NXS-SXD Warmwasserbereiter mit fünf Tasten

NXS-SXD-P1.3 PCBA für elektrischen Durchlauferhitzer mit fünf Tasten und Weitspannungseingang

Der NXS-SXD-P1.3 ist ein anpassbarer elektrischer Durchlauferhitzer (PCBA), der für Geräte entwickelt wurde, die einen Breitspannungsbetrieb, eine Touch-Schnittstelle mit fünf Tasten, eine voreingestellte Temperaturauswahl und mehrere Firmware-Leistungsstufen erfordern.

Die Komplettlösung kombiniert die Leistungsplatine NXS-SXD-P1.3 mit der Anzeigeplatine NXS-13560-5KEY-XH3-B2/B3-C1.3. Basierend auf einem 16-poligen BYD-Steuer-IC integriert es Temperatureinstellung, Wasserflussaktivierung, automatisches Temperaturlernen, Parameterspeicher, Display-Feedback und mehrere Sicherheitsdiagnosefunktionen.

SunSam kann die Hardware, Firmware, das Display-Design, das Tastenlayout, den Temperaturbereich und die Schutzlogik entsprechend dem Heizsystem des Kunden, dem Gehäusedesign und dem Zielmarkt anpassen.

Wichtige Spezifikationen

Leistungsplatinenmodell: NXS-SXD-P1.3

Anzeigetafelmodell: NXS-13560-5KEY-XH3-B2/B3-C1.3

Steuer-IC: BYD 16-Pin-Steuer-IC

Standardstromversorgung: Schaltnetzteil

Standardeingangsspannung: 65–280 VAC

Optionaler Transformatoreingang: 180–280 VAC

Steuerschnittstelle: Fünf-Tasten-Touch-Steuerung

Voreingestellte Temperaturen: 38 °C und 42 °C

Standardtemperaturbereich: 30–55 °C

Erweiterte Temperaturoption: Bis zu 75 °C, vorbehaltlich Firmware- und Sicherheitsvalidierung

Leistungsstufeneinstellungen: P12, P15, P18, P21 und P24

Touchpanel-Kompatibilität: 4 mm Glasplatte oder 2 mm Kunststoffplatte

Temperatursensor: 50K NTC

Flow-Aktivierungsschwelle: 1,8 l/min

Abschaltschwelle der Heizung: 1,5 l/min

Wasserdurchflussschalter: Dreidraht-Durchflussschalter

Leckageerkennungsbereich: 15–30 mA

Summerfrequenz: 2,5 kHz

Betriebstemperatur: -15 °C bis 65 °C

Betriebsfeuchtigkeit: 10–95 % relative Luftfeuchtigkeit

Weitspannungsnetzteil

Die Standardkonfiguration verwendet ein Schaltnetzteil mit einem Eingangsbereich von 65–280 VAC. Während der internen Probenvalidierung lief der Controller acht Stunden lang kontinuierlich bei 280 VAC ohne Auffälligkeiten.

Eine optionale transformatorbasierte Konfiguration unterstützt einen Eingangsbereich von 180–280 VAC. Die Transformatorkonfiguration wurde acht Stunden lang ununterbrochen bei 265 VAC ohne Auffälligkeiten betrieben.

Diese beiden Stromversorgungslösungen ermöglichen die Anpassung der Steuerungsplattform an unterschiedliche regionale Spannungen, Produktstrukturen und Kostenanforderungen.

Fünf-Tasten-Touch-Control-Schnittstelle

Die Benutzeroberfläche umfasst fünf Touch-Tasten:

- 38°C voreingestellt

- Temperatur gesunken

- Leistung

- Temperatur erhöht

- 42°C voreingestellt

Die 38°C- und 42°C-Tasten bieten direkten Zugriff auf häufig verwendete Temperatureinstellungen. Die Tasten „Temperatur erhöhen“ und „Temperatur senken“ unterstützen die individuelle Einstellung und die kontinuierliche Einstellung, wenn sie länger als eine Sekunde gedrückt werden.

Bei jeder gültigen Tastenbetätigung ertönt ein akustisches Signal, das dem Benutzer eine klare Rückmeldung gibt.

Das Touch-Control-Design kann durch eine 4-mm-Glasscheibe oder eine 2-mm-Kunststoffscheibe bedient werden. Es unterstützt die individuelle Aktivierung durch leichte Berührung, ohne dass Schiebegesten erforderlich sind.

Konfigurierbarer Temperaturbereich

Das Standardprogramm unterstützt einen Temperatur-Einstellbereich von 30–55 °C. Im Prüfbericht ist auch der Wunsch vermerkt, die Obergrenze auf 75 °C zu erweitern.

Eine Konfiguration für 30–75 °C kann entwickelt werden, aber der Übertemperaturschutzschwellenwert, die Heizkomponenten, die Sensoren, der Wasserpfad und das gesamte Sicherheitsdesign des Geräts müssen gemeinsam angepasst und validiert werden.

Der aktuelle Musterbericht spezifiziert einen Übertemperaturschutz bei 63°C. Daher sollte die obere Einstellung von 75 °C erst aktiviert werden, nachdem die Schutzlogik neu konfiguriert und überprüft wurde.

P12–P24 Leistungsstufeneinstellungen

Die Firmware umfasst fünf konfigurierbare Leistungsstufen:

- P12

- P15

- P18

- P21

- P24

Durch gleichzeitiges Drücken und Halten der Tasten „Temperatur erhöhen“ und „Temperatur verringern“ etwa drei Sekunden lang, während der Controller ausgeschaltet ist, wird die Benutzeroberfläche zur Einstellung der Leistungsstufe geöffnet.

P12–P24 sind Firmware-Level-Codes. Im Beispielbericht werden die entsprechenden Wattwerte nicht formal definiert. Sie sollten nicht als bestätigte Nennleistungen von 12 kW, 15 kW, 18 kW, 21 kW und 24 kW angezeigt werden, bis die Firmware-Zuordnung und der vollständige Stromkreis überprüft wurden.

Die tatsächliche Geräteleistung hängt vom Heizelement, der Relais- oder Halbleiterleistungsstufe, der Verkabelung, den Anschlüssen, dem PCB-Kupferdesign, dem Wärmemanagement und dem gesamten elektrischen System ab.

Anzeige und Bedienrückmeldung

Wenn die Stromversorgung angeschlossen ist, ertönt der Summer einmal und alle Anzeigesegmente leuchten etwa eine Sekunde lang auf. Dies ermöglicht eine grundlegende visuelle und akustische Selbstprüfung.

Während der Controller ausgeschaltet ist, kann das Display die konfigurierte Leistungsstufe anzeigen. Nachdem die Power-Taste gedrückt wurde, zeigt das Display die Auslasswassertemperatur an.

Die Anzeigesprache, die gedruckte Folie, Symbole, Icons und Bedieninformationen können für verschiedene Gerätedesigns und Zielmärkte angepasst werden.

Aktivierung des Wasserflusses

Der Referenzschwellenwert für die Aktivierung der Heizung liegt bei 1,8 l/min. Die Heizung stoppt, wenn der Durchfluss auf etwa 1,5 l/min sinkt.

Das Beispiel verwendet einen dreiadrigen Wasserdurchflussschalter. Der Regler koordiniert den erkannten Durchflusszustand mit der Heizleistung, um einen normalen Heizbetrieb bei unzureichendem Wasserdurchfluss zu vermeiden.

Die Durchflussschwellen können nach technischer Bewertung je nach Wasserweg, Durchflusssensor, Heizleistung und beabsichtigter Anwendung angepasst werden.

Automatisches Temperaturlernen und Speichern

Der Controller unterstützt die Überwachung der Einlass- und Auslasswassertemperatur durch 50K-NTC-Temperatursensoren.

Die Firmware umfasst automatisches Lernen und Kalibrieren der Temperatur. Die Regelparameter können sich an Wasserdurchfluss, Eintrittstemperatur, Austrittstemperatur, Heizleistung und die thermischen Eigenschaften des gesamten Gerätes anpassen.

Die gewählten Temperatur- und Leistungsstufeneinstellungen werden automatisch gespeichert. Bei Wiederherstellung der Stromversorgung wechselt der Controller standardmäßig in den Aus-Zustand, behält jedoch die zuvor konfigurierten Parameter bei.

Leistung der Probentemperaturregelung

Der Temperaturkontrolltest wurde mit einer Einlasswassertemperatur von 26 °C und Durchflussraten von 1,5 l/min und 3,0 l/min durchgeführt.

Nach Abschluss der anfänglichen Lernkalibrierung erreichte der Controller unter den aufgezeichneten Testbedingungen innerhalb von 20 Sekunden eine Temperaturstabilisierung.

Bei einer Durchflussrate von 1,5 L/min:

- 30°C-Einstellung: gemessen bei 29–31°C

- 36°C-Einstellung: gemessen bei 35–38°C

- 40°C-Einstellung: gemessen bei 39–41°C

- 45°C-Einstellung: gemessen bei 44–47°C

- 48°C-Einstellung: gemessen bei 47–50°C

Bei einer Durchflussrate von 3,0 L/min:

- 30°C-Einstellung: gemessen bei 29–31°C

- 36°C-Einstellung: gemessen bei 35–37°C

- 40°C-Einstellung: gemessen bei 39–41°C

- 45°C-Einstellung: gemessen bei 44–46°C

- 48°C-Einstellung: gemessen bei 47–49°C

Die aufgezeichneten Temperaturkontrolltests umfassen Einstellungen bis 48 °C. Die Leistung oberhalb dieser Temperatur muss separat validiert werden, wenn das erweiterte 75°C-Programm erforderlich ist.

Die tatsächliche Temperaturgenauigkeit und Reaktionszeit hängen von der Wassereinlasstemperatur, der Durchflussrate, der Heizleistung, der Sensorposition und dem vollständigen Design des Wasserwegs ab.

Sicherheitsschutz und Fehlerdiagnose

E1 Übertemperaturschutz

Das aktuelle Programm stoppt das Heizen und aktiviert einen Alarm, wenn die erkannte Wassertemperatur 63 °C oder mehr erreicht. Die Erwärmung wird wieder aufgenommen, sobald die Temperatur auf 50 °C gesunken ist.

Für Anwendungen, die eine Temperatureinstellung über 63 °C erfordern, müssen die Schutzschwelle und das Sicherheitsdesign des gesamten Geräts neu konfiguriert und validiert werden.

E3 Leckstromschutz

Wird ein Leckstromfehler erkannt, schaltet der Regler die Heizung ab und löst einen Alarm aus. Nach Behebung der Störung und Neustart des Gerätes kann der Betrieb wieder aufgenommen werden.

Der Beispielbericht gibt einen Leckageerkennungsbereich von 15–30 mA an. Der gemessene Probenwert betrug 24 mA unter Verwendung einer dreiadrigen Leckerkennungsspule.

Der endgültige Schwellenwert muss auf die ausgewählte Leckstromspule und die Sicherheitsanforderungen des gesamten Geräts abgestimmt sein.

Fehler am Auslasstemperatursensor E2

Wenn der Auslasstemperatursensor offen oder kurzgeschlossen ist, deaktiviert der Regler die Heizung und aktiviert einen Alarm. Nach Behebung des Fehlers wird die Heizung automatisch wieder aufgenommen.

E0 Fehler am Einlasstemperatursensor

Eine Unterbrechung oder ein Kurzschluss im Einlasstemperatursensor löst einen Alarm aus. Die Beispiel-Firmware gibt an, dass das Heizen fortgesetzt werden kann, während nach einem Kaltstart ein Neulernen der Temperaturregelung erforderlich ist.

Dieses Verhalten kann entsprechend den Sicherheitsanforderungen des Kunden geändert werden.

Nulldurchgangskontrolle

Die Firmware unterstützt die Erkennung von Nulldurchgängen und die Steuerung der Feuerstoßheizung. Die endgültige Fehlerdefinition und die Wiederherstellungsmethode hängen von der ausgewählten Leistungssteuerschaltung ab.

Kommunikationsdiagnose

Die Firmware reserviert E9 für die Diagnose von Kommunikationsfehlern. Die Heizreaktion, das Alarmverhalten und die Wiederherstellungslogik können im endgültigen Kundenprogramm definiert werden.

Umwelt- und Zuverlässigkeitsvalidierung

Der spezifizierte Betriebstemperaturbereich beträgt -15 °C bis 65 °C, während der Betriebsfeuchtigkeitsbereich 10–95 % relative Luftfeuchtigkeit beträgt.

Die Stichprobe hat die folgenden internen Tests abgeschlossen:

- Acht Stunden Betrieb bei 280 VAC mit dem Schaltnetzteil

- Acht Stunden Betrieb bei 265 VAC mit der Transformatorkonfiguration

- Acht Stunden Betrieb bei 65 °C und 90 % relativer Luftfeuchtigkeit

- Prüfung der dielektrischen Festigkeit der gesamten Einheit bei 1800 V und 5 mA für eine Minute

- Dreißig Leuchtstofflampen-Schaltzyklen im Abstand von 0,5–3 Sekunden

- Wasserwechseltest bei normaler Temperatur

- Prüfung der Temperaturregelung des zirkulierenden Wassers

Bei diesen Probentests wurde kein abnormaler Betrieb festgestellt.

Diese Ergebnisse stellen eine interne Probenvalidierung dar und sollten nicht als unabhängige EMV-, elektrische Sicherheits- oder Gesamtgerätezertifizierung interpretiert werden.

Typische Anwendungen

Die NXS-SXD-P1.3-Steuerungslösung kann verwendet werden in:

- Elektrische Durchlauferhitzer für Privathaushalte

- Kommerzielle Warmwasserbereiter am Einsatzort

- Warmwassergeräte für Küche und Waschbecken

- Warmwasserbereitungsanlagen für Hotels und Wohnungen

- Warmwasserbereiter mit Glaspaneel und Touch-Bedienung

- Warmwasserbereiter, die voreingestellte Temperaturtasten erfordern

- Produkte, die konfigurierbare Firmware-Leistungsstufen erfordern

- Kundenspezifische Hochtemperatur-Wassererwärmungsgeräte nach Sicherheitsvalidierung

Entwicklung und Herstellung von OEM/ODM-PCBAs

Foshan Shunde SunSam Electronic Co., Ltd. verfügt über 15 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung kundenspezifischer PCBAs. Steuerplatinen für Warmwasserbereiter sind eine unserer Kernproduktkategorien.

Zu unseren One-Stop-OEM- und ODM-Services gehören:

- Produkt-Funktionsbewertung

- Hardware- und Firmware-Entwicklung

- Unterstützung beim Schaltungs- und PCB-Design

- Komponentenbeschaffung

- Prototypenfertigung

- SMT-Montage

- Wellenlöten

- Firmware-Programmierung

- IKT- und FCT-Tests

- Funktionsüberprüfung

- Rückverfolgbarkeit von Material und Produktion

- Massenfertigung

Eingangsspannung, Temperaturbereich, voreingestellte Temperaturen, Leistungsstufen, Tastenlayout, Anzeigeinhalt, Durchflussschwellenwerte, Sensorparameter, Schutzfunktionen und Fehlercodes können nach der technischen Bewertung angepasst werden.

Starten Sie Ihr individuelles PCBA-Projekt für Warmwasserbereiter

Kunden können ein vorhandenes Muster, eine Stückliste, Gerber-Dateien, einen Schaltplan, eine Gehäusezeichnung oder eine Funktionsspezifikation zur Bewertung bereitstellen.

Für einen genauen technischen Vorschlag und ein Angebot geben Sie bitte Folgendes an:

- Spannungsanforderungen des Zielmarktes

- Nennspannung und Leistung des Heizelements

- Methode zur Leistungssteuerung

- Erforderlicher Temperaturbereich

- Spezifikationen des Wasserdurchflusssensors

- Spezifikationen des Temperatursensors

- Anforderungen an die Anzeige und das Tastenlayout

- Gehäuseabmessungen

- Erforderliche Prüfnormen

- Geschätzte Bestellmenge

- Projektplan