因为
前阵子发来几个预告贴，今天终于可以揭晓了，其实我也憋得难受的，呵呵。
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2366124http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2371962http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2377960看了几篇自制电加热器的帖子，尤其是使用PID温控的加热器，不禁心痒，也想自己DIY一个玩玩。
说干就干，按部就班的步骤：设计，选型，采购，制作，总装调试。
新增BOM表和成本统计，在本帖子最后。产品最终尺寸在1楼最后。 产品总体要求：工作温度：室温～300度左右；可调的精确温控；功率适中；经久耐用；结构紧凑，长得好看。还是那句话，不好看的产品不是好产品！
结构：计划上中下一体结构，上部加热，中部隔热，下部控制。（分体型制作极其简单，也可以省去隔热层，但不够紧凑，占地太大，我这里寸土寸金的，呵呵。）
中部会有隔热层，我是考虑到，如果高温工作情况下，辐射热可以使控制盒升温，不利于电气元件。
1. 说说发热体的选择：
网友多数使用PTC加热大法，恒温200多度的那种，简单粗暴型是不加保护，不加温控，一片很薄的铝合金型材内嵌PTC，通电就上；细腻温柔型是上了PID温控器。我初步考虑也是上PID温控，我其实开始就是被PID温控器所吸引，就想看看它到底怎么个准确法的。
我考虑发热源不采用PTC，而是传统的电热丝。温控更容易，调温范围更广泛，还可以实现可变功率控制。铸铝加热板工作温度为常温～350度。工作电压220伏。一般生产加热板功率是随尺寸变化而变化的，多数1～3W/cm。我选了100X100X20mm的，300W，应该够用了，小巧些。20毫米厚的铸铝加热板传热均匀迅速，热容量也足够，温度波动不会很大，这个是一般薄型的PTC加热板无法比拟的。
加热板接线柱考虑采用陶瓷绝缘保护；
看看加热板吧，我让卖家预留了M5的螺纹孔。
接线柱高22毫米，M5.
陶瓷绝缘体12毫米
所以选择了陶瓷M5凸式安全帽+20毫米瓷护。瓷护内径14，外径20. 这个的优点在于，安全帽自带M5螺纹，可以固定瓷护。防止意外触电。
我可以肯定，这个玩意一般人没玩过吧？
试装下的样子。还是上釉的哦。
2. 控制系统：一定是PID控制的温控器啦，网上找来REX-C100型，K型热电偶输入，继电器输出。（类似温控器有坛友拆过了，可以参考坛友qrut先生的拆机贴
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2343931&ds=1#tpc 写得非常详细了，我看了他制作加热器的帖子后
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2351433，更坚定了我做这个加热器的意愿。） 本想考虑再用个继电器来带动负载的，后来想下，算了，没必要，才300W，1.5A的东西，没事。我继电器都准备好了的，呵呵。
接下来出场核心的控制器了。REX-C100型，K型热电偶输入，继电器输出。简单看看参数和尺寸吧。
这个黑色框框是安装用的，免螺丝。推紧即可，等下装配时可以看到。
K型热电偶
补充下：小心螺纹规格问题。我买的时候没注意，就看标题：“k型M6/M8螺钉式热电偶”，我就选了M6的下单了，结果收到试装时发现螺纹不对。是英制#12！大家可以看看，公制M6和英制#12（5.486mm）能一样吗？卖家太不专业了，唉。只得重新再找个卖家再下单，买M6的热电偶。只有公制才叫M6！Metric thread！
关于热电偶，见帖子：
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2384243 好了，其实我考虑的系统很简单，220v输入，经熔丝插座（少一个专用熔丝座孔），进带灯开关（这样就又省一个专门的指示灯，少开一个孔），再到温控器，控制加热器。
带灯开关。
电缆锁头，PG7. 我算了下，就4根线要过孔，PG7正好可以。越小巧越好。（因没有4芯高温护套线，所以才能这么小。从规范来讲，略微有点大兴了，呵呵，但是我实在搞不到30厘米的高温电缆。人家不卖啊。我本来买了高温套管替代的。）
期间，我纠结了半天，要不要在加热器上加个温度保护器？我查了半天，KSD301型温控器有300度的，可是体积太大，不是很适合；电饭锅那种TF温度保险丝也有300度的，体积是小了，但是一次性的，万一熔断更换比较麻烦。最终决定放弃过热保护元件，因为我使用频率不高，使用高温的机会也很少，过热动作的机会基本没有。我没有玩LED灯珠的爱好。
导线选耐高温线，并准备高温套管。玻纤线还有高温套管都准备了，考虑到皮肤会很痒（
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2373887），就放弃了，改用奢侈的瑞士MC硅胶测试线。
硅胶导线借我以前的帖子图片用下，呵呵。烙铁烫没事的，我试过。剪了用，够奢侈了吧？
加热盘，隔热层，控制盒外壳需要接地保护，CLASS I 类保护，这个不能忘了，等下装配再上图。
3. 结构设计介绍：加热盘100X100X20mm已经选定，中间隔热层考虑用高温隔热棉之类的产品，厚度在20毫米左右（如果实测不需要，将来可以减薄）。
隔热棉放在不锈钢托盘里，大小：102X102X20mm（托盘内部尺寸），1.5厚的不锈钢。因为不锈钢导热系数比较差的，仅16W/m·K。铝大约230W/m·K。
这是设计的托盘。
第一版，折弯完毕，工人无法彻底合拢四条边，有缝，有点丑。。。后来考虑可能还有漏隔热纤维的问题，所以后来就勉强同意焊接填缝了。不完美。
由于隔热棉可能会有细小的纤维飞出，所以又考虑加一个盖子在隔热棉上，压住隔热棉。但是压板小于102，做100左右，避免和托盘的直接热传递。
隔热棉也开孔，配合间隔柱穿过。其间，还发生了一个小波折，工人好心，帮我把上盖给焊死在托盘上了，因为我说，我要密封纤维的。。。我一看，还都抛光了的。。。由于传热问题，焊上了不就直接传导了吗？还要隔热棉干啥呢，对吧？只好再把上盖焊接处磨掉，重做了一个上盖，这才有隔热棉上发黄的痕迹的。
我采用M5X20+8的不锈钢间隔柱连接加热板和隔热层托盘
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2373912。
托盘下部用14X20M5绝缘子连接控制盒，更隔热。塑料材料的导热系数很小，约为金属的1/500-1/600，所以我设计选取绝缘子。而绝缘子耐温140度，这时，不锈钢间隔柱缓慢传导到隔热托盘，再传到绝缘子的温度应该不会很高了。（陶瓷绝缘子是最佳的，可惜没有找到合适规格的，都太大了，不适合我的作品。）
控制盒为130X120X69mm，基本适配上部加热盘尺寸。内部空间正好安排控制器等零件。加热盘，隔热层，控制盒外壳需要接地保护。见帖子：
http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2366124 这个后盖开始还加工错了，上CNC，那老大给我铣了个方孔。。。后来发现不对，再返工成长方形。。。
前几天试装下，大概的概念就是这样的，尺寸计算都没问题。
补充下为啥不选出线柱在下方的加热板？加热板接线柱一般多数是在侧面的，易采购。底部出线的有，比较少见。我考虑到空间问题，就选取了侧面接线的。因为下部出线，会需要至少30毫米的额外空间，这样整个设备会太高，不够紧凑，还会破坏我的隔热层设计；而侧面出线，加接线柱20毫米，整个加热板才120毫米，套上瓷护，约125毫米，正好接近我的底部控制盒总长130。维护也会非常方便。
绿色部分是扣除没用上的零件费用总价。CNC机壳开孔和不锈钢隔热托盘制作是朋友帮忙，不要费用。
未完，楼下总装！
[ 此帖被yangly6443在2018-04-01 14:24重新编辑 ]
