Направих нещо като първоначален (нефинален) вариант на аналогов PID за температурата + термодатчик + PWM + галванично изолирана мощна секция.
Вижда се, че схемата не идва твърде проста - сложна е, колкото по-сложен distortion ефект с еквилайзери, но идеята е, за някой друг час, да може да се налепи и настрои. Постарах се, да ползвам само достъпни и нескъпи компоненти.
Tермодатчикът в случая е NTC съпротивлението R25, което при температура 25 градуса по Целзий, има съпротивление 10К, има константа
B=3380 и има работна температура поне до 125-130 градуса. Датчикът е монтиран на подходящо място на бойлера, като е галванично изолиран от него.
С потенциометъра TEMP се задава желаната температура, в случая, в диапазон от около 90-105 градуса. Операционните усилватели U1-U5 образуват PID регулатора, като U3 е интегратор, U2 e пропорционалната част, а U4 - диференциалната. U1 e диференциален усилвател на грешката. (желаната стойност минус измерената). Чрез подбор на C3 и C4, както и на R8, R12, R16, евентуално R10, R14, R18 както и R19 в суматора на изхода, може да се променят времеконстантите и коефициентите на усилване на грешката. Някои от тези потенциометри трябва да са тримери, но след внимателен анализ, ще начертая оптимална схема с минимален брой тримери. Изобщо, след известен анализ, ще публикувам по-издържана схема.
Схемата около NE555 е генератор на триъгълна вълна с честота около 2Hz. Компараторът сравнява нея със сигнала от PID регулатора, за да състави 2Hz PWM правоъгълна вълна, с която се управлява изходната част (реотана).
Оптотриакът MOC3063 изолира галванично изходната част от управляващата, като включва и изключва изходния триак BTA16700 само когато мрежовото напрежение минава през 0V. Така се получава управление на реотана, при което на практика мощността може да се променя на всяка половин секунда, от 0 до 100%, със стъпка 2%.
Захранването 5V може да се направи, но най-добре и най-евтино е, да се ползва платката от някое прилично 5V USB зарядно.
На графиката се вижда, че при нарочна (тестова) промяна на желаната температура (зеленото) и при постоянна измерена температура (сивото), токът през реотана (червеното) тече в почти цялата част от времето , когато температурата трябва да се повиши, съвсем не тече, когато температурата трябва да се понижи. При близка до желаната температура, ток тече само в част от времето. Зелено-синьото е PWM сигнала, с който се управлява оптотриакът MOC3063. Вижда се, че товарът (реотанът) се включва само когато мрежовото напрежение е около 0V - затова полувълните са винаги цели.