Шим На Мк + Силовая Нагрузка

[-=gga=-]

Собственно сделал на МК плавное включение светодиода. Вот хочу применить более мощную нагрузку, например лампочка на 12В 21/5Ватт Я тут нашёл схему (и не одну) но все они на полевых транзисторах ктороых у меня нету да и особо не хочеться с ними связываться...

Вот одна из таких схем

Можно ли применить я такой схеме биполярный тарнзистор например КТ819 естественно немного переделав схему. Или это не возможно в принципе ?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[YurkaM]

Да можно, конечно. Греться только сильнее будет. Прелесть MOSFETов в малом сопротивлении открытого канала (сотые...тысячные доли Ома). Ну и напрямую КТ819 АВР-кой не раскачать - надо составной транзистор ставить. И не 819 кстати, а 818 если подключение нагрузки требуется сохранить именно такое (одним концом на массу).

ps с лампочкой в 21Вт вполне справится КТ973.

Изменено 10 мая, 2008 пользователем YurkaM

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Lexi]

Лучше купить мосфет, проблем меньше будет....

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[-=gga=-]

Ну вот сделал я составной ключ из КТ819 + КТ814 + КТ315. Ключ получился довольно чуткий, и он не нагружал МК. Схема прекрасно работает.

Теперь хотелось бы управляь силовой нагрузкой, это в данном случае люстра. Мощность люстры равна 18*40=720 (Вт)

18 - кол-во лампочек

У меня раньше была такая система, от неё у меня остались 4 диода на радиаторах В25 и тиристор Т25 (параметры есть вот тут )

Короче говоря силовая часть готова, осталось состыковать силовую с цифровой.

Учитывая то что этот регулятор я делаю не для игр, а он будет замурован в стене, я всё же раскошельюсь и куплю мосфет, и оптопару, для максимальной защиты цифровой части.

Вот только я не могу определиться какую оптопару и мосфет выбрать для управления таким мощным тиристором?

[YurkaM]

Непонятно, если будет оптопара, зачем ещё мосфет?

Диоды плюс тиристор - это просто, из соображений использовать то что есть под рукой? Чем не устраивает стандартная связка - оптосимистор + силовой симистор, (например MOC302x + BTA16-600)

Если тиристор(симистор), то тут уже не просто ШИМ, а синхронно с сетью и нужет датчик перехода через ноль.

[-=gga=-]

Ну в таком случае пусть будет только оптопара, а вот какая ? РС817 потянет ?

Я использую диодный мост и тиристор, потомучто они в сборке на радиаторах и замурованиы в стене, а вытаскивать их от туда мне не очень то хочеться Вот и хочу использовать то что есть.

Если тиристор(симистор), то тут уже не просто ШИМ, а синхронно с сетью и нужет датчик перехода через ноль.

А вот про это можно по подробнее ? А без него нельзя обойтись ?

Вот нарисовал схему на вскидке, покритикуйте.

[YurkaM]

у pc817 выходной транзистор на 35 вольт всего расчитан, а у тебя при закрытом тиристоре там будет 310 вольт.

А вот про это можно по подробнее ? А без него нельзя обойтись ?

Если ключевой элемент тиристор (или симистор), то без датчика нуля (zero-cross) не получится. ...Чё-то не могу найти быстро какую-нить ссылку с картинками.... Ну вобщем так. Принцип работы таких регуляторов (фазо-импульсное управление тиристором) заключается в соотношении времени закрытого и открытого состояния тиристора за один полупериод сети. Дело в том, что открывшийся тиристор до конца полупериода синусоиды уже не закрыть. Поэтому надо отслеживать начало полупериода, потом отсчитывать от него угол (ну или время, для нашего случая 0...10мс) и подавать импульс на тиристор. У меня объяснять не очень получается - поищи что нить типа "принцип работы тиристорного регулятора мощности".

[-=gga=-]

Далеко искать не пришлось, нашёл довольно наглядное описание, с рисунком. Теперь надо помозговать. 1 полупериод сетевого напряжения длиться 0.01 с. Если мне нужно 70% то мне надо после нуля, подождать 3мс, и потом включить симистор, а через 7 мс он сам закроеться из-за смены напрявления тока. Это я правильно понял ?

Если да, то едем дальше

1. Как выглядит схемно этот датчик ?

2. Вот простенький алгоритм работы МК, с учётом датчика нуля:

Датчик нуля подключаем к МК, при его срабатывании МК будет генерировать прерывание (датчик должен срабатывать каждые 10мс). А вот как с помощю ШИМ-а управлять симистором во время прерывания я не много не догоняю.

Или может ШИМ тут вовсе не нужен ? Может таймером управлять ?

[YurkaM]

Если мне нужно 70% то мне надо после нуля, подождать 3мс, и потом включить симистор, а через 7 мс он сам закроеться из-за смены напрявления тока. Это я правильно понял ?

Именно так. Только зависимость мощности от фазы нелинейна. Ну это я думаю нам не важно.

Как выглядит схемно этот датчик ?

Если гальваническая развязка с сетью не нужна, то просто резистор от фазного провода на вход INT МК. Ну ещё можно стабилитрон добавить 4v7 для подстраховки.

Может таймером управлять ?

Таймер - само сабой. Думаю, удобней просто отсчитывать время без всяких аппаратных PWM, хотя можно, наверное извратиться и использовать таймер в режиме PWM

[YurkaM]

Если в девайсе будет трансформатор для питания МК, то можно подключиться к вторичке транса. Причём можно и до выпрямителя и после. Только прерывания по разному настраиваются в том и другом случае. Вот здесь картинка

Можно ещё использовать аналоговый компаратор МК. От вторички транса на входы +\- компаратора. Так вроде точней должно ноль вылавливать при малом напряжении с транса (слишком пологие фронты для чёткого INT). Но мне чего-то компараторы в АВР-ках не нравятся ловят помехи сильно - глюки с ними...

Изменено 11 мая, 2008 пользователем YurkaM

[-=gga=-]

То что зависимость мощности от фазы нелинейна я понял из отсюда (это Регулятор яркости лампы накаливания на микроконтроллере) так же там есть расчёт таблиц задержек в формате ексела, может кому то пригодиться Мне он наверное тоже пригодиться.

Трансформатор в системе будет, вот от него и буду брать сигнал для детектора нуля. Поставлю резистор на 10 кОм и стабилитрон на 4,7 В. Спасибо за схему.

Ну и зачем я изучал ШИМ если он не нужен ? Ну ладно, лишних знаний не бывает.

Пожалуй я всё же использую таймер, и с его помощю буду создавать задержки.

На счёт компаратора. У меня в МК компаратора вообще нету. Я делаю на NEC микроконтроллере.

[YurkaM]

Да там в принципе вообще ничё сложного. Единственно грабли могут быть из-за ложных прерываний, елси нагрузка большая коммутируется и помехи сильные. Но легко решается запретом INT после каждого срабатывания на время чуть меньше 10мс.

Я делаю на NEC микроконтроллере.

О!! Круть! Уважаю. А я так и не решился...

[Migray]

Георгий, ШИМ ты изучал для следующей реализации своей задачи.

Мощный ключ из 2 MOSFET-ов + опторазвязанный драйвер на управлении от МК.

Схемку я уже когда-то рисовал на форуме.

Никаких диодных мостов, перехода через "0" и т.д.

Частота генерации скажем 5 кГц, ее проще зафильтровать, чем 50 Гц.

Маленькие габариты фильтра, минимум помех в сеть.

И главное простая зависимость ширины импульса и передаваемой в нагрузку мощности мощности.

[Migray]

Пожалуй я всё же использую таймер, и с его помощю буду создавать задержки.

На счёт компаратора. У меня в МК компаратора вообще нету

С таймером - правильное решение, для этого он и нужен.

Не забывай периодически измерять период сети, в нашей сети и частота и напряжение - вещи не постоянные.

Компаратор лучше внешний, ему еще обратную связь добавить, превратив в триггер Шмидта.

Устойчивее работать будет, меньше ложных срабатываний.

[-=gga=-]

То есть ты предлагаешь использовать не тиристор (симистор), ктороый нужно закрывать, а мосфет (полевой транзистор) который после отключения напряжения на затворе сам закроется ?

Мосфеты, я так понимаю, надо включать встречно-паралельно да ?

Опторазвязанный драйвер наверное подойдёт MOC3053 (это опто-симистор) ну или чтото в этом раде, из серии МОС30хх

А при такой схеме не будет ли ощутимой потери мощности на лампах ?

Частота генерации скажем 5 кГц, ее проще зафильтровать, чем 50 Гц.

Маленькие габариты фильтра, минимум помех в сеть.

Это ты про частоту шима говоришь чтоли ?

[YurkaM]

а мосфет (полевой транзистор) который после отключения напряжения на затворе сам закроется

Мосфет сам по себе не закроется. Но в отличие от тиристора его можно закрыть принудительно в любой момент. Поэтому можно делать ШИМ на частоте много больше чем 100Гц и не привязываться к сети.

Мосфеты, я так понимаю, надо включать встречно-паралельно да ?

Если оставить диоды (которые в стене), то хватит одного мосфета.

наверное подойдёт MOC3053 (это опто-симистор) ну или чтото в этом раде, из серии МОС30хх

Для мосфетов не пойдёт. Если частоты не высокие, думаю можно обойтись опто-диодом или опто-транзистором. А лучше какой-нить оптодрайвер, специально заточеный для управления мосфетами.

А при такой схеме не будет ли ощутимой потери мощности на лампах ?

Из каких соображений???

зы

Чё-то Migray глянул на твой пост и ушёл... Может рисует приктическую схемку. А то от меня одна вода

[Migray]

То есть ты предлагаешь использовать не тиристор (симистор), ктороый нужно закрывать, а мосфет (полевой транзистор) который после отключения напряжения на затворе сам закроется ?

Ну тиристор/симистор закрывать не надо, он сам закроется при переходе сети через 0.

А вот MOSFET/IGBT сам не закроется, вернее не сразу закроется.

Все дело в емкости затвора, которая у мощных транзисторов не маленькая.

Когда ты в статике лампочкой/моторчиком управляешь, резистор с заатвора на общий и все оби.

А вот при быстрых переключениях затвор нужно принудительно разряжать.

Для этого выход драйвера делают "двухтактным".

Верхний ключ драйвера заряжает затвор, нижний - разряжает.

Есть специальные микросхемы, очень популярны драйверы фирмы IR.

Но есть и более простые решения, оптопара с 2-тактным выходом

PS9552 или HCNW3120

Мосфеты, я так понимаю, надо включать встречно-паралельно да ?

Транзисторы включаются последовательно, встречно.

Паралельно каждому MOSFET включен паразитный диод. Его убрать никак нельзя, главное помнить, что он есть.

В нашем случае даже хорошо, что он есть. А еще лучше, если в транзистор встроен дополнительно диод Шотки, для надежности.

MOSFET на высокое напряжение применяются редко, чаще используют IGBT.

У них полевой вход, как у MOSFET и биполярный выход. Их тоже лучше брать со встроенным диодом Шотки, дабы не разбабахивать радиатор.

А при такой схеме не будет ли ощутимой потери мощности на лампах ?

Наоборот, сопротивление открытых ключей небольшое, потери минимальны.

Хотя можно применить и схему с диодным мостом и одним ключом, как в маломощном электроинструменте.

Это ты про частоту шима говоришь чтоли ?

Про нее, родимую. Хотя на небольшой нагрузке и хороших транзисторах ее еще поднять можно.

Надо уже смотреть на те транзисторы, которые у тебя найдутся.

зы

Чё-то Migray глянул на твой пост и ушёл... Может рисует приктическую схемку.

Начал ответ писать, а инет "потерялся". Вот и получилось, что ушел

Схему рисовать не стал, включение транзисторов аналогично DIM200.

Ну если надо, могу и оптодрайвер пририсовать

Изменено 13 мая, 2008 пользователем Migray

[-=gga=-]

Поэтому можно делать ШИМ на частоте много больше чем 100Гц и не привязываться к сети.

Вот это меня и привлекает в этой задумке и к тому же можно просто использовать ШИМ, и зависимость там будет линейная.

Верхний ключ драйвера заряжает затвор, нижний - разряжает.

Ну значит когда на выходе ШИМ-а лог. 1 надо затвор замкнуть на + (зарядить), а когда на выходе шима лог. 0, надо затвор закоротить на минус, то есть разрядить его. Ну и так по кругу. Не думаю что это проблема...

Есть специальные микросхемы, очень популярны драйверы фирмы IR.

Не, не, ме специализированное не надо, у нас всё равно этого не найти, надо как можно распространённые детали. Эксклюзива у нас нету

Транзисторы включаются последовательно, встречно.

Паралельно каждому MOSFET включен паразитный диод. Его убрать никак нельзя, главное помнить, что он есть.

В нашем случае даже хорошо, что он есть. А еще лучше, если в транзистор встроен дополнительно диод Шотки, для надежности.

Если в транзисторах есть диод, то при любом его подключении он будет пропускатть положительную или отрицательную составлющую переменного тока, иначе говоря, лампа у меня будет гореть на 50% а это не есть гуд. Может стоит выпрямить переменный ток и потом его коммутировать ? Лампе то всё равно, что на неё подаётся.

Так в чём же плюс этого встроенного диода ?

Хотя можно применить и схему с диодным мостом и одним ключом, как в маломощном электроинструменте.

Параметры ус тройства я уже говорил. Входное напряжение 220В. Мощность 800Вт. Назначение: Плавное (в течение 10-15 секунд) включение люстры.

Не думаю что 800 вт это маломощное устройство, хотя всё в мире относительно

Надо уже смотреть на те транзисторы, которые у тебя найдутся.

Во, во, это ты в точку сказал

[Migray]

Ну значит когда на выходе ШИМ-а лог. 1 надо затвор замкнуть на + (зарядить), а когда на выходе шима лог. 0, надо затвор закоротить на минус, то есть разрядить его. Ну и так по кругу. Не думаю что это проблема...

Понял правильно.

Проблема в том, что при быстрых переключениях возрастает ток заряда/разряда затвора.

Поэтому драйвер должен переключаться быстро, и выдерживать большие токи.

Не, не, ме специализированное не надо ...

Если для дома для семьи, то могу поделиться. Пара оптодрайверов у меня в столе валяется, а новых экспериментов пока не предвидется.

Транзисторы включаются последовательно, встречно.

...

Если в транзисторах есть диод, то при любом его подключении он будет пропускатть положительную или отрицательную составлющую переменного тока...

Так в чём же плюс этого встроенного диода ?

Ну и пусть себе пропускает. Транзистора ведь два, последовательно.

И второй закрыт, значит тока все равно нет.

Основное назначение этого диода в нашей схеме - защита его собственного транзистора от напряжения обратной полярности.

Параметры ус тройства я уже говорил.

Ну 4 А в рабочем режиме не очень много.

Тут можно и простейшую схему.

Только при выборе транзистора учитывай, что у холодной лампы сопротивление примерно в 15 раз меньше, соответственно ток больше.

[Alex]

сопротивление примерно в 15 раз меньше

Шимом будет разгонять по тихоничку.

Частоту сделать несколько Кгц, и норма будет.

А вообще я-бы поставил симистор и не парился бы.

С такими экспериментами столько транзисторов в помойку улетит, огогоооо .....

[Migray]

Ну естественно, для плавного набора яркости -=gga=- эту тему и затеял.

Частота ШИМ - посмотрим на транзисторы, сколько потянут, столько и будет.

Вот только при выборе транзистора ток нагрузки - один из определяющих параметров.

А он на холодной лампочке максимальный. Об этом и предупреждал.

alkl, а ты видел как сеть колбасит при тиристорном управлении киловаттной нагрузкой?

При 50% мощности? А при 20 %?

ШИМ при 10 кВт на фазу - все пучком. Только ес-но ребятам пришлось над расчетами посидеть.

Эксперементировать с транзисторами на таких мощностях не надо, слишком дорого обойдется.

Хотя кто не умеет работать головой, тот работает руками

Изменено 14 мая, 2008 пользователем Migray

[-=gga=-]

Migray

Проблема в том, что при быстрых переключениях возрастает ток заряда/разряда затвора.

Поэтому драйвер должен переключаться быстро, и выдерживать большие токи.

Ясно.

Если для дома для семьи, то могу поделиться. Пара оптодрайверов у меня в столе валяется, а новых экспериментов пока не предвидется.

Да делаю для дома, но всё же хотелось бы пока своими силами попробовать

Ну и пусть себе пропускает. Транзистора ведь два, последовательно.

И второй закрыт, значит тока все равно нет.

Ясно.

Только при выборе транзистора учитывай, что у холодной лампы сопротивление примерно в 15 раз меньше, соответственно ток больше.

Ну лампы я планирую запускать в течение 10-15 секунд, думаю за это время они успеют разогреться Хотя транзисторы надо бы на 5 А, чтобы меньше грелись.

alki как уже говорили, если использовать симистор, то надо учитывать и переход через ноль, а это меня не очень радует

Migray

Частота ШИМ - посмотрим на транзисторы, сколько потянут, столько и будет.

Ты не мог бы посоветовать мне транзисторы, на 5А и чтобы не очень дорогие и редкие. Я позвоню в магазин и разузнаю. Желательно несколько штук, что бы можно было выбрать то что есть, и оттуда начать плясать

И ещё вопросец, для этого шима фильтр нужен ? Надо будет и над ним подумать.

[-=gga=-]

Вот тут порылся в книжках и нашёл один транзистор IRF830 вот даташит на него

А вот некоторые параметры

Vdss = 500V

Rds = 1.5 Om

Id = 4.5A

Если ещё добавить радиатор, то в принципе должно хватить. Что посоветуете ? Звонить в магазин или как ?

[Migray]

Если-бы ты управлял ТЭНом, то хватило-бы.

А на лампочку я беру с 5-кратным запасом по току.

У ваших магазинов сайты с электронным катологом есть?

[-=gga=-]

Нет нету. Мне нужно 3 А, если брать пятикратное увеличение то это значит что нужно 15А и при чём две штуки.

Больно большие токи тут выплывают... Сопротивление 40Вт лампы в холодном состоянии примерно равно 100 Ом. Для 18 ламп это сопротивление будет равно 100/18 = 5.6 Ом А при сетевом напряжении 220В пусковой ток будет составлять 40 А (хотя при разогретых лампах он составляет 4 А (из формул))

В итоге я получил что надо не 5 кратное увеличение, а аж 10 кратное. Да не ожидал чесно говоря

Всё вышесказанное пригодится тем, кто должен просто включать\выключать лампу, но суть моей конструкции состоит в том, чтобы этот пусковой ток уменьшить до минимума, ведь у меня будет идти разогрев лампы в течеие 10-15 секунд, за это время лампа успеет разогреться, а в разогретом состоянии сопротивление той же самой лампы составляет 1200 Ом (тоже из формул). То есть тоже в 10 раз больше.

Значит мне в принципе не нужно расчитывать на 40 А, мне хватит и стандаритных 5А (точнее 3А, но два ни запас).

В любом случае для меня главное достать хоть какой-нибудь транзистор, если найду на 10А то возьму их, но я опасаюсь что я их вообще не смогу найти. Вот по этому я и прошу несколько марок, чтобы позвонить и узнать есть ли у них эти тарнисторы или нет.