Bảng điều khiển đóng vai trò là bộ điều khiển cốt lõi của tủ khử trùng, chịu trách nhiệm nhận tín hiệu vận hành của người dùng, điều khiển các bộ phận khử trùng như đèn cực tím, máy tạo ozone và ống sưởi, thực hiện thời gian, chuyển đổi chế độ, bảo vệ quá nhiệt và các chức năng cốt lõi khác. Thiết kế mạch hợp lý có thể đảm bảo toàn bộ máy hoạt động ổn định, an toàn và tiêu thụ điện năng thấp, đây là chìa khóa cho hoạt động lâu dài đáng tin cậy của tủ khử trùng gia dụng và thương mại.

1. Nguyên lý làm việc chung của Ban Kiểm soát Tủ Khử trùng

Toàn bộ hệ thống điều khiển lấy máy vi tính đơn chip làm chip điều khiển chính. Sau khi người dùng kích hoạt phím cảm ứng hoặc nút vật lý, tín hiệu sẽ được truyền đến MCU thông qua mạch phát hiện phím. Máy vi tính đơn chip đánh giá chế độ khử trùng đã chọn (khử trùng bằng tia cực tím, sấy khô ở nhiệt độ cao, khử trùng bằng ozone, khử trùng tổng hợp) và đặt thời gian đếm ngược làm việc theo tín hiệu. Trong quá trình vận hành, MCU xuất tín hiệu điều khiển tới mạch truyền động rơle để bật tắt các tải khử trùng tương ứng. Mạch cảm biến nhiệt độ sẽ phản hồi nhiệt độ khoang theo thời gian thực cho chip. Khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng an toàn, bảng điều khiển chính sẽ cắt tải sưởi ấm ngay lập tức để ngăn chặn các mối nguy hiểm về an toàn ở nhiệt độ cao. Khi đồng hồ đếm ngược kết thúc, tất cả các mô-đun khử trùng sẽ tự động ngừng hoạt động và đèn báo sẽ nhắc nhở quá trình khử trùng hoàn tất.

2. Thành phần mạch mô-đun chính của bảng điều khiển

2.1 Mạch cấp nguồn: Chuyển đổi nguồn điện xoay chiều thành điện áp thấp DC ổn định cho máy vi tính đơn chip, màn hình hiển thị và mạch phát hiện tín hiệu. Nó được trang bị các mạch bảo vệ quá dòng, quá áp và chống đột biến để tránh hư hỏng chip do điện áp lưới không ổn định.

2.2 Mạch điều khiển chính MCU: Bộ xử lý lõi, lưu trữ các chương trình điều khiển đã được củng cố, hoàn thành việc thu thập tín hiệu, phán đoán logic, tính toán thời gian và đầu ra lệnh điều khiển tải, đồng thời hỗ trợ chuyển đổi chương trình đa chế độ.

2.3 Mạch phím & hiển thị: Mạch cảm ứng hoặc phím cơ thu thập tín hiệu thao tác của con người; ống kỹ thuật số hoặc mạch hiển thị LED cung cấp lại chế độ làm việc hiện tại và thời gian khử trùng còn lại để tương tác giữa người và máy tính theo thời gian thực.

2.4 Mạch tải truyền động rơle: Tín hiệu dòng điện yếu của máy vi tính đơn chip không thể điều khiển trực tiếp các tải công suất cao như ống sưởi và đèn UV, do đó, mạch điều khiển cách ly rơle được sử dụng để nhận ra dòng điện yếu điều khiển dòng điện mạnh và một diode quay tự do được kết hợp để hấp thụ lực điện động ngược của cuộn dây để bảo vệ mạch.

2.5 Mạch bảo vệ phát hiện nhiệt độ: Bao gồm mạch lấy mẫu nhiệt điện trở và phân chia điện áp, nó thu thập dữ liệu nhiệt độ bên trong của tủ khử trùng trong thời gian thực và truyền nó đến máy vi tính đơn chip để thực hiện bảo vệ tắt nguồn quá nhiệt tự động.

2.6 Mạch khóa liên động công tắc cửa: Liên kết với công tắc tiếp điểm cửa tủ. Khi cửa mở trong quá trình vận hành, mạch sẽ ngay lập tức cắt đầu ra ozone và tia cực tím để tránh gây hại cho cơ thể con người do bức xạ cực tím và rò rỉ ozone.

3. Những điểm chính của thiết kế mạch tối ưu

Thiết kế cách ly được áp dụng giữa các vùng dòng điện mạnh và dòng điện yếu của PCB để giảm nhiễu điện từ và ngăn chặn các tín hiệu dòng điện mạnh gây nhiễu loạn chương trình máy vi tính đơn chip. Mạch cấp nguồn bổ sung thêm tụ lọc để ổn định điện áp và triệt tiêu gợn sóng. Mạch khóa liên động của khóa cửa được thiết lập như một mạch tắt nguồn cưỡng bức bằng phần cứng, mạch này vẫn có thể cắt tải khử trùng một cách đáng tin cậy ngay cả khi máy vi tính đơn chip bị lỗi. Toàn bộ mạch dự trữ thiết kế chống tĩnh điện và chống thấm nước cho môi trường sản xuất bên trong tủ khử trùng để thích ứng với điều kiện làm việc có độ ẩm cao trong thời gian dài.

4. Logic kết hợp các chế độ khử trùng khác nhau

Ở chế độ khử trùng bằng tia cực tím đơn, bảng điều khiển chỉ điều khiển mạch đèn cực tím; ở chế độ sấy nhiệt độ cao, rơle ống gia nhiệt được bật và nhiệt độ được duy trì trong phạm vi nhiệt độ không đổi đã đặt; Chế độ khử trùng tổng hợp làm cho tia UV và ozone hoạt động luân phiên theo logic của chương trình để tránh nồng độ ozone quá cao. Tất cả các chế độ đều có chung logic bảo vệ thời gian và nhiệt độ để đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn thống nhất cho từng chức năng.

5. Tiêu chuẩn kiểm tra độ ổn định của mạch cho sản xuất hàng loạt

Sau khi hoàn thành thiết kế mạch, bảng điều khiển cần phải vượt qua bài kiểm tra lão hóa, kiểm tra xen kẽ nhiệt độ cao và thấp, kiểm tra khả năng chống ẩm và kiểm tra tác động của điện áp tăng. Các thông số mạch như điện áp kéo vào rơle, độ chính xác lấy mẫu nhiệt độ và thời gian phản hồi tín hiệu chính được hiệu chỉnh thống nhất để đảm bảo tính nhất quán về hiệu suất bảng điều khiển của tủ khử trùng sản xuất hàng loạt, giảm tỷ lệ lỗi sau khi đưa ra thị trường và cải thiện hiệu suất an toàn sản phẩm.