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Erros de Aquecedor e SSR

O aquecedor é a carga mais perigosa em um simples dispositivo DIY.

Um ventilador pode não ligar. Um sensor pode fornecer leituras erradas. Mas um aquecedor com erro pode superaquecer o gabinete, derreter o plástico, danificar a fiação ou criar risco de incêndio.

Se o aparelho tiver 110-230V AC e você não entender de segurança elétrica, o correto é parar e pedir ajuda a um especialista.

Symptoms

Dangerous signs:

  • SSR heats up significantly;
  • o aquecedor não desliga;
  • a temperatura aumenta embora o comando esteja desligado;
  • temperature rises too fast or unreasonably;
  • sensor de temperatura mostra valor errado;
  • terminal darkened;
  • wire or connector heats up;
  • breaker or fuse trips;
  • caso cheire a plástico ou queimado;
  • o dispositivo é perigoso ao toque;
  • o aquecimento continua após erro do controlador.

Se o aquecedor não se comportar conforme o esperado, desligue a energia.

AC SSR e DC SSR misturados

Os SSRs vêm para diferentes tipos de carga.

AC SSR é para corrente alternada. DC SSR é para corrente contínua.

Mistake:

  • AC SSR put on DC heater;
  • DC SSR put on 230V AC;
  • comprei "SSR 40A" sem entender o que está escrito na caixa.

O tipo errado de SSR pode não desligar a carga ou funcionar perigosamente.

Antes de conectar verify:

  • output type: AC or DC;
  • allowed load voltage;
  • allowed current;
  • control input voltage;
  • manufacturer connection diagram;
  • é necessário dissipador de calor.

SSR sem dissipador de calor

SSR heats up during operation.

Mesmo que o gabinete indique corrente grande, isso não significa que o relé irá lidar com isso sem dissipador de calor em um gabinete fechado.

Verifique:

  • load current;
  • voltage drop across SSR;
  • dissipated power;
  • heatsink requirements;
  • Temperatura da caixa SSR após operação;
  • is there airflow.

Se o SSR estiver tão quente que é difícil segurá-lo com a mão, este é um motivo para parar e descobrir.

MOSFET for 110-230V AC

Módulos MOSFET regulares para Arduino/ESP32 são geralmente para cargas DC: 12V ou 24V.

Eles não podem ser usados como um simples interruptor para rede elétrica CA 110-230V.

Para carga da rede elétrica, você precisa de componentes diferentes, isolamento diferente, terminais diferentes, aterramento, fusíveis e compreensão de segurança elétrica.

Se não tiver certeza de que o módulo selecionado foi projetado para carga de rede elétrica, não o conecte à rede elétrica.

No Fuse

Um fusível não torna o dispositivo totalmente seguro, mas limita as consequências de algumas falhas.

Bad ideas:

  • “Vou adicionar mais tarde”;
  • “a fonte de alimentação se protegerá”;
  • "my heater is small";
  • "se o fusível queimar vou colocar um maior".

O fusível é selecionado para o circuito, fiação e carga. Não pode ser aumentado só porque tropeça.

Se o fusível disparar, encontre a causa.

No Independent Thermal Protection

O firmware e o sensor de temperatura não são a única proteção.

Para aquecedores, a proteção de hardware independente é útil:

  • thermostat;
  • thermal fuse;
  • bimetallic switch;
  • separate emergency heater power cutoff.

Essa proteção deve funcionar independentemente do controlador e do firmware.

Se o controlador travar, o pino travar no estado ligado, o SSR falhar ou o sensor for desconectado, a proteção do hardware poderá ser a última linha de defesa.

Temperature Sensor Poorly Mounted

O aquecedor é controlado pelo feedback do sensor.

Se sensor:

  • disconnected;
  • poorly pressed;
  • no lugar errado;
  • has no thermal contact;
  • mostra a temperatura do ar em vez do aquecedor;
  • tipo errado selecionado no firmware;

o controlador pode continuar aquecendo porque detecta a temperatura errada.

O mau contato térmico é um dos erros mais perigosos nos sistemas de aquecimento.

Potência errada do aquecedor

A potência do aquecedor deve ser calculada antes de conectar.

Exemplo:

24V 120W -> 5A
24V 240W -> 10A
230V 300W -> about 1.3A

Para aquecedores potentes de baixa tensão, a corrente rapidamente se torna grande. Isso requer fios, terminais, MOSFET/SSR e fonte de alimentação adequados.

Para aquecedores de rede, a corrente é menor, mas o risco de choque é muito maior.

Terminais e fios fracos

Um terminal que "meio que segura" pode aquecer sob corrente.

Reasons:

  • poor contact;
  • insulation clamped;
  • wire too thin;
  • terminal não classificado para corrente;
  • fio trançado sem ponteira desgastada;
  • parafuso afrouxado pelo calor e vibração.

Terminal escurecido, cheiro, aquecimento ou amolecimento de plástico ao redor são motivos para desligar o dispositivo.

O que não fazer

Você não pode:

  • hold open mains part under power;
  • change wires under power;
  • usar módulo Arduino MOSFET para 230V AC;
  • utilize SSR sem dissipador de calor, se necessário;
  • disable thermal protection;
  • curto o termostato de emergência;
  • aumentar o fusível “para não queimar”;
  • deixe o aquecedor sem vigilância no primeiro teste;
  • use montagem PLA perto do aquecedor.

O que verificar

Antes do primeiro aquecimento:

  1. Heater voltage.
  2. Potência e corrente.
  3. Power switch type: MOSFET, AC SSR, DC SSR, relay.
  4. Current margin.
  5. Dissipador de calor SSR ou MOSFET, se necessário.
  6. Fuse.
  7. Aterramento, se necessário.
  8. Terminais e fios.
  9. Temperature sensor mounting.
  10. Corrija sensor_type no firmware.
  11. max_temp e max_temp.
  12. Independent thermal protection.
  13. Comportamento quando o controlador está desligado.
  14. Temperatura terminal e SSR após breve teste.

Key Points

  • O aquecedor não pode ser testado como uma pequena carga comum.
  • AC SSR e DC SSR são dispositivos diferentes.
  • SSR often requires heatsink.
  • O módulo MOSFET para cargas CC não funciona para 110-230V CA.
  • O sensor de temperatura deve ser montado firmemente no local correto.
  • A proteção térmica do hardware deve ser independente do firmware.
  • Se houver cheiro, aquecimento terminal ou comportamento incomum do aquecedor, desligue a energia.

References