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Diagrama general de bloques
Sensor
El sensor nos proporcionará la lectura de la temperatura, convirtiendo la magnitud física en una palabra digital de 9 bits.
Debemos adecuar el encapsulado para utilizarlo en el exterior, especialmente protegiéndolo de la lluvia y de altas humedades.
El PIC16F628A hará la función de controlar la temperatura de los puños en función de la temperatura que le proporcionará el sensor.
Para ello primero debemos definir los rangos de temperatura de trabajo, que tendrán diferentes rangos de potencia.
Una vez definidos estos parámetros, el micro ha de ser capaz de generar diferentes tensiones para cada rango de temperatura.
Utilizaremos el módulo CCP que incorpora el PIC16F628A. Este módulo tiene diferentes modos de funcionamiento, de los cuales nos centraremos en el PWM. El modo PWM genera señales digitales moduladas en ancho de pulso, pudiendo definir la frecuencia y el ciclo de trabajo. Con estas señales digitales obtendremos las diferentes tensiones para controlar la potencia de los puños.
La etapa de potencia es una fuente de corriente controlada por tensión. La tensión de control es la que nos proporcionará el PIC16F628A.
Para poder controlar la corriente que circulará por los puños, se utilizará un transistor mosfet IRF830, de el fabricante SGS-THOMSON.
Estructura del transistor: MOSFET
Tipo de control de canal: N-Channel
Potencia máxima disipación de flujo constante (Pd) del transistor: 100W
Tensión de ruptura drenaje-fuente (Uds): 500V
Escurra-gate tensión límite (Udg): 500V
Umbral de tensión compuerta-fuente (Ugs): 20V
La puerta de la corriente máxima del transistor (Id): 4.5A
Temperatura máxima (Tj): 150ºC
Tiempo de subida (Fr): 60/42
Capacidad de flujo (Cd), pf: 800
Escurra-fuente de resistencia en el estado ON (Rds), Om: 1.500
Los puños utilizados en este proyecto son de la marca PUIG, hemos prescindido de la centralita de control manual:
El fabricante no nos proporciona ninguna característica eléctrica, realizando pruebas en el laboratorio hemos obtenido la siguiente información:
Impedancia : 9.6 Ω (cada uno)
Consumo a máxima potencia : 2.3 A
Potencia máxima : 27.6 W
El fabricante si nos proporciona una gráfica de la temperatura de funcionamineto, para cuatro niveles de potencia diferentes:
TºC
Sensor
Sistema de
control
Puños
calefactables
Etapa de
potencia
>
>
>
>
Sistema de control
La modulación por anchura de pulsos (ó PWM, del ingles pulse-width modulation) es una técnica de modulación en la que se modifica el ciclo de trabajo de una señal periódica.
Con la variación del ciclo de trabajo, podemos obtener diferentes niveles de tensión.
Etapa de potencia
El transistor IRF830 es del tipo MOSFET o Metal-Oxido-Semiconductor (MOS). Es dispositivo de efecto de campo que utiliza un campo eléctrico para crear una canal de conducción. La mayor parte de los circuitos integrados digitales se construyen con la tecnología MOS.
El terminal de puerta (G) está formado por una estructura de tipo Metal/Óxido/Semiconductor. El óxido es aislante, con lo que la corriente de puerta es prácticamente nula.
Características eléctricas
Puños calefactables
