Hi Leute
Ich plane aktuell eine PCR Thermoclyer zu bauen (ein gerät was eine Probe auf 110°C erhitzt und dann wieder auf 49°C abfällt und das mehrmals in einem Zyklus)
Was ist nun besser? Eine Heizfolie zu verwenden und darauf ein Aluminium Block oder zwei löcher in den Aluminum Block und dort dan die Heizpatronen rein?
Die Aperatur muss bis zu 3-4h stunden durchlaufen können.
Mit freundlichen grüßen Tobias
Heizpatronen sind robust, vorallem wenn du 230V Anschlussspannung hast
Heizfolie bei Netzspannung erfordert ein bischen Mehr aufwand an Erdung und Schutz gegen Berührung.
Richtig eingesetzt funktionieren beide zuverlässig. Aber Heizfolie kann dir auch durchbrennen, wenn der Kontakt zur Oberfläche zu schlecht wird und die Wärme nicht losbekommst. Auch sind 110grad schon recht hoch für Folien.
Ich würde dann also eher zu Patrone tendieren. Löcher sauber bohren, Wärmeleitpaste nicht vergessen, drauf achten das die mit 110grad klar kommt. Bzw du hast wesentlich höhere Temperatur an der Patrone während des Aufheizens.
Wichtig ist das die Wärme gleichmäßig verteil ist, ist mir das gewährleistet damit?
Desweiteren wie stuere ich diese am Besten an? Ich hab überlegt ein 12V netzteil zu nehmen und dann beide über MOSFET zu steuern. Desweitern wollte ich ein Temperatur sensor(was ist ein geigneter) am Alublock befestigen(kann ich diesen mit thermischen Kleber einfach festkleben?). Und sollte ich zwischen Heizpatrone und Arduino einen Octocopller oder/bzw ein Relay verwenden? Oder gibt es gar ein fertiges ARduino board welches ich ich nur noch aufstecken muss?
//Edit: Bei den Heizpatronen dachte ich eher an die welche auch beim 3D Drucker genutzt werden ist das in Ordnung? Und kann mir jemand sagen wie lang so ein Reagiergefäß aus der Biologie ist?
Hast eine ungefähre Ahnung welche Heizleistung du brauchst unter 100W würde ich noch mit 24V arbeiten- Darüber sollte man sich über 230V V Gedanken machen.
Hardware Gedanken Alublock und Patronen müsstest du dir mal selber machen.
Welche Heizleistug brauchst du ?
Willst du eine Anzeige Ist Soll?
Ein Paar Ideen für die Nächsten Schritte
Hardware:
#Heizung
#Arduino
#Temperatur Sensor
#Mosfets bei 24V DC
#Solid State Relais bei 230vac
#Gehäuse
#Netzteil
Software seitig:
-Ansteuern Mosfet per PWM oder aber ansteuern SSR mit Wellen Packet Steuerung
-Ausgabe auf LCD
-Einlesen Temp Sensor
-Aufbau und Test Temp Relgler (2-Punkt oder PID)
Und nein sowas gibt es nicht feritg.
Gruß
DerDani
Such mal nach "Reflow oven Arduino",
so etwas sollte deine Ansprüche abdecken können.
z.B. hier reflowOvenController
Gehen solche Heizpatronen nicht ; https://www.amazon.de/HICTOP-Stück-Heizpatrone-3D-Drucker-Mendel/dp/B015PPNABA/ref=sr_1_15?ie=UTF8&qid=1474458116&sr=8-15&keywords=Heizpatrone ? mit 12V und 40 Watt. Die Außmaße des Aluminiumblockes ist 60mm * 60mm * 75 mm
Es muss den Block gleichmäßig bis auf ca. 110°C erhitzen
Als Temperatursensor dachte ich daran einen DS1820B auf den Aluminiumblock mithilfe eines thermischen Klebers festzukleben.
Gehäuse hatte ich vor eines mit einem 3D Drucker aus PLA zu drucken (falls das bei den Temp geht)
LCD ist optional aber nicht zwingend notwendig.
Hier ein Beispiel wie die Temp Kurve ausehen muss:
Desweiteren wollte ich den Alublock auf einen Alten CPU Kühler mit einem thermischen Kleber festkleben um diesen ggf schneller runterzukühlen.
Reicht so ein Netzteil? https://www.amazon.de/Salcar-Transformator-Netzteil-Lichtband-Monitor/dp/B00V9ZHK6M/ref=sr_1_14?ie=UTF8&qid=1474459985&sr=8-14&keywords=12V&th=1
Wenn ich 2 Patronen nutze habe ich 6,6A und bei 3 = 9,9A. Wobei ich eher dachte nur 2 zu nutzen wenn möglich
Software;
Er muss wie im Diagramm gezeigt wenn es auf 100°C ist auschalten und wenn er auf 60°C runter muss zusätzlich noch den Lüfter einschalten
Die Temp wird über den oben genannten Sensor eingelesen.
Bei der Ausgabe kenne ich mich nicht aus. Was ist besser SSR oder PWM?
//Edit: Die Heizpatronen laufen auf Gleichstrom womit das Reflow board nicht wirklich geignet ist.
Gruß Tobias
//Edit: 2 : Welche Art von Mosfet kann ich nutzen? Ich kann keine finden die 12V haben aber gleichzeitig auch 40 Watt leiten? Kann mir da jemand sagen welche ich brauche?(bevorzugt von Conrad)
Diese Heizpatronen gehen schon, aber die verzeihen dir keinen Fehler. 40W auf so kleinem Raum bzw Fläche muss die Wärme gut ans Alu abführen können. Die verteilung bei diesem kleinen Alublock ist ausreichend gut, Alu leitet Wärme dafür gut genug.
Temperaturmessung geht natürlich mit einem aufgeklebtem Thermofühler. Musst halt schauen, welcher das aushält und wie du den verarbeitest. Nakte Fühler liefern eine Messgröße die man nicht so einfach verarbeiten kann. Aber bei 110grad sollte es Fühler geben mit integrierter Auswertung und die geben dir ein Signal raus das du verarbeiten kannst mit deinem Controller.
Zur Steuerung in jedemfall FET verwenden, Relais werden dir recht schnell kaputt gehen, bei dieser Schalthäufigkeit die du anstrebst.
Grundsätzlich sind die 12V Elemente von der Sicherheit für dich aber gut geeignet. Achte nur drauf, das sie nichts entzünden können, wenn sie rausrutschen sollten. Die dürften anfangen zu glühen, wenn sie keine Wärmeableitung bekommen.
OK vielen Dank.
Trozdem bin ich noch zu blöd die richtigen Transitoren zu finden.
Oder gibts bloß keine passend bei Conrad? Hätte jemand vieleicht bitte einen Link?
Und muss ich diese Transitoren kühlen?
Gibts sicher bei Conrad und ja, ich vermute das Kühlung zwingend erforderlich sein wird bei diesen Leistungen. Da du schalten willst, wäre MOS-FET besser, du hast ja nur Ein oder Aus, keinen Zwischenwert, weniger Kühlungsprobleme.
Allerdings muss dir dabei ein Anderer helfen, nicht so mein Bereich. Ich nutze da meist irgendwelche fertigen Bausteine oder Schaltgeräte, meist ist das aber auch teurer und ich schalte 230V wenn ich Leistungen schalte mit SSR.
Zusätzlich würde ich zur Sicherheit einen Bimetall Themperaturschalter z.B. mit 130°C vorsehen. Selbst wenn die Regelung versagt, sorgt er dafür, dass sich deine Apparatur total überhitzt.
Bei den Mosfet reichen da Passiv Kühlkörper oder brauch ich noch ein aktvies Gebläße?
Und sollte ich die Steuerung der Mosfet direkt an den Arduino oder lieber über Oktocoppler?
http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A100/IRFIZ44N_IR.pdf würde der reichen wenn ich einen pro Heizpatrone nehme?
Ich habe noch eine PC Lüfter zu kühlung des Alu Blockes. Wie steuer ich den am besten an? Auch über Mosfet und die 12V stromversorgung?
Achso, wegen PWM oder Ein/Ausregelung
Würde eine 2 Punkt Regelung machen. PWM ist zwar elegant, weil es sich langsam mit der Leistung rantastet, aber Programmtechnisch sehr aufwendig. Und letztendlich sorgen deine 80W an einem solchen Alublock schon für einiges an Verzögerung von Einschalten bis du am Fühler was merkst. Bzw das Überschwingen der Temperatur dürfte erträglich sein da der Block viel Wärme puffert.
Das solltest du im Versuch dann rausfinden. Wenn nach Abschalten deiner Heizung dann erstmal 2-3 grad überhöht bis es wieder absinkt, dann würde ich allerdings PWM benutzen und schon vor erreichen der Sollwerte die Leistung runter regeln. Hier wirst um Try and Error nicht rumkommen. Zuerst aber 2Punkt, weil das viel leicht zu programmieren ist. Und dir damit auch hilft erstmal andere Fehler zu finden.
Danach, wenn nötig die PWM dazu programmieren.
Also PWM sind die GPIO Ausgänge das ich hier nichts durcheinander schmeiß.
Aber wie meinst du das mit 2 Punkte Regelung? Hab damit ehrlich gesagt noch keine Erfahrung bzw was das überhaupt ist
Würde die Schaltung so funktionieren?
Mit den genannten npn Mosfet musst du die Masse schalten, nicht den plus
Man leitet nicht die Watt über den Mosfet sondern den Strom der dann mit der Spannung zur Leistung gerechnet werden kann Also deine Heizung hat z.B. bei 12V eine Leistung von 80 Watt. P= U * I (Watt = Spannung * Strom)
umgestellt Strom = 80 Watt / 12Volt= 6,7A (I=P/U).
Dein Mosfet muss min. 7A schalten können und eine zugelassene Spannung von mindesten 12V haben .
Jetzt nimmst du den IRL540N (Logic Level N-Channel Fet) >HIER KLICK<
Dieser hat genug Reserven mit 36A und 100V.
und verschaltest den dann so:
Dann hast du schon mal deine "Leistungsstufe"
Achtung dieser Mosfet muss gekühlt werden mit einem Kühlkörper bei diesem Strom.
Mit diesem FET kannst du beide Heizelement über ein FET steuern.
Der "Rest" ist Fleißarbeit.
Gruß
DerDani
Ich kenne keine Bastellösungen sondern nur komerzielle Geräte und die arbeiten ausnahmslos mit Peltrierelementen.
Du mußt die Temperaturen und Zeiten ziemlich genau einhalten damit die PCR Reaktion funktioniert.
Grüße Uwe
OK vielen Dank:
Ich habe von Elektrotechnik nicht so viel Ahnung deswegen wollte ich fragen wofür die Diode da ist und vorallem die angegebene Diode hat nur 3A passt das?
Reichen diese Kühlekörper aus um den MOsfet genug zu kühlen?
Lass dich besser nicht mit kühlen Körpern erwischen 
Spaß beiseite, ich sehe nichts
ja da ist was mit dem Link schiefgegange:
die meinte ich
