Doppelte Brausteuerung für Hendi 3.5kW Induktionskochfeld

Nachdem ich mit zwei Kumpels eine Brauerei gegründet habe und wir nun eine dedizierte Lokalität haben, musste auch die Brausteuerung etwas professionalisiert werden. Sprich: Die alte versiffte Holzbox muss weg und eine hygienische Steuerung aus Edelstahl muss her.

Nach ein paar Gedanken über die Systemarchitektur ging es dann auch schon an die Implementation. Die Software für die Steuerung hat einer meiner Braukollegen gemacht, da er als Softwareingenieur mit der Materie doch einiges bessert vertraut ist als ich. Da das Projekt hobbymässig entstanden ist legen wir die source files offen: 3D Modell, PCB Der Link zum GIT kommt noch. Disclaimer: Es können Teile fehlen oder Masse nicht ganz stimmen. Falls jemand die Box nachbauen möchte, sollten alle Teile, Artikelnummern etc. nochmals überprüft werden. Personen die keine Erfahrung mit Netzspannung haben, rate ich den Nachbau ab.

Spezifikationen:

  • 2x 3.5kW Induktionskochplatte
  • 2x Heizstab 3.5kW/2.5kW
  • Gesamtanschlusswert max. 14kW verteilt auf 4 Phasen.
  • 2x Temperatursensor DS18B20
  • 2x Geschwindigkeitsregelung für Rühwerk (manuell)
  • Touch display mit Wifi
  • Manuelles ein/ausschalten der Heizung möglich
  • Gesteuert durch Raspberry Pi3, programmiert mit Go

Wie üblich ist die ganze Steuerung am Computer entstanden. Am Anfang stand ein Blechgehäuse wo alle Komponenten untergebracht werden mussten. Das Display ist ein Aliexpress 7″ display mit kapazitivem Touch.

Ein 24V Netzteil speist den Lüfter sowie den Raspberry. Auf dem Board sind noch 3 DCDC Konverter auf Basis des TPS54308 im SOT-23-6 Gehäuse. Der ist quasi einer meiner lieblings Spannungsregler ICs da er klein und sehr vielseitig einsetzbar ist. Die Rührwerk werden ebenfalls von einem TPS54308 versorgt wobei die Geschwindigkeitsregelung über die Spannung läuft (Poti im Feedbackpfad). Als Triacs habe ich den ST Micro BTA41-600BRG zusammen mit einem Fischer Kühlkörper SK129-63. Bei 15A ergibt sich dann eine maximale Verlustleistung von ca. 15W. Bei einem Wärmewiderstand von 4.5°C/W hat man eine maximale Temperaturerhöhung von 67.5°C + Umgebung 30°C macht 97.5°C. Ohne Lüfter müsste es zwar gehen aber ich will die Triacs nicht so extrem heiss laufen lassen. In der Praxis mit Lüfter steigt die Temperatur der Kühlkörper auf etwa 50°C an. D.h. mit kleineren Kühlkörpern würde man auch noch auskommen.

Da bis zu 16A über die Leiterbahnen fliessen, mussten sie noch ein wenig verstärkt werden. Bei einer Leiterbahnbreite von 3.8mm ergibt sich bei 35um Kupfer eine Temperaturerhöhung von etwa 80°C.

Alles fertig montiert, bereit für den ersten Test.

Nachdem alle Tests bestanden wurden haben wir die Steuerung an die Wand geschraubt. Fertig für den Einsatz. Die Software braucht noch ein paar kleine Tweaks im GUI aber ansonsten läuft alles einwandfrei.

Rezepte können entweder direkt an der Steuerung erzeugt werden oder sonst via Web Interface über den WIFI Hotspot, welcher vom Raspberry erzeugt wird.

Man kann sich jetzt fragen warum wir nicht CraftbeerPI genommen haben. Nun ja mein Kumpel wollte einfach einmal ein Projekt mit Go realisieren und dieses Projekt war perfekt dazu geeignet.