درود
موارد قراردادی تحلیل
1- با توجه به اینکه آپ امپ های هیتر دارای سه پایه ورودی مثبت و ورودی منفی و خروجی است بصورت
( خروجی - ورودی منفی - ورودی مثبت ) در تحلیل مشخص میکنم مثلا اگر پایه ورودی منفی و مثبت و خروجی بترتیب پایه 2 و 3 و 1 باشه بصورت ( 1 و 2- و 3+ ) مشخص میکنم.
لذا آپ امپ ( 7 و 5+ و 6- ) یعنی پایه 6 ورودی منفی و پایه 5 ورودی مثبت و پایه 7 خروجی این آپ امپ است.
2- کلیدی که به CN18 متصله بنام
کلید الف و کلیدی که به CN3 متصله بنام
کلید ب در نقشه پیوست زیر مشخص کردم .
3- کلیه پایه های آی سی که در تحلیل اشاره میکنم مربوط به آی سی D1 است چون فقط آی سی D1 متعلق به بخش هیتر است
4- در نقشه زیر ، برق شهر متصل به فیوز را نول و دیگری را فاز انتخاب کردم
5- عملکرد کلیه آپ امپ های این نقشه را با این قاعده ساده که قبلا به کرات ذکر کرده ام بررسی میکنیم که :
اگر ولتاژ هر کدام از ورودی های آپ امپ بزرگتر باشد ولتاژ خروجی آن مطابق علامت آن ورودی تغییر میکند یعنی
:
اگر ولتاژ پایه ورودی مثبت بزرگتر باشه ولتاژ پایهخروجی بیشتر و بیشتر میشه
اگر ولتاژ پایه ورودی منفی بزرگتر باشه ولتاژ پایهخروجی کمتر و کمتر میشه.
فقط با قانون ساده فوق و بدون نیاز به محاسبات پیچیده کلاسیک ، عملکرد نقشه را تحلیل میکنیم و لذا مطابق معمول اینکه گین آپ امپ ها چقدره و با استفاده از کدوم روابط و فرمول ها قابل تحلیل است هیچ کاری نداریم و کمترین نیازی به اینگونه روابط و فرمول های پیچیده نداریم و
فقط با قانون ساده بند 5 به تحلیل دقیق و علمی آن میپردازیم .
اگر ادعایی در این خصوص باشه که تحلیل این نقشه به روش فوق ، کمترین نقصی داره ، خوشحال خواهم شد اصلاح و قانع فرمایند.
مقدمات تحلیل
بخش هیتر توسط کلید دوبل که حاوی دو کلید است و در نقشه بنام کلید
الف و ب مشخص کردم ، فعال و غیر فعال میشه .
دو کلید فوق الاشاره از نظر الکتریکی مستقل و مجزا از یکدیگرند اما از نظر مکانیکی هم محور هستند یعنی با خاموش و روشن کردن بخش هیتر ، هر دو کلید الف و ب همزمان عمل میکند.
کلید الف بشرح تحلیل فقط المنت هیتر را روشن و خاموش میکنه
زمانیکه کلید در حالت خاموش است دو کنتاکت کلید الف ، بهم متصلند و بدلایل زیر موجب خاموش شدن المنت هیتر میشه
زیرا یک کنتاکت کلید الف به پتانسیومتر
FEN متصله و این پتانسیومتر جهت دستیابی به حرارت دلخواه هیتر تعبیه شده و درواقع با تنظیم این پتانسیومتر FEN ، ولتاژ مناسب به پایه 3 آپ امپ ( 1 و 2- و 3+ ) می رسه
و کنتاکت دیگر کلید الف از طریق سوکت CN18 به گراند متصله
بنابرین در حالت خاموش که دو کنتاکت کلید الف بهم متصلند ولتاژی که برای حرارت دلخواه برای پایه 3 تنظیم کرده اید به گراند متصل میشه یعنی صفر ولت میشه و باین ترتیب ولتاژ پایه 3 صفر ولت میشه
فلذا با صفر شدن پایه 3 درواقع ولتاژ ورودی مثبت آپ امپ ( 1 و 2- و 3+ ) صفر میشه و لذا ورودی منفی بزرگتر از ورودی مثبت میشه در نتیجه ولتاژ خروجی آن یعنی ولتاژ پایه 1 کمتر و کمتر میشه درنتیجه کوپلر U2 و LED هیتر ( متصل به CN13 ) خاموش میشه و در نتیجه فرمان آتش ترایاک T2 قطع و ترایاک T2 خاموش میشه و لذا نول هیتر را قطع میکنه و هیتر خاموش میشه.
در این لحظه T1 به کوپلر u1 نگاه میکنه که اگه هیتر داغ و لذا u1 فعال باشه دراینصورت T1 برق پمپ را وصل میکنه و تا زمانیکه هیتر خنک نشده خاموش نمیشه.
از طرفی ممکنه فشار پمپ را کم کرده باشید که مقاومت ۵۱ کیلو بشرح زیر به همین منظور پیش بینی شده که بمحض خاموش کردن کلید ، فشار باد پمپ زیاد بشه و زودتر خنک کنه.
یعنی در همین حالت که کلید دوبل در حالت خاموشه دو کنتاکت بسته کلید ب ، فاز را از طریق مقاومت 51 کیلو (خط قرمز نقشه ) به بخش فرمان پمپ میرسونه تا خازن C16 زودتر شارژ بشه و ترایاک T8 بتونه نول پمپ را بگونه ای تامین کنه که فشار باد پمپ بیشتر بشه و هیتر زودتر خنک بشه لذا بواسطه این مقاومت 51K نمیتونیم با تنظیم پتانسیومتر FEN ، فشار پمپ را از حد متوسط کمتر کنیم .
حالا کلید دوبل را در حالت روشن قرار داده و بررسی میکنیم
وظیفه کلید الف در حالت روشن
در حالت روشن ، دو کنتاکت کلید الف ، باز و قطع میشه و لذا دیگه به ولتاژی که با پتانسیومتر FEN انتخاب کردیم کاری نداره و لذا ولتاژ انتخابی بعنوان ولتاژ مرجع به پایه 3 آپ امپ ( 1 و 2- و 3+ ) منتقل میشه و این آپ امپ بشرح آتی کار میکنه .
وظیفه کلید ب در حالت روشن
در حالت روشن دو کنتاکت باز کلید ب بسته میشه و دو سر ترایاک T1 را اتصال کوتاه میکنه و لذا فاز را مستقیما به پمپ و المنت هیتر میرسونه.
حالا نول هم بنحوی که بعدا خواهم گفت به المنت و پمپ میرسه و المنت داغ میشه و پمپ هوا کار میکنه تا اینکه بشرح زیر حرارت هیتر بیشتر از انتظار ما بشه
جهت دستیابی به حرارت دلخواه باید ولتاژ مرجع را با پتانسیومتر FEN انتخاب کنیم که به پایه 3 آپ امپ ( 1 و 2- و 3+ ) میرسه
سنسور هیتر از نوع ترموکوپله و بمیزانی که داغ بشه ولتاژ تولید میکنه.
باین ترتیب ترموکوپل یا سنسور هیتر ، ولتاژ پایه 2 را بیشتر یا کمتر از ولتاژ مرجع ( ولتاژ پایه 3) میکنه و به این ترتیب میتونه حرارت المنت را بشرح زیر کم و زیاد کنه و بمقدار دلخواهمان تنظیم کنه و باین ترتیب فرمان قطع و وصل هیتر از طریق پایه 2 صادر میشه
تحلیل بخش هیتر و پمپ
حالا با توجه به تحلیل مقدماتی فوق به تحلیل اصلی مدار میپردازیم
ابتدا ببینیم سنسور هیتر چگونه حرارت هیتر را کنترل میکنه .
مقاومت های تقسیم ولتاژ ( R19 , R18 و R17 , VR2 , R16 ) ولتاژ ثابتی برای پایه 9 آپ امپ ( 8 و 10+ و 9- ) مهیا میکنند.
حالا اگه سنسور هیتر بیشتر از حرارت دلخواه که با FEN انتخاب کردیم داغ بشه ولتاژی که سنسور ( ترموکوپل ) تولید میکنه بقدری زیاد میشه که ولتاژ پایه 10 آپ امپ ( 8 و 10+ و 9- ) بیشتر از ولتاژ پایه 9 میشه و لذا ولتاژ خروجی (پایه 8 ) بالا میره و ازآنجاکه پایه 8 به پایه 5 متصله در نتیجه ولتاژ پایه 5 آپ امپ ( 7 و 5+ و 6 - ) هم بالا میره و در نتیجه ولتاژ پایه 7 یعنی خروجی آپ امپ ( 7 و 5+ و 6 - ) بالا میره که به پایه 2 منتقل شده و لذا به این صورت ولتاژ پایه 2 بیشتر از ولتاژ مرجع ( پایه 3 ) میشه ( ولتاژ مرجع را با پتانسیومتر FEN انتخاب کرده ایم )
درنتیجه وقتی ولتاژ پایه 2 بیشتر از ولتاژ مرجع ( پایه 3 ) بشه دراینصورت پایه 1 یعنی ولتاژ خروجی آپ امپ ( 1 و 2- و 3+ ) کم میشه و کوپلر U2 را خاموش تر میکنه درنتیجه فتیله ترایاک T2 را پایین میکشه و نیمه حاموش میکنه که نول کمتری به هیتر برسه تا حرارت هیتر کمتر بشه و بمقدار دلخواهی که انتخاب کرده ایم برسه.
حالا اگه حواس آپ امپ پرت بشه یا به هر دلیل دیگری حرارت هیتر کمتر از حرارت دلخواه بشه کلیه تغییرات فوق الذکر معگوس میشه و موجب افزایش ولتاز هیتر میشه و ترایاک T2 را روشن تر میکنه و نول را بهتر و بیشتر به هیتر متصل میکنه تا گرمتر بشه و به گرمای دلخواه ما برسه
تحلیل ساده فقط با مشاهده فلش آبی و قرمز نقشه
تغییر ولتاژ نقاط مهم را با فلش آبی و قرمز در نقشه مشخص کردم. تا فقط با مشاهده فلش های نقشه زیر قادر به تحلیل نقشه باشید .
جهت فلش های آبی نقشه نتیجه سرد شدن سنسوره
مثلا اگه نقطه ای مانند ورودی یا خروجی آپ امپ و غیره را با فلش آبی در جهت بالا دیدی یعنی رنگ آبی فلش گویای سرد شدن هیتر و جهت فلش که بسمت بالاست گویای بالا رفتن ولتاز اون نقطه است بنابرین مفهوم فلش آبی در جهت بالا اینه که : وقتی هیتر یا سنسور سرد میشه ولتاژ این نقطه بالا میره.
و اگه جهت فلش آبی بسمت پایین باشه یعنی وقتی هیتر سرد میشه ولتاژ این نقطه پایین میاد
جهت فلش های قرمز نقشه نتیجه داغ شدن سنسوره
مثلا اگه دیدی ، ورودی یا خروجی آپ امپ ، فلش قرمزی است که بسمت بالاست . یعنی وقتی هیتر یا سنسور داغ میشه ولتاژ این نقطه بالا میره
و اگه جهت فلش قرمز بسمت پایین باشه یعنی وقتی هیتر یا سنسور داغ میشه ولتاژ این نقطه پایین میاد .
وظیفه آپ امپ ( 14 و 12+ و 13- )
این آپ امپ مقدار ولتاژ برق شهر یعنی درواقع فاز هیتر و پمپ را از طریق ترایاک T1 کنترل میکنه .
البته فقط کنترل فاز پمپ مورد نظر طراح بوده و کنترل فاز هیتر اثری روی هیتر نداره چون اگه دستگاه خاموش باشه نول هیتر توسط آپ امپ ( 2- و 3+ و 1 ) و کوپلر U2 و ترایاک T2 قطع میشه و وقتی دستگاه روشنه ترایاک T1 اساسا شورت میشه و قادر به کنترل فاز نیست لذا فقط فاز پمپ در حالتیکه دستگاه خاموشه و المنت هیتر داغه کنترل میشه .
وقتی کلید در حالت روشنه
بشرح صدرالذکر تحلیل وقتیکه کلید دوبل و بتبع آن
کلید ب در حالت روشن باشد دو کنتاکت کلید ب دو سر ترایاک T1 را اتصال کوتاه میکنه و فاز برق شهر را مستقیما به هیتر و پمپ میرسونه لذا در حالتیکه دستگاه روشنه کوپلر U1 و ترایاک T1 بیکاره میشه و هیچ نقشی ایفا نمیکنند.
وقتی کلید دوبل در حالت خاموشه
زمانیکه کلید دوبل را خاموش کنید دراینصورت دو کنتاکت کلید ب که قبلا ترایاک U1 را شورت کرده بود حالا باز میشه و لذا ترایاک U1 آزاد میشه و تحت فرمان
کوپلر U1 و آپ امپ
( 14 و 12+ و 13- ) قرار میگیره.
لذا اگه هیتر داغ بشه و دستگاه را خاموش کنید هیتر کم کم سرد میشه لذا سنسور هیتر مطابق فلش های آبی نقشه موجب پایین آمدن ولتاژ پایه 8 و لذا 7 میشه و لذا ولتاژ خروجی آپ امپ ( 14 و 12+ و 13- ) یعنی ولتاژ پایه 14 پایین میاد و متناسب با سرد شدن سنسور کمتر و کمتر میشه و کوپلر U1 و ترایاک T1 را بتدریج خاموش و خاموش تر میکنه و در نتیجه ولتاژ برق شهر ( فاز ) که از طریق ترایاک T1 به هیتر و پمپ میره کمتر و کمتر میشه . ( البته همانطور که گفتیم فقط در پمپ موثره و چون نول هیتر قطع است ، تاثیری در هیتر نداره )
و ازآنجا که یک رله مینیاتوری که با مقاومت R42 سری است کلا با پمپ موازی است لذا وقتی ولتاژ پمپ خیلی کم میشه ولتاژ ناچیزی به رله میرسه و نمیتونه رله را نگهداره و لذا رله خاموش میشه .
و ازآنجاکه دو کنتاکت بسته رله به دو سر سنسور متصله لذا وقتی رله خاموش بشه دو سر سنسور را اتصال کوتاه میکنه و درنتیجه ولتاژ تولیدی دو سر سنسور صفر ولت میشه و لذا ولتاژ پایه 10 کم میشه و درنتیجه مشابه تحلیل فوق الذکر ، خروجی هر سه آپ امپ متوالی که به کوپلر U1 منتهی میشه صفر ولت میشه و لذا کوپلر U1 و ترایاک T1 کاملا خاموش میشه و فاز پمپ را بکلی قطع و پمپ کاملا خاموش میشه.
و همانطورکه در ابتدای تحلیل عرض شد وقتی کلید دوبل و بتبع آن کلید الف در حالت خاموش باشه دو کنتاکت بسته آن ولتاژ پایه 3 آپ امپ ( 1 و 2- و 3+ ) را صفر ولت میکنه و لذا کوپلر U2 و ترایاک T2 کاملا خاموش میشه و نول هیتر را بکلی قطع میکنه و LED هیتر هم خاموش میشه.
بنابرین وقتی کلید دوبل خاموش بشه طی روند فوق بلافاصله هیتر کاملا خاموش میشه
ضمنا با توجه به اینکه ترانس کوچکی با پمپ موازی است و خروجی ترانس از طریق ترانزیستور T12 ، لامپ LED پمپ را روشن میکنه لذا اگه ولتاژ پمپ قطع بشه ورودی و خروجی این ترانس هم قطع میشه و LED پمپ هم خاموش میشه.
d2 برای المنت های ۱۱۰ ولت با کوپلر سری شده و کوپلر از نوع دیاک است و لذا میتواند فرمان آتش را در نیم سیکل مثبت و منفی صادر کند که با وجود d2 منحصر به نیم سیکل میشود و لذا ولتاژ موثر افت میکند.
وظیفه ترایاک T1
زمانیکه کلید ب در حالت خاموش قرار بگیره و هیتر داغ باشه دراینصورت لازمه هیتر ، زودتر خنک بشه تا هیتر داغ و بلااستفاده خسارتی به بار نیاره .
به همین علت T1 پیش بینی شده که وقتی با خاموش کردن دستگاه ، برق پمپ قطع و خاموش میشه ترایاک T1 به کوپلر u1 نگاه میکنه که اگه هیتر داغ باشه دراینصورت کوپلر u1 فعال هست و در اینصورت T1 میفهمه وضع خرابه و نباید پمپ خاموش بشه و لذا برق شهر را به پمپ هدایت میرسونه تا مادامیکه هیتر خنک نشده و کوپلر فعاله ، پمپ را روشن نگه داره
و مقاومت ۵۱ کیلو که در زمان خاموشی کلید ب ، به بخش فرمان پمپ متصل میشه اجازه کم کردن باد پمپ را بشما نمیده تا با فشار باد شدیدی ، هیتر را سریعتر خنک کنه .
سپاس
اینم نقشه خوانا
http://www.irantk.ir/attachment.php?attachmentid=138781&d=1477760586
www.irantk.ir
