Ściemniacz TRIAC, pomoc w projektowaniu obwodów (obciążenie rezystancyjne)


10

Dobra chłopaki, mam za zadanie dokonanie system kontroli światła ściemnianie za pomocą lampy 240V rozpraszania ciepła około 250W . Muszę wyregulować moc cieplną lampy za pomocą mikroprocesora.

Pracuję nad SoC opartym na 8051 z obwodami RF oraz niektórymi czujnikami i siłownikami. Zasadniczo jest to węzeł w bezprzewodowej sieci czujników. Wyłączyłem wszystkie pozostałe komponenty.

Jestem głównie programistą, więc może potrzebuję tutaj pomocy. Przepraszam za żargon, a jeśli postawię podstawowe pytania, nie mam z tym dużego doświadczenia.

Myślę o takiej konstrukcji obwodu ściemniacza:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

.. i mam kilka pytań :) Zaznaczyłem czerwone pola liczbami pasującymi do pytań:

1)

  • Czy to rozsądny sposób na prowadzenie triaka? Rezystor na pinie 6 powinien mieć wyższą moc znamionową. Jak 5 W lub coś, co sądzę.
  • Noga GPIO może dostarczyć do 500mA, więc powinno wystarczyć sterowanie bramką tranzystora, prawda?
  • I przeważnie każdy tranzystor to zrobię.

2)

Nie wiem, jak indukcyjna jest lampa ciepła ani jak zmienia się jej opór wraz z temperaturą. Chcę oszacować, w jaki sposób należy określić triaka.

  • 240 VAC (wartość skuteczna) wynosiłaby ~ 340 VAC (szczyt 2 szczyt), więc powinno wystarczyć maksymalne napięcie izolacji 400 V, nie?
  • Zakładam, że maksymalna wartość prądu udarowego wynosząca 4A spowodowałaby pewne obciążenie, ale nie jestem pewien, ile potrzebuję. Zakładam, że włączenie z zimna może pobierać dużo prądu - czy powinienem mieć pewność, że instrument? Nie mam żadnych danych na temat lampy cieplnej poza jej mocą znamionową wynoszącą maksymalnie 250 W.

3)

  • Czy rozumiem poprawnie, że to jest tłumik?

Znalazłem kilka tematów, które mi pomogły, ale byłbym wdzięczny za komentarz. Przeczytałem te:

TL; DR: Czy mam dość schematu? Przydałaby się również pomoc w ocenianiu oceny komponentów :)


1
Co jest wyjątkowego w twojej sytuacji, co uniemożliwia użycie standardowego gotowego wyłącznika czasowego?
Dave Tweed,

1
@DaveTweed: Jest tak, jak sugeruje m.Alin. Jest to część większego projektu, a nie tylko ściemniacza :) Projekt zostanie wykonany w ilości kilku tysięcy, więc cena jednostkowa ma pewien priorytet. Chociaż jeśli znasz ściemniacz, którego mogę użyć, opublikuj link :)
Morten Jensen

1
Wszystko sprowadza się do sposobu, w jaki ściemniacz ma być kontrolowany, i nie dajesz nam kontekstu, w którym musimy to ustalić. Czy próbujesz regulować temperaturę czegoś? Mówisz, że sam sobie radzisz z wykrywaniem przejścia przez zero, ale nam tego nie pokazałeś. Jeśli chodzi o stronę prądu przemiennego obwodu, jakie masz pytanie, na które nie ma odpowiedzi w tysiącach kart danych i notatkach aplikacyjnych dla triaków i optoizolatorów?
Dave Tweed,

1
@MortenJensen, po prostu nie przejmuj się tym zbytnio. Powiedziałem ci, że jeśli dwukrotnie sprawdzisz bezpieczeństwo, nie będzie już nic więcej do sprawdzenia. Jeśli dopiero zaczynasz przygodę z elektroniką zasilania prądem zmiennym, znajdź kogoś, kto ma doświadczenie w prowadzeniu cię.
Standard Sandun

1
Bez pełnego schematu prosisz nas, żebyśmy tylko zgadli. To, co pokazałeś teraz, to tylko etap wyjściowy; nie ma mowy, aby SOC wykrył krzyż zerowy bez dodatkowych obwodów.
akohlsmith

Odpowiedzi:


5

Po pierwsze, jeśli kontrolujesz element grzewczy, nie potrzebujesz tłumika.

Po drugie, bezpieczny jest terminem względnym. Jeśli w bezpieczny sposób pytasz, czy wybuchnie i nie zapali się, zbuduj to i dowiedz się. Jeśli przez „bezpieczny” masz na myśli to, że ja lub ktokolwiek tutaj mogę powiedzieć, że zbudowałeś bezpieczny obwód, co oznacza, że ​​nikomu nie skrzywdzisz… cóż, powodzenia w podjęciu zobowiązania. 240 VAC jest ogólnie uważane za niebezpieczne napięcie, z którym można się zepsuć, więc nie jest rozsądne, aby ktokolwiek dał Ci szansę.

Oto link, który pokazuje notatkę aplikacji, która pomoże ci zaprojektować obwód.

http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3003.pdf

Porada bezpieczeństwa: Jeszcze jeden komentarz, pamiętaj, że musisz poradzić sobie z napięciem szczytowym przy określaniu części oraz radzić sobie z sytuacjami skokowymi i przepięciowymi, które mogą wyniknąć z zakładu energetycznego. Zatem 240 VAC to wartość skuteczna (średnia), a szczyt to iloczyn kwadratowy 2 lub 340 woltów. Upewnij się więc, że używasz triaka, który może obsłużyć 600 V dla obwodu 240 V AC.


2
Szczyt to razy sqrt (2), chyba że chcesz dodać do niego trochę narzutów dla bezpieczeństwa.
exscape

Brian, dziękuję za odpowiedź :) Zaktualizuję moje pytanie, tworząc lepszy schemat. @exscape, tak myślałem - powinienem być bezpieczny z częściami izolacyjnymi o napięciu 400 V, prawda?
Morten Jensen

@Brian Zaktualizowałem swoje pytanie (bardzo dużo).
Morten Jensen

4

Dodam jeszcze kilka rzeczy:

  • 500 miliamperów to duży prąd i powinno wystarczyć do bezpośredniego napędzania optoizolatora, chyba że UC będzie działało pod innym napięciem. Nawet wtedy prawdopodobnie możesz użyć go jako zlewu.

  • Jeśli nadal trzymasz tranzystor, potrzebujesz rezystora między GPIO a bazą. B-> E na tranzystorze działa jak dioda, więc pobiera tyle prądu, na ile pozwalasz, a jednocześnie potrzebuje tylko kilku miliamperów, aby wykonać swoją pracę. Sprawdź arkusze danych, ale coś takiego jak 1k powinno wystarczyć do wykonania całej pracy, a jednocześnie nie pobiera nadmiernego prądu.

  • Zapamiętaj zachowanie operacyjne TRIAC, decydując się na użycie go w ten sposób. Nie wyłączy się, dopóki napięcie prądu przemiennego nie zmieni się na przeciwną biegunowość i nie przekroczy zero. Oznacza to, że nie możesz używać PWM w tradycyjnym sensie podanym przez uC (ponieważ jest to zwykle kilkadziesiąt kiloherców) i będziesz musiał sam obserwować zerocross i liczyć wewnętrznie, aby wyzwolić triak. Być może uprościłeś schemat, ale nie widziałem niczego, co wskazywałoby, że podajesz sygnał zerowego krzyża do swojego komputera.


1

Jeśli chodzi o bezpieczne napięcia, to dobre pytanie. Widzę, że wahania napięcia w sieci wynoszą do 260 VAC RMS; to około 364 VAC w szczycie. TRIAC 400 V może po prostu spełnić te wymagania. Jednak rozsądnie byłoby użyć TRIAC 600 V, ale są one bardziej kosztowne.


1

zacząłem pracować z ściemnianiem AC żarówek LED AC i wykonałem ten obwód, który używa timera 555 do wykrywania zera.

555 ściemniacz zero cross achttps://www.dropbox.com/s/l1mweybxcspuqwr/555.png?dl=0

do tej pory nie widziałem potrzeby obwodu tłumiącego. zacząłem testować z dłuższym (25 m) kablem między żarówką a ściemniaczem i zobaczyłem migotanie.

nie jestem pewien, jak ważne jest migotanie lampy grzewczej.

mogłeś już rozwiązać problem. wspaniale byłoby usłyszeć, kto poszedł.

powodzenia.

Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.