Zdravím všechny,
mám problém s plynulou regulací jasu 150 W IČ žárovky. Potřebuji libovolně měnit jas pro aplikaci PID regulace teploty či zahřívání po rampě. Testoval jsem zapojení s optotriakem MOC3020 (viz Fig.5 v datasheetu, obvod pro rezistivní zátěž), triak jsem použil BT137.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/moc3020.pdf
Uvedené zapojení sice funguje, ale ne podle mých představ. Pro periodu PWM signálu 10 ms (řízeno SIEMENS S7-1200) je svit značně nestabilní např. pro PWM 10 % žárovka postupně pohasíná a následně zvyšuje jas pořád dokola a od PWM 70 % není patrný rozdíl od maximálního výkonu.
Od periody 40 ms je chování stabilnější, ale frekvence je tak nízká, že blikání při malých výkonech je pozorovatelné i okem, což je nepoužitelné.
Tuším, že problém tkví v tom že PWM signál není synchronní se síťovým napětím a tak se postupně spouští různé části periody. Nebo je optotriak a triak příliš pomalý, jenže to mi podle datasheetu moc nesedí.
Napadlo mě to řešit tak, že napětí do žárovky usměrním. Pokud se správně domnívám, tak v tomto zapojení by triak měl spínat stejnosměrné napětí bez problému. Pokud chci usměrnit napětí pro žárovku tak stačí Graetzův můstek s filtračním kondenzátorem? Obávám se, že žárovka to jen tak nezvládne. Tak prosím o radu jak usměrnit, pokud to teda má vůbec cenu.
Zkoušel jsem i řešení s polovodičovým relé bez spínání v nule.
http://www.tme.eu/cz/Document/0f0a28cb9a23322e7a70e3599434f4cd/SSR120A.pdf
Problém naprosto stejný, i když zde to muže být i kvůli rychlosti spínání.
Pokud bych použil spínání v nule, tak mám zato, že výsledek by byl ještě horší vzhledem k tomu, že PWM není synchronizovaný s periodou.
Prosím o radu, kde je chyba a jak tento problém řešit co možná nejjednodušeji (nemám moc času na návrh složitých obvodů, už tak jsem nad tímto strávil příliš). Už jsem pročetl mnoho konverzací, ale jasné řešení mi neposkytly. Případně by se hodil i typ na nějaký komerčně prodávaný stmívač, ale trh je plný pouze stmívačů řízených tlačítkem a to je pro můj účel nepoužitelné. Z kontroléru můžu řídit i analogově 0-10 V. Cenově bych se rád vlezl do 2000 Kč, pokud nebude zbytí.
Z toho, co vypadalo ze začátku jednoduše, se stala moje noční můra . Budu velmi vděčný za vaši pomoc, je pro mě důležité to vyřešit.
Založen: Mar 16, 2005 Příspěvky: 32054 Bydliště: Česká Třebová, JN89FW21
Zaslal: čt listopad 05 2015, 23:55 Předmět:
Pokud tam pustíš stejnosměr, musíš použít tranzistor (IGBT nebo prostě výkonovej FET) - triak nebo tyristor už bys nerozepnul. _________________ Nasliněný prst na svorkovnici domovního rozvaděče: Jó, paninko, máte tam ty Voltíky všecky...
Založen: Oct 02, 2009 Příspěvky: 5286 Bydliště: PO
Zaslal: pá listopad 06 2015, 7:30 Předmět:
Pokiaľ sa to riadi triakom/thyristorom musí sa to synchronizovať so sieťou. Sieť nemá stabilnú frekvenciu, býva to aj ±0,5Hz. Ak to zvládne časovo S7 (to netuším), potrebuješ jeden vstup pre detektor prechodu "NULOU".
Možno jednoduchšie by bolo usmerniť, napájanie žiarovky a spínať tranzistorom/mosfetom. PWM by malo mať vyššiu frekvenciu, alebo kvalitne vyfiltrovať napájanie žiarovky, aby sa neuplatnila "interferencia" frekvencie zvlnenia napájania a frekvencia PWM cyklu. Modulácia jasu bude úmerná veľkosti zvlnenia. Pri vyššom cykle PWM to odfiltruje zotrvačnosť vlákna žiarovky.
Na spínanie tranzistora sa musí použiť kvalitné galvanické oddelenie nejakým optronom. Pre MOSFETy sú nejaké bez potreby pomocného napájania.
Ono spojit klasickou PWM se střídavým napětím není úplně ideální a musí se opravdu řešit správný okamžik sepnutí.
Nevím, zdali má S7-1200 něco jako přerušení od změny na vstupu. Pokud ano, tak to s výše uvedeným schématem vyřešíš jednoduše. Jinak bys to musel řešit nějakým interfacem (malý PIC asi tak se 6-8 vývody), ktrerého bys krmil PWM signálem z S7 a tento PIC by řešil detekci průchodu nulou a následné sepnutí výstupu podle PWM na vstupu.
Založen: Oct 30, 2010 Příspěvky: 6638 Bydliště: Praha
Zaslal: pá listopad 06 2015, 9:18 Předmět:
Použij výrazně vyšší frekvenci PWM, mosfet umísti do DC větve graetzu, tím bude spínat ss napětí, i když pulzující, ale to ničemu nevadí. Mosfet musíš budit galvanicky odděleně, buď optronem + budičem a vlastním odděleným zdrojem, nebo budícím tráfkem. Graetz potom zapoj AC stranou do série s žárovkou. Žárovka pojede na AC, můžeš ji spínat mosfetem na desítkách kHz a nemusíš řešit synchronizaci od sítě. Pomalým náběhem PWM zajistíš i softstart, aby se šetřilo vlákno žárovky po zapnutí. Při 150W budou ztráty na diodách a fetu zcela zanedbatelné.
Pokud trváš na řízení výkonu triakem, musíš ho používat v režimu fázového řízení. S7-1200 pak musí řídit úhel otevření triaku třeba pomocí analogového výstupu (např. 0 - 10V), což by byla výstupní veličina regulátoru (akčního členu).
V opačném případě musíš použít jako spínací prvek tranzistor (např. MOSFET) a použít PWM funkci S7-1200 na podstatně vyšším kmitočtu.
Viz např.: zde.
Založen: Jun 05, 2005 Příspěvky: 12366 Bydliště: Ostrava
Zaslal: pá listopad 06 2015, 19:50 Předmět:
Co s tou infra žárovkou ohříváš? Řešil jsem pár podobných aplikací, konkrétně třeba sušičku - vypalovačku tkaniny, tam se použilo normální fázové řízení - dokonce se použil běžný malý divadelnický stmívač, vyřazený z kina. _________________ Curvetraceristé všech zemí spojte se!
Všem vám mockrát děkuji za odpovědi, teď v tom mám mnohem větší jasno. Obvod s detekcí nuly a přerušením mi přijde jako zajímavé řešení, jednoduché konstrukčně však náročnější na algoritmus a vlastnosti kontroléru. Řešení s MOSFETEM a usměrněním je už náročnější na návrh, zvlášť když nemám zkušenosti s buzením MOSFET apod. (i když nic co se nedá vygooglit).
Nejprve tedy zkusím obvod s detekcí nuly, už jen proto, že součástky vyjdou levněji než cuprextit se svorkami . Jen abych měl jasno, tak triak se může sepnout kdykoli a rozepnout se pouze v nule? Potom, signál detekce nuly na vstupu kontroléru vyvolá přerušení, které spustí OB jež má za úkol s časovým zpožděním vyslat pulz na výstup kontroléru. Takto se zapne triak po definovaný čas půlperiody a po průchodu nulou se automaticky vypne. Čas zpoždění pulzu pak bude nepřímo úměrný příkonu do žárovky. Je to tak?
Průběžně budu informovat o pokroku. Pokud to kontrolér nebude časově zvládat apod. tak se vrhnu na řešení s MOSFETEM.
Celá sestava je v podstatě multifunkční demonstrace a využití kontrolérů Siemens. Za prvé, ukázka regulace teploty na konkrétní hodnotu. Dále měření a regulace vlhkosti uvnitř boxu. Ukázka automatické kalibrace teplotních čidel (tedy výuka). Dále se využije v materiálovém výzkumu, kde bude měřit teplotní stabilitu nanočástic z hlediska skladování včetně stability surfaktantu. Nabízelo se i zjišťování stárnutí plastu pro vinařský průmysl. BTW je to moje Diplomka a docela nestíhám , vzhledem k tomu, že musím řešit další problémy jako propojení systému s LabVIEW a to i na skutečných pecích pro nanočástice a řadu dalších problémů s tím spojených. Pávě sem se sekl na regulaci žárovky a to si nmůžu dovolit moc dlouho.
Díky za každou radu a odpověď, jsem díky tomu blíže k úspěšnému dokončení studia Aplikované fyziky:).
... triak se může sepnout kdykoli a rozepnout se pouze v nule? Potom, signál detekce nuly na vstupu kontroléru vyvolá přerušení, které spustí OB jež má za úkol s časovým zpožděním vyslat pulz na výstup kontroléru. Takto se zapne triak po definovaný čas půlperiody a po průchodu nulou se automaticky vypne. Čas zpoždění pulzu pak bude nepřímo úměrný příkonu do žárovky. Je to tak?...
Ano, triak rozepne při poklesu proudu pod jeho přídržnou hodnotu. A s tou nepřímou úměrností bych si nebyl tak jist.
Pro tebou navrhované řešení bude kritická časová hodnota programové smyčky. Přerušení příjde přesně každých 10ms. Tzn., že nejkratší časové zpoždění musí být max. do 1ms a i to představuje 10% půlperiody síťového kmitočtu. Pochybuji, že se ti tak krátkého času podaří dosáhnout (viz diskusi např. zde).
Řešení s analogovým výstupem se mi zdá schůdnější cesta. Jinak PWM výstup na MOSFET.
Založen: Oct 30, 2010 Příspěvky: 6638 Bydliště: Praha
Zaslal: pá listopad 06 2015, 23:14 Předmět:
Pokud by ses rozhodl spínat mosfetem v graetzu, izolační gatedriver není žádná věda, třeba toto: http://www.gme.cz/img/cache/doc/523/163/hcpl-3120-datasheet-1.pdf plus dc-dc konvertor a je to. Z výstupu driveru do gate fetu dej 10R rezistor, napájení gatedriveru řádně blokuj C. Nepotřebovat sledovat průchody nulou považuji za velkou výhodu a nebude problém s malými výkony, při fázovém řízení to bude značně kritické na přesné časování zapálení triaku.
Časy uváděny v GMT + 1 hodina Jdi na stránku 1, 2, 3Další
Strana 1 z 3
Nemůžete odesílat nové téma do tohoto fóra. Nemůžete odpovídat na témata v tomto fóru. Nemůžete upravovat své příspěvky v tomto fóru. Nemůžete mazat své příspěvky v tomto fóru. Nemůžete hlasovat v tomto fóru. Nemůžete připojovat soubory k příspěvkům Můžete stahovat a prohlížet přiložené soubory
Informace na portálu Elektro bastlírny jsou prezentovány za účelem vzdělání čtenářů a rozšíření zájmu o elektroniku. Autoři článků na serveru neberou žádnou zodpovědnost za škody vzniklé těmito zapojeními. Rovněž neberou žádnou odpovědnost za případnou újmu na zdraví vzniklou úrazem elektrickým proudem. Autoři a správci těchto stránek nepřejímají záruku za správnost zveřejněných materiálů. Předkládané informace a zapojení jsou zveřejněny bez ohledu na případné patenty třetích osob. Nároky na odškodnění na základě změn, chyb nebo vynechání jsou zásadně vyloučeny. Všechny registrované nebo jiné obchodní známky zde použité jsou majetkem jejich vlastníků. Uvedením nejsou zpochybněna z toho vyplývající vlastnická práva. Použití konstrukcí v rozporu se zákonem je přísně zakázáno. Vzhledem k tomu, že původ předkládaných materiálů nelze žádným způsobem dohledat, nelze je použít pro komerční účely! Tento nekomerční server nemá z uvedených zapojení či konstrukcí žádný zisk. Nezodpovídáme za pravost předkládaných materiálů třetími osobami a jejich původ. V případě, že zjistíte porušení autorského práva či jiné nesrovnalosti, kontaktujte administrátory na diskuzním fóru EB.
FAQ
Hledat
Uživatelské skupiny
Profil
Soukromé zprávy
Přihlášení
. Budu velmi vděčný za vaši pomoc, je pro mě důležité to vyřešit.
. Jen abych měl jasno, tak triak se může sepnout kdykoli a rozepnout se pouze v nule? Potom, signál detekce nuly na vstupu kontroléru vyvolá přerušení, které spustí OB jež má za úkol s časovým zpožděním vyslat pulz na výstup kontroléru. Takto se zapne triak po definovaný čas půlperiody a po průchodu nulou se automaticky vypne. Čas zpoždění pulzu pak bude nepřímo úměrný příkonu do žárovky. Je to tak?
