Cyfrowy ściemniacz z mikrokontrolerem

11

Chcę zbudować cyfrowy ściemniacz dla obciążeń rezystancyjnych. Znalazłem do tego obwód:

opornik

  • Napięcie wejściowe wynosi 220 V AC 50 Hz.
  • Czerwone pole na zdjęciu oznacza Zero Crossing Detection.

Gdy napięcie prądu przemiennego przekroczy zero, mikrokontroler zostanie przerwany i wykryje przekroczenie zera. dzięki czemu można osiągnąć wymagane napięcie, uruchamiając Triacpo określonym. DelayCzy polecasz ten obwód? jeśli tak, proszę dać mi znać, czy istnieje jakikolwiek układ scalony do zastąpienia Red Box(pokazany na zdjęciu) w celu wykrycia zerowych punktów napięcia prądu przemiennego (ponieważ mój obwód powinien być tak mały, jak to możliwe)?

PS Ponieważ potrzebuję tego obwodu, aby zmniejszyć zużycie energii obciążeń, sam obwód musi rozproszyć najwyżej 5 watów.

Mehrdad Kamelzadeh
źródło

Odpowiedzi:

14

W odpowiedziach na to pytanie wyjaśniono, w jaki sposób można wykonać ten kompletny obwód detekcji przejścia przez zero za pomocą rezystorów serii U1, R12 i 2 po stronie 220 V. Jedno rozwiązanie wykorzystuje wspólny transoptor, drugi to transoptor Darlington, który potrzebuje mniej prądu do napędzania diody LED transoptora, więc jest to mniej mocy w rezystorach szeregowych (mniej niż 200 mW dla pełnego detektora przejścia przez zero).

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Zastępuje to czerwone pole plus prostownik po lewej stronie.

edytuj dd. 2012-07-14
Jeśli transoptor wejściowy AC jest zbyt drogi, możesz użyć wspólnego transoptora z 1N4148 w układzie przeciwrównoległym:

transoptor

Będziesz miał przewagę w postaci niższych kosztów i szerszej oferty. W LTV-817 kosztuje tylko 10 centów w 1000 ilości, ale ma poważny 50% CTR. Za jedyne 2 centy więcej dostajesz LTV-815 , który ma moc wyjściową Darlington . Zamiast 1 dodatniego impulsu co pół okresu będziesz miał dodatni puls nieco dłuższy niż pół okresu.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Jeśli częstotliwość sieci wynosi 50 Hz, jeden okres wynosi 20 ms. Jeśli zatem impuls dodatni ma długość 12 ms, wiesz, że pokrywa on dwa symetryczne przejścia przez zero. Ponieważ przecięcia zera są w odstępie 10 ms, był jeden 1 ms po rozpoczęciu impulsu 12 ms i jeden 1 ms przed końcem. Więc wiesz, że następne przejście przez zero nastąpi po 9 ms po zakończeniu impulsu.
Jest to bardzo łatwe w oprogramowaniu i utrzymuje niskie koszty BOM.
(koniec edycji)

Ale uważaj z kierowcą triaka. Wejście jest izolowane od sieci przez transoptor, ale najwyraźniej zapomnieli o tym po stronie kierowcy, więc obwód jest ostatecznie podłączony bezpośrednio do sieci, a zatem może być śmiertelny!

Po tej stronie potrzebujesz transoptora. Typowa aplikacja z arkusza danych MOC3051 :

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Upewnij się, że używasz transoptora z fazą losową (jak MOC3051).

stevenvh
źródło
Ta inna odpowiedź również wyjaśnia to bardzo dobrze.
m.Alin
Oczywiście. Właśnie wskazałem dodatkowe źródło informacji.
m.Alin
Steven Bardzo mi przykro, ale nie jestem bardzo profesjonalny. pomożesz mi to rozgryźć? gdzie mam umieścić mój mikrokontroler? i jak powiedziałeś, pierwszy obraz może zostać zastąpiony przez Red Box plus prostownik. Czy mogę podłączyć R1 i R2 bezpośrednio do 220VAC ???? Jeśli tak, jakie powinny być wartości R1 i R2? Jestem zdezorientowany. :(
Mehrdad Kamelzadeh
1
@ Mehrdad - Do masowej produkcji potrzebujesz jak najmniejszej liczby komponentów. Zamiast potrzebować kilku komponentów do zapewnienia idealnego sygnału, polegam na oprogramowaniu, które wykrywa faktyczne przejście przez zero w środku impulsu. Oprogramowanie do masowej produkcji jest praktycznie bezpłatne. Jeśli SFH620A jest zbyt drogi, istnieją alternatywy. Digikey wymienia 650 transoptorów z wejściem AC. EL814 kosztuje tylko połowę ceny SFH620A.
stevenvh
1
@ Mehrdad - rzeczywiste przejście przez zero znajduje się w środku impulsu, więc możesz je określić dopiero po impulsie. Jeśli chcesz wystrzelić triaka dokładnie na przejściu przez zero, jesteś o kilka ms za późno. Ustawiasz więc czas, kiedy oczekiwane jest następne przekroczenie zera, a kiedy ten zegar daje ci przerwanie, wiesz, że to przekroczenie zera. W tym samym czasie przetwarzasz impuls wejściowy, aby zdefiniować moment następnego przekroczenia zera. Dlatego zawsze używasz impulsów wejściowych do następnego przejścia przez zero.
stevenvh
4

Nie znam żadnego układu scalonego, który mógłby zastąpić pełny wykrywacz z zerowym krzyżem, ale korzystałem z tego obwodu i działa całkiem dobrze i ma bardzo niskie zużycie energii.

Zero detektora krzyżowego

Więcej informacji znajdziesz tutaj .

Bruno Ferreira
źródło
Muszę użyć mikrokontrolera. Gdzie powinien być w tym obwodzie?
Mehrdad Kamelzadeh
Powinieneś podłączyć sygnał oznaczony jako OUT do pinu przerywającego.
Bruno Ferreira,
Czy zgadzasz się z częścią Load mojego obwodu? masz jakieś sugestie lub rekomendacje, czy jest w porządku?
Mehrdad Kamelzadeh
Jeśli chodzi o ładunek, zastosowałbym się do rady stevenvha. Jeśli chcesz izolować od sieci w celu wykrycia zerowego krzyża, powinieneś również odizolować kontrolę obciążenia. W zależności od prądu wyjściowego mikrokontrolera i charakterystyki używanego opto-triaka, możesz nie potrzebować tranzystora do napędzania opto-triaka.
Bruno Ferreira,
2

Ta nota aplikacyjna (AVR182: Zero Cross Detector) firmy Atmel opisuje, w jaki sposób można wykonać wykrywanie przejścia przez zero za pomocą dwóch rezystorów 1MΩ. Wiązało się to z podłączeniem sygnału sieciowego bezpośrednio do MCU, co może, ale nie musi być dobrym pomysłem, ale jest bardzo wydajne pod względem komponentów. Jeśli tylko będzie napędzać triak może nie być złym pomysłem.

Pamiętaj tylko, aby izolować rzeczy podczas debugowania itp.

Edycja: Aktualizowanie adresu URL do przeniesionej notatki aplikacji.

Trygve Laugstøl
źródło
Widziałem to, ale myślę, że nie jest to energooszczędne. Czy to jest
Mehrdad Kamelzadeh
Jak by nie było? Prąd przez rezystory 2 MΩ przy 220 V wynosi ~ 24 mW.
Trygve Laugstøl
więc proszę, powiedz mi, jakie są zalety i wady między tą metodą a drugą, którą zapewnił tutaj @Stevenvh (przepraszam, jeśli zadam bardzo podstawowe pytania, ponieważ nie jestem bardzo profesjonalny)?
Mehrdad Kamelzadeh
0

to dobre przykłady ładnie działających jednokanałowych / wielokanałowych ściemniaczy zero-crossowych z IR / UART / DMX512.

avra
źródło