Havya için Isı Kontrol Devreleri

Resimdeki kadar şık olmasada 🙂 Isı ayarlı görtergeli bir havyanız olsun isterseniz bir kaç uygulama var. Basit havya kontrol, mikro denetleyici ile yapıllanlar, profosyonel devreler hangisi uygun gelir ise

Hazırlayan: Ufuk Orhan

Isı Kontrollü Havya

Dirençler sıcaklığa bağımlıdır. Havyanın ısıtıcı direnci de istisna değildir. Böylece her havyanın sıcaklığı kontrol edilebilir. Ancak, elde 24V’la çalışan bir havya olmalıdır ve maksimum 60 W tüketmelidir. Yoksa şebeke trafosu çöker. En iyi lehim sıcaklığı bölgesi 280….370 derece sayılmaktadır. Sıcaklık, isteğe göre ayarlanabilir.

Sıcaklık Kontrolü Sıfır Geçişlerinde Yapılır

Sıcaklığın kontrol edilebilmesi için havya ısıtıcısının direnci ölçülmelidir. Bu, havya ısıtılmadığı sürece zor değildir; ısıtma sırasında bile direncin sürekli ölçülmesi gerekir. Maliyeti düşük tutmak ve olası elektro-kimyasal etkiler nedeniyle havya direnci değişken akımla ısıtıldığından blok şemada da görüldüğü gibi değişken akımın sıfırdan geçişleri kontrol için elverişlidir. Değişken akın eğrisi triyak’ın altında solda gösterilmiştir. Bir mili saniyeden daha kısa bir sürede ölçme yapılmaktadır. Bunun için 1KW‘luk direncin üzerinden yaklaşık 18mA’lik bir sabit akım akar ve ısıtma direncinde düşen gerilim ölçülür. Havya ısıtıcısının direnci henüz 10W’un altında bulunduğundan LED yanmaz ve ölçüm sonucunu değiştirmez. Tabii ki önemli olan sıfırdan geçişi tam zamanında yakalamaktır. Bu yüzden şebeke trafosunun 24V sargısına dörde bölen bir gerilim bölücüsünün ardından iki yollu doğrultucu olarak düzenlenmiş bir işlemsel kuvvetlendirici ve karşılaştırıcı bağlanmıştır. Bunların ikisi, bir sıfırdan geçiş detektörü teşkil etmektedir.

Detektörün çıkışlarında sıfırdan geçiş sırasında kısa kare dalga darbeleri meydana gelmektedir. Negatif darbeler ölçme kuvvetlendiricisini, pozitif darbeler de triyak’ın ateşleme katını kısa bir süre açar. Ama ancak ölçme kuvvetlendiricisinin ardından gelen karşılaştırıcı, havya sıcaklığının düşük olduğunu bildirdiği zaman karşılaştırıcı, triyak katını açan 18V’luk bir gerilim sağlar. Havyanın beklenen sıcaklığına erişilir. Erişilmez karşılaştırıcının çıkışı –12V’a sıçrar ve ateşleme katı kapatılır.

Blok şemada önemli eğrilerde görülmektedir. Blok şemada görülen bir şey daha var: sıcaklık ayarı ve 100KW‘luk bir direnç; yarı iletkenlerin statik bir elektrik yüzünde tehlikeye girmemesi için bu direnç üzerinden havyanın toprağı elemanınkine bağlanır. Öte yandan kontrol devresinin besleme geriliminin nasıl üretildiği de görülmektedir. Ancak şebeke trafosu şemada yoktur. Tam devre şeması, devrenin devre’nin blok şemada görüldüğünden daha karmaşık olduğunu kanıtlamaktadır. Bu devre OP1 işlemsel kuvvetlendiricisinin sıradan bir temel devresidir ve OP2’nin ne yazık ki yalnızca bir tane çıkışı vardır. Bu nedenle OP2’nin çıkışına T1 ve C8 üzerinden T2 ( ikisi de PNP transistoru ) bağlanmıştır. C8 kondansatörü, darbelerin türevini alıp triyak için gereken kısa ateşleme darbeleri haline getirir, T1 ise kısaltılmamış kesim darbelerini OP3 ölçme ölçme kuvvetlendiricine iletir. Blok şemada her iki darbe şekli de gösterilmektedir.

Ateşleme darbeleri D13 üzerinden kesilmediği sürece triyak, her yarım dalganın başında yeniden ateşlenir ve ardından havyanın ısıtma akımını açar. Böylece triyak’ın A1 anodundaki gerilim neredeyse 24V’a kadar çıkar ve D18 diyodu yanar. R17 üzerinden OP3’e sıcaklığa uygun bir direnç değeri verir. Dolayısıyla OP3 elemanının çıkışında, pozitif bileşeni ısıtma direnciyle eş orantılı olan bir kare dalga gerilimi meydana gelir. Bu gerilim C9’la tümlevlenir ve histerezisli bir karşılaştırıcı olan OP4’te P3 ile ayarlanan kontrol kontrol gerilimi ile karşılaştırılır ve duruma göre ısıtıcı ya açılır yada kapatılır.

24V’luk değişken gerilim ısıtıcıya varmadan ve stabilize edilmiş bir doğru gerilim haline getirilmeden önce sekonder taraftaki güç kaynağında bir sigortayla korunur. +18V’luk doğru gerilimi 7818 gerilim regülatörü, – 12V’luk gerilimi de Z diyodu sağlamaktadır. Hem pozitif hem de negatif bir besleme gerilimi elde etmek amacı ile iki dalda da yalnız tek yollu bir doğrultma yapılır.d17 LED’i kontrol devresinin açılmış olduğunu gösterir. 220V’luk şebeke gerilimi nedeniyle bir kutu kullanmak şarttır. Fişli şebeke kablosu kutunun arkasındaki kablo deliğinden sokulur. Şebeke trafosu, lehim bağlantıları aşağıya bakacak şekilde monte edilirse dokunma olasılığı yüzde doksan azalır. Şebeke anahtarına giden kablolar büzülen lastikle yalıtılır, koruyucu hat da ön pano ve plaket toprağına bağlanır. Açıp kapama LED’i ön panoya yerleştirilebilir. P3 düğmesi de ön panoda yer almalıdır.

PARÇA LİSTESİ

Yarı İletkenler Kondansatörler

7818, IC1 22nF, C7,C8
LM 324, IC2 220nF, C2, C4
BC 558B, T1 330nF, C10
BC 557B, T2
TIC 236 ,TY1 Elektrolitik kondansatörler
1N4001, D1 4,7 µF/16V , C9
1N4148, D3…..D16 10 µ F/16V, C6
ZPD 12, D2 10 µ F/ 50V, C3, C5
LED, D17, D18 100 µ F/40V, C1
Dirençler
47 , R21 Diğerleri
330 , R15 Havya Ersa TE 40 veya benzeri
1K , R19 Plaket,Kutu,Jak priz
1K/0.5W, R16 Trafo 220V/24V,60W
1,5K, R26, R29 4mm’likgiriş jakı
2K, R27 Sigorta tutucusu
2,2K, R3, R10, R31 Bağlantı ucu
3,6K, R25 soğutucu
3,9K, R1
4,7K, R14
6,8K, R2
10K, R5, R17, R18, R28
18K, R6, R11
22K, R4, R9
33K, R13
47K, R8, R20, R23, R30
100K, R12, R32
1M, R22
1K, Trimpot,yatık, P1, P2
22K, Potansiyometre , P3
( R32 ve R33 plakette değildir. )

Yukarıda ki Detaylı anlatınım yanı sıra Anlatımda yer alan Triyak kontrollü bir kaç devre ve Microcontroller (Atmeg8-16PI-PIC16F84A) ile yapılmış Havya Isı Kontrol Devreleri: