¿Puedo utilizar un SSR de CC conmutado por un controlador PID para controlar la velocidad de un ventilador de CC de 12 V?

Esta es mi primera publicación acá. Permítanme comenzar diciendo que no tengo experiencia en ingeniería. Juego con la electrónica en mi tiempo libre (Arduino, amplificadores de guitarra de estado sólido de baja potencia, etc.), pero no tengo una educación en ingeniería clásica. Perdone (y siéntase libre de corregir) cualquier terminología incorrecta que use.

Me gustaría usar un controlador PID ( CD101 ) que cambiará un SSR de CC que controla la velocidad de un ventilador de CC de baja potencia de 12 V. La aplicación deseada es controlar la cantidad de aire que ingresa a una parrilla ahumadora para barbacoa. Quiero que el PID mantenga la temperatura dentro de la parrilla a un nivel constante.

He investigado mucho en Google y no he encontrado muchas personas que hayan adoptado este enfoque con el control del motor. Estoy a favor de aprender lecciones de la manera difícil, pero quería ver si alguien en este foro piensa que este es un enfoque simple, o si hay problemas evidentes con esta idea.

PID = controlador proporcional-integral-derivativo , para aquellos (como yo) que tuvieron que buscarlo. (Y SSR = relé de estado sólido , por si acaso).
JYelton, ¡Gracias por aclarar! Debería haber hecho eso.

Respuestas (3)

Si desea utilizar el controlador PID al que se vinculó, deberá trabajar dentro de las limitaciones de ese dispositivo. Al igual que muchos controladores PID industriales de calor/frío, proporciona dos salidas: una para calefacción y otra para refrigeración.

Salida de relé: capacidad de contacto 250V AC 3A (carga resistiva) (Refrigeración)

Salida de pulso de voltaje: 0/12V (adecuado para relé de estado sólido SSR) (Calentamiento, se necesita un relé de 12V)

En su caso de uso, al usar un ventilador para enfriar su ahumador, usará el controlador PID en modo frío (refrigeración). Como resultado, está atascado con una salida de relé. Por lo general, estas salidas están diseñadas para funcionar con enfriadores, que requieren largos ciclos de encendido y apagado. Las salidas del calentador son más a menudo proporcionales al tiempo (es básicamente PWM con un período total medido en segundos, bien para el control del calentador). Algunos controladores PID se pueden configurar para que actúen de manera inversa, lo que le permitiría usar la salida del calentador para controlar un ventilador de enfriamiento. Al mirar el manual, no parecía que este modelo en particular admitiera dicha funcionalidad.

Puede agregar un pequeño relé piloto con clasificaciones de contacto que sean compatibles con su ventilador y simplemente vivir con el control del ventilador de encendido y apagado. Una lectura rápida a través del manual del controlador no sugirió que había mucho en esta unidad que podría configurarse, por lo que si realmente desea un ventilador de velocidad variable, debe buscar controladores PID que puedan admitir otras opciones de salida para enfriamiento (o genéricos) salidas.

gracias por darme tanta informacion! En realidad, el ventilador se utilizará para calentar la parrilla (al sellar completamente la parrilla, debería poder modificar la temperatura controlando la cantidad de aire que ingresa a la parrilla ... más oxígeno = temperatura más alta). Dado que esto me hace usar el ciclo de calor del controlador PID, ¿cree que esta configuración podría funcionar? Como dije en un comentario anterior, la razón de este enfoque es que me dieron ese controlador PID específico como regalo para hacer una máquina sous vide. Mi esperanza es sacar un controlador de barbacoa de la mezcla también.
Su enfoque debería funcionar, pero los comentarios de Olin son válidos: un SSR es excesivo para impulsar una carga de bajo voltaje como un ventilador. Puede usar fácilmente un FET y un diodo flyback.

¿Por qué cree que necesita un relé de estado sólido (SSR)? A menos que necesite aislamiento, y no lo parezca, esta es la forma incorrecta de cambiar el ventilador.

Suponiendo que el ventilador se pueda conectar directamente al circuito que controla la temperatura (no es necesario aislarlo), será más sencillo controlarlo a través de PWM con un transistor como interruptor de lado bajo.

Casi cualquier microcontrolador hoy en día tiene capacidad de salida PWM. Incluso si no, un ventilador responderá tan lentamente que el PWM podría realizarse totalmente en el firmware a partir de una interrupción periódica o algo así. En cualquier caso, el ciclo de trabajo PWM le brinda un control suave sobre el nivel de transmisión del ventilador. El controlador PID luego ajusta eso para mantener la temperatura deseada.

Un circuito simple para controlar el ventilador desde una salida digital de un microcontrolador es:

No proporcionó ninguna característica del ventilador, por lo que este circuito exacto podría no ser apropiado. Esto funcionará para un ventilador que necesita hasta un par de amperios, lo cual es mucho para un ventilador típico de muffins de 12 V. Se podría haber utilizado un transistor NPN, pero requeriría un circuito de accionamiento un poco diferente. La ventaja de este NFET es que se puede conectar directamente a la salida de la lógica CMOS de 5V.

no mencionó el microcontrolador, porque se vinculó específicamente a un controlador PID independiente que probablemente tenga integrado el circuito que dibujó. También mencionó un SSR porque eso es lo que pide la página vinculada con una carga de 12 V (por el motivo que sea).
@insta: No había ningún enlace cuando respondí, y no es mi trabajo perseguirlo. Un microcontrolador es la forma más obvia de hacer esto, pero si hay un chip PID independiente que se puede controlar de la manera correcta, entonces también puede funcionar. Parece que ajustar las ganancias de P, I y D será una molestia con un chip dedicado, pero no veo ninguna razón por la que al menos no sea posible. En cualquier caso, el circuito que muestro funciona con una señal PWM digital, independientemente de quién la haya creado. Cuando no se necesite aislamiento, esto será más simple que un SSR.
Olin, gracias por la completa y rápida respuesta. Debería haber dado un poco más de información sobre este proyecto. Me dieron el controlador PID al que hice referencia en la publicación original como regalo de Navidad. Estoy construyendo una máquina sous vide y mi esperanza era poder construirla de manera modular para que la misma configuración pudiera cambiarse para manejar un AC SSR para sous vide, pero también manejar un DC SSR para mi parrilla de barbacoa. Mi esperanza es aprovechar la misma tecnología base para obtener dos aplicaciones.
Olin, debido a mi aplicación específica, continuaré con mi diseño. Dicho esto, quería agradecerle por tomarse el tiempo para proporcionar una respuesta tan excelente y un diagrama de cableado. Tengo un Arduino y también intentaré implementar su solución para poder aprender una nueva forma de realizar esta tarea. ¡Gracias de nuevo por ayudar a un novato!

El microcontrolador es el camino a seguir y aquí hay un curso diseñado para su nivel de experiencia:

https://www.youtube.com/watch?v=JMMamSVy1Zs&list=PLE72E4CFE73BD1DE1&index=1

charlie

Esto realmente no ayuda con la pregunta original, ya que parece que ya tiene un controlador PID seleccionado. Además, si bien la introducción se ve bien, no parece que entre en detalles sobre la implementación de PID en un microcontrolador.
¿Puedo utilizar un SSR de CC conmutado por un controlador PID para controlar la velocidad de un ventilador de CC de 12 V?
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