а):
Первый, нагреватель 300 Вт потребуется разогреть до 650*С и второй, нагреватель 1000 Вт потребуется разогреть всего лишь до 350*С. Это примерно, лишь для того, чтобы понять смысл. Если не понимаете почему так, объясню отдельно.

Прошу объяснить.
maxlabt писал(-а):
Кто и для чего вам рекомендовал [12..15] Вт/см2?

VladSko писал(-а):
На нижний подогрев необходима удельная мощность 2,5…3Вт\кв. см. На ускоренный разогрев спирали удельная мощность 3,5…4Вт\кв. см. Для верха 12…15Вт\кв. см.

Не для форсированного разогрева будет безусловно меньше. Ваши исходные данные?
maxlabt писал(-а):
Кстати, сопротивление нагретой спирали увеличится и реально мощность будет немного меньше.

Не спорю.
maxlabt писал(-а):
Примерно тот же принцип у меня и с нижним нагревателем. Но там конструктивно много места для спиралей, которые включены в треть накала. По сути длина спирали в три раза больше от расчетной для стандарного нагревателя. Грубо те же 30%.

С НИ будет куда проще разобраться на примере с ВИ.
maxlabt писал(-а):
И если вы спрашиваете, т.е. не знаете, а вам рекомендует тот, кто знает - извольте прислушиваться и выполнять рекомендации. Или же попросту разбирайтесь сами.

Никоим образом не пытаюсь подвергнуть сомнению уровень вашей компетенции, тем не менее доверяя - проверяй:
АРАВ.421210.009 РЭ писал(-а):

3.1.5.1 Режимы работы Регулятора
В приборе Регулятор может работать в двух режимах: ПИД-регулятор и Двухпозиционный регулятор (ON/OFF). Режим работы Регулятора задается параметром rEG.t.
3.1.5.1.1 ПИД-регулятор
...
При управлении ИМ типа «нагреватель» значение выходной мощности находится в диапазоне от «0» до «1» (или от 0 до 100 %).
...
При работе с ВЭ дискретного типа выходная мощность преобразуется в ШИМ-сигнал, для которого необходимо задать период следования импульсов (параметр tHP, см. п. 3.1.6). Принцип формирования ШИМ-сигнала для управления «нагревателем» показан на рисунке 3.5.
...
3.1.5.1.2 Двухпозиционный регулятор (ON/OFF)
Двухпозиционный регулятор (ON/OFF) вырабатывает выходную мощность, которая может иметь только два значения: минимальное и максимальное. При работе прибора с Исполнительным механизмом типа «нагреватель» это следующие значения:
– «0» (0 %) – «нагреватель» выключен;
– «1» (100 %) – «нагреватель» включен.
Двухпозиционный регулятор включает «нагреватель» при значениях регулируемой величины Т, меньших Уставки, и выключает при значениях Т, больших Уставки (рисунок 3.6).
...
Двухпозиционный регулятор не нуждается в сложной настройке. Для него можно задать задержки включения и отключения, а также минимальные значения времени удержания во включенном и выключенном состоянии.

Какое значение параметра rEG.t у вашего регулятора?
maxlabt писал(-а):
Скорость 9600 по умолчанию как я понимаю. А так выбирайте программируемый параметр bPS.

Какое значение параметра bPS у вашего TPM151?
Откуда можно скачать и глянуть на термопрофили вашего TPM151 для свинцовой и безсвинцовой пайки?
Дамп настроек вашего TPM151 где-нибудь в открытом доступе есть?
Если нет - прошу выложить, наверное будет интересно и не только мне.
Спасибо.

Аватар пользователя maxlabt

Владимир, все верно. Именно так работает оптопара+симистор. Но вопрос "как именно реализуется изменение мощности" я понимаю в смысле "как задается разная мощность". Да и на выходе могут быть другие исполнительные устройства, хотя бы тоже обыкновенное электромеханическое реле. Я думаю, что Nhlm0 интересует именно работа самого ТРМ151.

VladSko писал(-а):
Вы абсолютно не учитываете законов термодинамики.

Да, Вы правы.
VladSko писал(-а):
Во-первых, это сложно, во-вторых, в данном случае и не нужно.

В случае с регулятором TPM151 - да, это так.

Аватар пользователя VladSko

Сергей, я же не спорю и не могу спорить по параметрам и настройкам ТРМ151, т.к. у меня его нет и в технические подробности я не вникал. Выше речь шла о твердотельных реле и их аналогах, поэтому и рассказал, как будет работать связка твердотельного реле и ШИМ в т.ч. и с ТРМ151, при управлении по "мощности". Думаю, мы друг друга поняли :).
P.S. мaxlabt

Цитата:
Кто и для чего вам рекомендовал [12..15] Вт/см2?

Размер верхнего излучателя 6х8см. 6х8х15=720Вт. Вы считаете этого мало? :)

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Разрешённые HTML-теги: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <img>
  • You can use BBCode tags in the text. URLs will automatically be converted to links.

Подробнее о форматировании текста

Антибот - введите цифру.
Ленты новостей