TRIAC-Dimmer, Hilfe beim Schaltungsdesign (ohmsche Last)

Okay Leute, ich wurde beauftragt, ein Lichtdimm -Steuerungssystem für eine 240-V-Wärmelampe zu entwickeln, die etwa 250 W abführt . Ich muss die Wärmeabgabe an der Lampe durch Steuerung von einem Mikroprozessor einstellen.

Ich entwickle einen 8051-basierten SoC mit HF-Schaltkreisen und einigen Sensoren und Aktoren. Grundsätzlich ist es ein Knoten in einem drahtlosen Sensornetzwerk. Ich habe alle anderen Komponenten weggelassen.

Ich bin größtenteils ein Software-Typ, daher brauche ich hier möglicherweise Hilfe. Verzeihen Sie meinen Jargon und wenn ich grundlegende Fragen aufwerfe, habe ich nicht viel Erfahrung damit.

Ich denke an ein solches Design für die Dimmerschaltung:

.. und ich habe einige Fragen :) Ich habe rote Kästchen mit Nummern markiert, die den Fragen entsprechen:

1)

• Ist dies eine vernünftige Art, einen Triac zu fahren? Der Widerstand an Pin 6 sollte eine höhere Nennleistung haben. Wie 5W oder so würde ich raten.
• Das GPIO-Bein kann bis zu 500 mA liefern, es sollte also ausreichend sein, um das Gate für den Transistor anzusteuern, oder?
• Und meistens kann ich jeden Transistor nehmen.

2)

Ich weiß nicht, wie induktiv die Wärmelampe ist oder wie sich ihr Widerstand mit der Temperatur ändert. Ich möchte abschätzen, wie der Triac spezifiziert werden soll.

• 240 VAC (Effektivwert) wären ~ 340 VAC (Peak2peak), also sollte eine maximale Isolationsspannung von 400 V ausreichen, nicht wahr?
• Ein maximaler Stoßstrom von 4A würde einen gewissen Overhead hinterlassen, aber ich bin mir nicht sicher, wie viel ich brauche. Ich gehe davon aus, dass ein Einschalten von kalt viel Strom ziehen könnte - sollte ich sicher sein, Instrument? Ich habe keine anderen Daten zur Wärmelampe als die für 250 W max.

3)

• Verstehe ich richtig, dass dies der Dämpfer ist?

Ich habe ein paar Themen gefunden, die mir geholfen haben, aber ich würde mich über einen Kommentar freuen. Ich habe diese gelesen:

• Probleme mit der Triac-Dimmerschaltung
• Sanity-Check auf Snubber-Design
• Warum einen Optoisolator abschrecken?
• Wird bei einem TRIAC-Optokoppler eine Schutzdiode benötigt und wofür?

• Wie wird ein Phototriac-Koppler verwendet, um den Haupttriac auszulösen?

• http://www.nxp.com/documents/application_note/AN_GOLDEN_RULES.pdf

TL; DR: Bin ich mit dem Schaltplan weit weg? Eine Hilfe bei der Bewertung der Komponenten wäre auch nett :)

Wenn Sie ein Heizelement steuern, benötigen Sie zunächst keinen Dämpfer.

Zweitens ist sicher ein relativer Begriff. Wenn Sie sicher fragen, ob es explodieren und Feuer fangen wird, bauen Sie es und finden Sie es heraus. Wenn Sie mit sicher meinen, kann ich oder jemand hier Ihnen sagen, dass Sie eine sichere Schaltung aufgebaut haben, was bedeutet, dass Sie niemanden verletzen werden ... viel Glück, dass Sie dort eine Verpflichtung eingehen. 240 VAC gelten im Allgemeinen als unsichere Spannungen, mit denen man herumspielen kann. Daher ist es für niemanden ratsam, Ihnen die Erlaubnis zu geben.

Hier ist ein Link, der einen Anwendungshinweis enthält, der Ihnen beim Entwerfen der Schaltung hilft.

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

Sicherheitshinweis: Noch ein Kommentar: Denken Sie daran, dass Sie bei der Angabe eines Teils mit der Spitzenspannung und mit Überspannungen und Überspannungssituationen umgehen müssen, die vom Energieversorgungsunternehmen auftreten können. 240 VAC ist also der Effektivwert (Durchschnitt), und der Peak ist mal das Quadrat von 2 oder 340 Volt. Stellen Sie also sicher, dass Sie einen Triac verwenden, der 600 V für einen 240 VAC-Stromkreis verarbeiten kann.

Ich werde noch ein paar Dinge hinzufügen:

• 500 Milliampere sind viel Strom und sollten mehr als genug sein, um den Optokoppler direkt anzusteuern, es sei denn, der uC läuft mit einer anderen Spannung. Selbst dann können Sie es wahrscheinlich als Spüle verwenden.

• Wenn Sie den Transistor weiterhin behalten, benötigen Sie einen Widerstand zwischen dem GPIO und der Basis. B-> E an einem Transistor arbeitet wie eine Diode, zieht also so viel Strom, wie Sie es zulassen, und benötigt nur ein paar Milliampere, um seine Arbeit zu erledigen. Überprüfen Sie die Datenblätter, aber so etwas wie 1k sollte ausreichen, um alle erforderlichen Arbeiten auszuführen, ohne übermäßigen Strom zu ziehen.

• Denken Sie an das Betriebsverhalten eines TRIAC, wenn Sie ihn auf diese Weise verwenden. Es wird erst ausgeschaltet, wenn die Wechselspannung in die entgegengesetzte Polarität schwingt und Null überschreitet. Dies bedeutet, dass Sie PWM nicht im herkömmlichen Sinne verwenden können, wie es vom uC bereitgestellt wird (da dies im Allgemeinen Dutzende von Kilohertz sind), und dass Sie das Nullkreuz selbst beobachten und intern zählen müssen, um den Triac auszulösen. Sie haben das Diagramm möglicherweise vereinfacht, aber ich habe nichts gesehen, was darauf hindeutet, dass Sie das Nulldurchgangssignal in Ihre uC einspeisen.

In Bezug auf sichere Spannungen ist es eine gute Frage. Ich sehe, dass die Spannungsschwankungen im Netz bis zu 260 VAC RMS betragen; das ist ungefähr 364 VAC Spitze. Ein 400-V-TRIAC könnte genau diese Anforderungen erfüllen. Es wäre jedoch ratsam, einen 600-V-TRIAC zu verwenden, aber diese sind teurer.

Ich habe angefangen, mit dem AC-Dimmen von LED-AC-Glühbirnen zu arbeiten und habe diese Schaltung hergestellt, die einen 555-Timer für die Nullerkennung verwendet.

https://www.dropbox.com/s/l1mweybxcspuqwr/555.png?dl=0

Ich habe bis jetzt keine Notwendigkeit für eine Snubber-Schaltung gesehen. Ich begann mit einem längeren (25 m) Kabel zwischen Glühlampe und Dimmer zu testen und sah ein Flackern.

Ich bin mir nicht sicher, wie wichtig Flimmern für Ihre Heizlampe ist.

Möglicherweise haben Sie das Problem bereits gelöst. wäre toll zu hören, wer es ging.

Viel Glück.