PWM Regulace jasu 150 W žárovky
Napsal: 05 lis 2015, 23:53
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.
Foto pro představu:
https://drive.google.com/folderview?id=0B6BmG08YcqmfU29vcFY4SzRrU00&usp=sharing
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.
Foto pro představu:
https://drive.google.com/folderview?id=0B6BmG08YcqmfU29vcFY4SzRrU00&usp=sharing
. 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?
