Jak dobrać podzespoły do zasilacza PWM dla drutu oporowego Kanthal 1m, 1.72Ω/m?

Dzień dobry.

temat dosc popularny, bylo mnóstwo wątków aczkolwiek ciężko znaleźć konkretne wsparcie merytoryczne. Zazwyczaj są to gotowe odpowiedzi dla konkretnego przykładu. W tym wątku chcialbym prosić o pomoc w budowie zasilacza do drutu oporowego (konkretnie budowa giętarki do plexi), jednakże nie na zasadzie doboru konkretnych podzespołów, a wyjaśnienia w jaki sposób je dobrać.
Mój drut to:
Kenthal
Długość 1m
Rezystancja 1.72ohm/m
Średnica 1mm

tEraz założenia:
Zasilacz o napięciu bezpiecznym, najlepiej 12-24V
Wszystkie podzespoły muszą być nowe
Sterowanie moca grzałki 0-100% bez użycia ściemniacza proponowanego wszedzie. Chce zastosować pwm.

Przeczytałem wiele tematów na różnych forach, i mam pewna koncepcje jak i niejasności, dlatego chciałbym zadawać w pierwszym wątku pytania które mogą w przyszłości przydać sie też innym początkującym

1.Prawo Ohma mówi I=U/R. Mój drut ma 1,72Ohm wiec przy zasilaniu 12V prąd potrzebny to 7A. Dobrze licze?
2.Czym różni się moc transformatora podawana w amperowoltach od tej w watach? I jak sie nią kierować przy wyborze transformatora?
3. Jakie powinno byc napięcie transformatora, większe czy mniejsze niż nasza docelowa wartość 12/24V? Jedne źródła mówią ze po wyprostowaniu i przefiltrowaniu napięcia na uzwojeniu wtórnym transformatora mnoży sie je przez pierwiastek z 2, i odejmuje spadek prawie 1.5V na mostku, dlatego należy dobierać słabsze trafo, natomiast inne ze przy obciążeniu napięcie spada i trzeba kupić trafo mocniejsze, z odpowiednim zapasem.
4. Jak rozwiązać sterowanie PWM? Mogę prosić o nazwę sterownika, lub jakiś link do opisu jak go zbudować?
5. Moc grzałki to P=U*I, wiec 12V*10A (zapas prądu ok 3A) daje nam 120W. Wiem ze nie da sie w prosty sposób obliczyć temperatury jaką będzie miał drut przy takiej mocy i prądzie, jednak czy jest możliwość przybliżonego określenia temperatury?
6. Czy jest możliwość rozdzielenia w jakiś sposób prądu z transformatora na dwa układy? Tzn tak by jedną wiązką płynął prąd 8,5A a druga np stabilizowany 1,5A do sterowników, oświetlenia, chlodzenia czy innych pierdół które ktoś może sobie wymyślić?


Na razie to tyle, gdy bede sobie przypominał kolejne niewiadome kwestie, będę dodawał pytania w pierwszym poscie. Dodam jeszcze ze nie zależy mi na szybkich odpowiedziach, na zrealizowanie projektu mam ok 2 miesięcy. Chciałbym sie przy nim jak najwięcej dowiedzieć wobec czego proszę o odpowiedzi które nakierują mnie na rozwiązanie zamiast podawać konkretne wartości. Pozdrawiam serdecznie.

D.C

Do czego ma to służyć ?
Najlepiej zastosować dwa zasilacze,jeden -stopień mocy,drugi zasilanie sterowania.

Wybacz, nie napisałem najważniejszego, ma to być giętarka do tworzyw sztucznych typu plexi.
Brałem opcje z dwoma zasilaczami pod uwage, i jesli tak bedzie prościej to tak też zrobię, pewnie z jednym byloby sporo zabawy.

1. Wychodzi 7A, więc dobrze
2. Cos FI - różnica między mocą znamionową i pozorną - jaka dobierzesz 90% to wystarczy
3. 12V. Po wyprostowaniu faktycznie będzie to razy pierwiastek z dwóch ale w tym przypadku nie będzie to miało znaczenia
4. Np tak:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2279430.html
Sterowanie PWM-em przez 555 - rozdzielasz to wyprostowane na drut (tu zamiast silnika), a przez stabilizator na 555. W Twoim przypadku potrzebny będzie mocniejszy tranzystor.
5.
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1037892.html
6. Patrz post puntu 4

Witam . Do giętarki plastiku lub pleksi nie potrzebujesz jakiś specjalnych regulatorów . Na początek wystarczy ci zwykły regulator fazowy na tyrystorach po stronie wtórnej transformatora . Jeśli chcesz mieć bardziej profesjonalny sterownik to tylko mikrokontroler . Masz ustawiany czas grzania w zależności od rodzaju i grubość plastiku . Ale na początek wystarczy ci prosty regulator na 2 tranzystorach i kilku elementach + 2 diody i 2 tyrystory.

@ma~ły
skąd wziąć wartość fi? czy jest ona podana w specyfikacji konkretnego transformatora, czy moze jest to jakaś stałą?
Ok, to zakładamy że trafo będzie miało na wyjściu 12V. Teraz trzeba dobrać moc. Docelowo mierzymy w 10A, czyli P=10*12* cos(fi). Tak obliczona moc wystarczy by zasilić układ, prawda?
Widzę że temperaturę najlepiej będzie sprawdzić doświadczalnie. Przerobie na dniach jakiś atary ATX na regulacje, i zobaczymy. Giąć się da, a i drut nie osiągnie temp tak wysokiej by się spalić, więc ten punkt na razie zostawie w spokoju.

@archanoid
Właśnie chciałbym zrobić coś bardziej profesjonalnego. Aczkolwiek regulator który został zaproponowany wyżej nie jest złym pomysłem. Dodam, że jeśli chodzi o mikrokontrolery to nie ma problemu z wykorzystaniem np popularnej atmegi328, mam ich kilka w domu. Może za pomocą tamtejszego pwma sterować prądem grzałki? Tylko jak, przez jakiś transoptor z tranzystorem?

Dziękuje za odpowiedzi
D.C.

Generalnie jak będziesz miał 12V i chcesz mieć 10A, to transformator powinien mieć 120VA.
Ale z postu który podawałem wyżej wynika, że 10A to mocno za mało, aby rozgrzać taki drut.

Aha, wiec moze 200VA? Mielibyśmy ponad 16A

Tak naprawdę bez testu się nie odpowie. Jak masz drut, to może podłącz do akumulatora i zobacz czy się rozgrzeje. Wtedy będzie wiadomo, czy zasilacz 10A wystarczy. Tylko trzymaj drut w kombinerkach!

Do aku samochodowego? Dobra myśl, nie pomyślałem o tym. Zmontowalem sobie na szybko podstawkę do druty więc tylko wystarczy podłączyć. Zrobię to dzis i zdam relacje.

Edit: Podłączyłem do jakiegoś małego aku 12V 7Ah od elektrycznego samochodu dla dzieci, napięcie spadło do 11V, drut zrobił sie lekko brązowy, po kilku sekundach topił styrodur. Później bede miał możliwość podłączenia do 12V 45Ah.

Edit2: Przy drugim aku drut zrobił się czerwony, grzał dość mocno, ale nie jestem pewien czy dałby rade rozgrzac wystarczająco mocno plexi. musiałbym sprawdzić a nie mam kawałka w domu.

To jak widać 10A powinno wystarczyć - może się okazać, że aby zwiększyć temperaturę trzeba będzie skrócić drut. Lub jeśli chcesz mieć zapas mocy to weź 15V/10A

Dziś zdobyłem kawałki pleksi od 2 do 5mm. Spróbuje w wolnym czasie poeksperymentować i dam info jakie są rezultaty.

Dzięki za dotychczasowe podpowiedzi

Z własnego doświadczenia wiem że, regulacja temperatury nie jest potrzebna. Jak drut będziesz miał rozgrzany do czerwoności to przykładasz kawałek tworzywa na eksperymentalnie dobrany czas, tak aby tworzywo można było zginać.