Плата управления дезинфекционным шкафом работает в условиях высокой температуры, высокой влажности и агрессивной озоновой среды, имеет несколько выходов нагрузки, таких как нагревательная трубка, ультрафиолетовая лампа, генератор озона, вентилятор и дверной выключатель. Рациональность выбора микросхем и конструкции схемы напрямую определяет стабильность, помехозащищенность, безопасность и срок службы всей машины. В этой статье основное внимание уделяется основным принципам выбора микросхем и схемам проектирования основных плат управления дезинфекционным шкафом.

2. Выбор основного чипа для платы управления дезинфекционного шкафа

2.1 Основной чип управления MCU

MCU — это основной мозг, отвечающий за сбор сигналов, логические операции, управление функциями и определение неисправностей.

Принципы выбора: температурный диапазон промышленного класса, надежная защита от помех, низкое энергопотребление, достаточное количество портов ввода-вывода, экономичность, простота согласования периферийных цепей.

Распространенные типы приложений:

8-битный однокристальный микрокомпьютер является основным решением для бытовых и коммерческих дезинфекционных шкафов, отличается высокой стабильностью и низкой стоимостью. Он выполняет основные функции, такие как синхронизация, постоянная температура, переключение режимов, блокировка дверного замка и сигнализация о неисправности.

Основные требования: выдерживает температуру -20℃~85℃, встроенная схема сторожевого таймера, антистатическое сопротивление и устойчивость к перенапряжениям, поддержка многоканального отбора проб AD для определения температуры и уровня воды.

2.2 Чип управления питанием

Отвечает за преобразование сети переменного тока в стабильное рабочее напряжение 5 В/12 В для микроконтроллера, дисплея и датчика.

Требования к выбору: Широкий диапазон входного напряжения, высокая устойчивость к перенапряжению, защита от перегрузки по току, перенапряжения и короткого замыкания.

Преимущество: Избегайте мгновенного скачка напряжения, вызванного переключением нагревательной трубки из-за сгорания основного чипа управления, улучшите защиту от помех всей платы.

2.3 Микросхема драйвера управления и реле

Используется для привода мощных нагрузок, таких как генератор озона, нагревательная трубка и УФ-лампа.

Основное внимание при выборе: высокое выдерживаемое напряжение, возможность управления сильным током, изолирующий привод для предотвращения попадания сильных электрических помех в цепь слабого тока.

Он может эффективно изолировать сильный и слабый ток, уменьшить нагрузку на микроконтроллер и продлить срок службы реле и силового устройства.

2.4 Чип обнаружения и защиты

Включая обнаружение температуры, обнаружение напряжения и микросхемы защиты от перегрузки по току.

Соответствуйте схеме отбора проб температуры NTC, осуществляйте мониторинг температуры в шкафу в режиме реального времени;

Благодаря блокировке при перегреве, функции самопредохранителя при перегрузке по току, избегайте сухого горения, чрезмерной концентрации озона и рисков утечки тока.

3. Основные принципы построения схемы платы управления дезинфекционного шкафа.

3.1 Конструкция изоляции сильного и слабого тока

Шкаф дезинфекции имеет как мощную нагрузку переменного тока, так и схему управления низкого напряжения.

Строгая компоновка перегородок: высоковольтный источник питания и цепь нагрузки отделены от зоны слабого тока MCU;

Увеличьте путь утечки и электрический зазор, добавьте изолирующую оптопару для передачи сигнала;

Предотвратите сильные помехи от электричества, которые могут привести к сбою программы, нарушению работы дисплея или поломке чипа.

3.2 Проектирование схемы защиты от помех

Бытовое электричество на объекте имеет скачки напряжения и гармонические помехи, а также частое переключение отопительных нагрузок.

Добавьте варистор, пьезорезистор и конденсатор фильтра на входе питания для поглощения перенапряжения;

Прокладывайте заземляющий провод отдельно, используйте одноточечное заземление для уменьшения синфазных помех;

Ключевые сигнальные линии, такие как датчик температуры, имеют конструкцию экранированного провода, чтобы избежать дрейфа сигнала и неточного контроля температуры.

3.3 Конструкция схемы отбора проб температуры и влажности

Подберите схему отбора проб термистора NTC, примите прецизионное разделение напряжения сопротивления;

Оптимизируйте согласование сопротивления цепи, чтобы обеспечить точность измерения температуры в пределах ± 1 ℃;

Схема обнаружения влажности и концентрации озона использует фильтр и конструкцию стабилизации напряжения для адаптации к высокой влажности и агрессивной среде.

3.4 Проектирование схемы управления нагрузкой

В основном для нагревательной трубки, генератора озона, УФ-лампы и охлаждающего вентилятора:

Используйте релейную или кремниевую схему привода, добавьте обратный диод для поглощения обратной электродвижущей силы;

Разумный расчет запаса по току, позволяет избежать длительного нагрева при перегрузке и перегорания схемных устройств;

Установите логику отложенного запуска, чтобы избежать одновременного запуска нескольких нагрузок, вызывающего мгновенный скачок тока.