|
|
|
41236 52 8 0 |
|
Опции темы | Поиск в этой теме |
03.08.2013, 01:10 | 1 |
Регистрация: 07.04.2013 Последняя активность: 13.06.2023 02:24 Адрес: Украина, Полтава
Сообщений: 5774
Сказал(а) спасибо: 340
Поблагодарили: 8154 раз(а) в 2385 сообщениях
|
Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Недавно в спешке нужно было собрать такой регулятор, т.к. в бойлере (7кВт) из-за перенапряжения (260V ночью) постоянно горели ТЭНы. В голове сразу же нарисовался симисторный стабилизатор мощности, пропускающий целые периоды (чтоб помех меньше создавать). Немного поковырявшись в современной элементной базе остановился на BTA41 и слепил для его управления такую вот схему:
Механизм работы достаточно простой, его показывает вот эта осциллограмма, снятая с него под нагрузкой в 1кВт: У меня есть ЛАТР, с помощью которого я крутил входное напряжение от нуля и до >250V. Схема заводилась при напряжениях около 70V, на 215-ти наконец-то могла обеспечить заданное напряжение, которое продолжала держать при дальнейшем росте. Чем-то похоже на линейный регулятор, только импульсный . Естественно чем выше входное напряжение, тем больше периодов начинает пропускать. Пропускает привычно для моих программ - плотностно-импульсной модуляцией, стараясь как можно сильнее вытеснять шум квантования в ВЧ (аналогичным образом работают Сигма-Дельта ЦАП). Что касается алгоритма, то МК с помощью АЦП вылавливает переход через ноль, ждёт некоторое время (0,5ms) и открывает симистор, если нужно. Заполнение вычисляется вот так: Ton=T*Vout^2/Vin^2, где Vout^2 - опорная константа (210V), а Vin - среднее значение напряжения, которое АЦП интегрировал за активный период (когда симистор открыт и нагрузка просаживает сеть). Имеется защита от перегрева симистора. Плавно ограничивает мощность, если радиатор разогреется до 90 градусов. Индикатор при этом загорается красным. Если он горит зелёным - всё хорошо, напряжения хватает. Синим - не катастрофа, но напряжение в сети просело ниже напряжения стабилизации. Однако если одновременно и перегреется, и напряжение просядет - загорится розовым, не успел я тогда это дело шлифонуть. Что я бы ещё допилил: 1. Индикатор, но это не критично. 2. Способ запуска симистора. Ему требуется огромный ток, но очень короткий импульс. А так же некоторое напряжение на нагрузке, чтоб ток нагрузки надёжно его защёлкнул. Именно поэтому МК ждёт некоторое время перед импульсом. Это время довольно избыточно в большинстве случаев, и полезно было бы посылать пакет импульсов с периодом, скажем 0,1мс. Лишь бы хватило запаса энергии в электролите. Это позволит уменьшить ступеньку в начале каждого полупериода. 3. Симистор требует для запуска ток выше 50мА, что для одного пина многовато. Лучше заюзать свободные пины, чтоб помогали ему... 4. В качестве ИОН используется напряжение питания. Оно довольно стабильно и проблем не возникает, однако моя вредность бы заставила калибровать его по встроенному в МК ИОНу, чтоб вместо 79L05 можно было прицепить кусок говна и оно всё равно бы держало напряжение стабильно. 5. Относительно нуля имеется смещение в это самое напряжение (вниз на 5V), из-за чего МК получает разницу в значениях напряжений каждого полупериода, и так же неправильно определяет ноль. Но т.к. весь период он интегрирует, а те -2,5V вместо нуля при таких напряжениях незаметны - на работе это никак не сказывается... Поскольку время поджимало я оставил это дело как есть, оно и сейчас работает хорошо. Некоторые файлы для желающих повторить: TRIAC_Regulator.rar Я даже сфотографировать законченное изделие не успел. Обидно, там довольно симпатично получилось. Собирать надо с достаточно хорошим теплоотводом (30...40W тепла необходимо отводить). Фланец тринистора изолирован от электродов, поэтому проблем с его креплением не возникнет. МК так же на плате расположен таким образом, чтоб иметь тепловой контакт с радиатором (в нём термодатчик). Между платой и радиатором всё необходимо залить силиконом, чтоб не стрельнуло, а сам радиатор заземлить. P.S. На всякий случай предупреждаю: Масса в схеме НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ЗЕМЛЁЙ, и должна быть гальванически развязана с корпусом устройства! Если вы не в курсе что такое 220/380V, и как маленькая искра превращается во всё пожирающую гигантскую дугу - лучше в такие вещи и не лезьте... [Исправлено: INFERION, 03.08.2013 в 01:32] |
03.08.2013, 01:19 | 2 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 06.03.2013 Последняя активность: Сегодня 14:24 Адрес: Тамбов
Сообщений: 4793
Сказал(а) спасибо: 648
Поблагодарили: 1886 раз(а) в 1165 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
|
03.08.2013, 01:36 | 3 |
Регистрация: 07.04.2013 Последняя активность: 13.06.2023 02:24 Адрес: Украина, Полтава
Сообщений: 5774
Сказал(а) спасибо: 340
Поблагодарили: 8154 раз(а) в 2385 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
МК непрерывно меряет напряжение, ему и самому нужно при интегрировании выпрямлять (переходить на другую арифметику после нуля), так что АЦП и сам рад сообщить когда ноль проскочил. Компаратор с ним синхронно работать не будет, а мне ведь нужно чётко на 512LSB границу проводить, а не по реальному нулю. Да и компаратору обвес подавай, лапы выделяй. Нафиг надо?..
[Исправлено: INFERION, 03.08.2013 в 01:37] |
03.08.2013, 01:42 | 4 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 06.03.2013 Последняя активность: Сегодня 14:24 Адрес: Тамбов
Сообщений: 4793
Сказал(а) спасибо: 648
Поблагодарили: 1886 раз(а) в 1165 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
А, ну если АЦП сам по себе нужен, то да, грех не использовать. Я думал только для детектирования нуля.
|
03.08.2013, 01:52 | 5 |
Регистрация: 07.04.2013 Последняя активность: 13.06.2023 02:24 Адрес: Украина, Полтава
Сообщений: 5774
Сказал(а) спасибо: 340
Поблагодарили: 8154 раз(а) в 2385 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Так а как же мне держать стабильно напряжение на выходе, одним лишь компаратором?
|
03.08.2013, 01:58 | 6 |
Ветеран Фонарёвки
Регистрация: 06.03.2013 Последняя активность: Сегодня 14:24 Адрес: Тамбов
Сообщений: 4793
Сказал(а) спасибо: 648
Поблагодарили: 1886 раз(а) в 1165 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Я сначала не понял, думал это что-то типа диммера, без обратной связи. Потом перечитал...
Короче спать пора |
03.08.2013, 18:40 | 7 |
Weekend Warrior
Регистрация: 24.09.2012 Последняя активность: 26.07.2019 10:38 Адрес: Minsk.by
Сообщений: 144
Сказал(а) спасибо: 70
Поблагодарили: 20 раз(а) в 14 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
А как же оптосимистор для гальванической развязки МК и основного симистора?
|
03.08.2013, 19:13 | 8 |
Регистрация: 07.04.2013 Последняя активность: 13.06.2023 02:24 Адрес: Украина, Полтава
Сообщений: 5774
Сказал(а) спасибо: 340
Поблагодарили: 8154 раз(а) в 2385 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
А он нужен? Потом ещё отдельный блок питания с трансформатором лепить, чтоб МК был гальванически развязан с сетью, да? И это при том, что какие-либо органы управления отсутствуют. Смысл изолировать то, к чему доступ не требуется?
|
03.08.2013, 19:34 | 9 |
Weekend Warrior
Регистрация: 24.09.2012 Последняя активность: 26.07.2019 10:38 Адрес: Minsk.by
Сообщений: 144
Сказал(а) спасибо: 70
Поблагодарили: 20 раз(а) в 14 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Безопасность - вот смысл. Все таки это сеть, и случ чего - все навернется сразу.
|
03.08.2013, 19:47 | 10 |
Регистрация: 07.04.2013 Последняя активность: 13.06.2023 02:24 Адрес: Украина, Полтава
Сообщений: 5774
Сказал(а) спасибо: 340
Поблагодарили: 8154 раз(а) в 2385 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Так может нам и сам симистор изолировать от сети, и ТЭН в бойлере? Безопасность . Я вообще и сам бойлер отключаю от сети, если лезу в душ. Стрёмно, но тут ещё можно понять почему. А вот в пылесосе регулятор не изолирован почему-то. В педальке от швейной машины тоже. 2,5кВ держит на пробой, никаких железок не торчит и нормально - всех всё устраивает. А вот зарядки от мобилок спокойно могут стрельнуть из-за грозы. Изоляция там в трансформаторе ради галочки. По-моему даже прецеденты были, кто-то погибал... Так что не в тех местах проблемы ищем. Изолировать платку размером с сам симистор, когда она никакими проводами и элементами не выползает за пределы самого же симистора - странно...
[Исправлено: INFERION, 03.08.2013 в 19:50] |
03.08.2013, 20:20 | 11 |
Weekend Warrior
Регистрация: 24.09.2012 Последняя активность: 26.07.2019 10:38 Адрес: Minsk.by
Сообщений: 144
Сказал(а) спасибо: 70
Поблагодарили: 20 раз(а) в 14 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Здесь Вы правы, но мое ИМХО - нужно делать девайсы максимально безопасными, если это возможно, особенно, когда речь идет о 2..3х детальках.
|
03.08.2013, 20:57 | 12 |
Hoвичёк фонарёвки.
Регистрация: 18.08.2012 Последняя активность: Вчера 18:20 Адрес: Калуга
Сообщений: 4754
Сказал(а) спасибо: 1989
Поблагодарили: 1430 раз(а) в 717 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
А я вот полностью согласен с Инферионом в данном случае.
Есть такая мания у некоторых - Как??!! А где же развязка, гальваническая??!!! - Где, где...... Там! Порой такое гавно ваяют, что блин не то что использовать, смотреть страшно и противно - зато с развязкой. Если отсутствие развязки никому и ничему не угрожает, и при этом здорово экономит габариты - то вполне можно без неё обойтись.
__________________
Fenix TK21, UltraFire UF-H6, Триплы C20C, ITP A2 EOS ss, Olight S20 Baton, DQG 18650 II, Niteye JA10, DQG AA, DQG 18650 clicky, С22С. [Исправлено: Rime, 03.08.2013 в 20:59] |
11.11.2014, 20:20 | 13 |
Новичок
Регистрация: 11.11.2014 Последняя активность: 21.11.2014 14:11 Адрес: Moldova,Komrat
Сообщений: 2
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
я новичек в этом деле с МК,но хочется повторить,с паяльником дружу,вот с программированием неочень,подскажите как прошить ATTINY25,в архиве файл для spl7 , нужен hex да?
|
12.11.2014, 00:33 | 14 |
Регистрация: 07.04.2013 Последняя активность: 13.06.2023 02:24 Адрес: Украина, Полтава
Сообщений: 5774
Сказал(а) спасибо: 340
Поблагодарили: 8154 раз(а) в 2385 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
В архиве всё есть. Схема, плата, хекс, дудка для прошивания через FT232RL, батники с набором инструкций, прошивающие всё вместе с фьюзами, и даже исходник для AVR Studio 4.
Число-импульсное управление вызывает весьма заметное дёрганье освещения, возможно фазовое управление было бы лучше. |
13.11.2014, 15:08 | 15 |
В глаз сначала лазером!
Регистрация: 04.09.2012 Последняя активность: 13.03.2023 01:47 Адрес: Рай
Сообщений: 1819
Сказал(а) спасибо: 118
Поблагодарили: 118 раз(а) в 106 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Развязка нужно и точка! А как же работы по сети. Отдельный девайс уже неактуально. Умная система управления вот это куда круче.
Я в регуляторе мощности до 300Вт применял развязку и для нагрузки. Так проще получилось входной преобразователь развязывает всё, а выходом управлять легче и мерить и прочие прелести.
__________________
Магия сила, наука тухляк! Свет несу если споткнусь всех олеплю! Не бросай говно в вентус! Поиск простого пути это самый сложный путь! Незнание законов физики не влияет на последствия от их несоблюдений! |
13.11.2014, 23:49 | 16 |
Регистрация: 07.04.2013 Последняя активность: 13.06.2023 02:24 Адрес: Украина, Полтава
Сообщений: 5774
Сказал(а) спасибо: 340
Поблагодарили: 8154 раз(а) в 2385 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Разряд, не в тему. ТЗ описано вполне конкретно, и задача решена оптимальнее некуда. Не нужны димеры с умного дома бойлеру. Термостат - да, но он уже имеется. Если простые решения ну никак вообще не привлекают (пофиг что работает компактно и надёжно - вот просто не круто) - в соседней ветке есть диммер со всеми плюшками. Хоть через блютус управляй с компа. Только за цену на пару ноликов больше в гаражный кооператив, только чтоб ТЭНы не горели - простой не шарящий в IT делах народ такое ставить не будет.
Какая развязка? Куда и зачем её там совать? Может в каждую розетку по развязке? А чё? По трансформатору на 2 киловатта в стену позамуровывать и всё отлично будет!.. Правда, нужно оно только тебе и непонятно зачем... Пылесосы на помойку? Там же регулятор и двигатель без развязки - какой кошмар! И швейные машинки туда же. Миксеры, кофемолки. Да вообще всё что от розетки питается. И розетку туда же. Вообще всё аж до самого трансформатора)... P.S. Радиомодулю (или ИК каналу) гальваническая развязка не требуется. Т.е. не требуется сложный AC-DC преобразователь или линейный БП на питание низковольтной части, и оптосимистор. Если требуется именно проводное решение - грамотная система всё равно имеет трансформаторную развязку, если линия длинная (как в сетевых картах, модемах и т.п.) с пробоем выше 2,5кВ. Так что и тут гальваническая развязка слабосигналки с сетью не актуальна... [Исправлено: INFERION, 14.11.2014 в 00:03] |
15.11.2014, 01:01 | 17 |
В глаз сначала лазером!
Регистрация: 04.09.2012 Последняя активность: 13.03.2023 01:47 Адрес: Рай
Сообщений: 1819
Сказал(а) спасибо: 118
Поблагодарили: 118 раз(а) в 106 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
Но в моём варианте было много за неё и нечего против. Самое главное требование 100% мощности от 150В переменки по любому преобразователь входной, остальное думаю не интиресно.
К слову вообще у нас проект если с сервера код не приходит в течении заданного времени девайс теряет работоспособность (но конечно некоторые девайсы могу взять на себя обязанность отправки кода на всякий, в любом случае разобранная система работать не должна). [Исправлено: Разряд, 15.11.2014 в 01:03] |
21.11.2014, 14:11 | 18 |
Новичок
Регистрация: 11.11.2014 Последняя активность: 21.11.2014 14:11 Адрес: Moldova,Komrat
Сообщений: 2
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
rebeat,ne polucaetsea prowiti cerez dudku,podskajite pojaluista fiusi dlea attiny 25 dlea ponyprog,esli ne slojno
|
28.11.2014, 20:51 | 19 |
Новичок
Регистрация: 28.11.2014 Последняя активность: 28.11.2014 20:51 Адрес: москва
Сообщений: 1
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
на какой частоте работает этот контроллер?
|
29.11.2014, 02:30 | 20 | |
Регистрация: 07.04.2013 Последняя активность: 13.06.2023 02:24 Адрес: Украина, Полтава
Сообщений: 5774
Сказал(а) спасибо: 340
Поблагодарили: 8154 раз(а) в 2385 сообщениях
|
Re: Симисторный числоимпульсный стабилизатор напряжения
dmitri67, в коде вижу строку:
Цитата:
Если речь идёт о МК - скорее всего 8МГц. В исходнике не написано, а сам я уже не помню. Можно глянуть по фъюзам в соответствующем батнике. [Исправлено: INFERION, 29.11.2014 в 02:32] |
|