Перейти к содержанию
    

Регулятор мощности на AVR

Сделал регулятор мощности для резистивной нагрузки на ATmega8. В нем применено обычное фазоимпульсное регулирование мощности. В качестве симистора применен BTA12 (STM), подключенный через опторазвязку MOC3023 (схему детекта нуля не содержит). Схема микроконтроллера питается от сети через обычный понижающий транс.

Написал программу управления симистором. В ней полупериод делится на 100 частей и мощность регулируется от 0 до 100 проц с шагом 1 проц. Все работает и регулируется, но есть некое чувство неудовлетворенности/непонимания в вопросе управления симистором.

Дело в том, что на крайних значениях регулятора (примерно от 1 до 7 проц и от 98 до 100) наблюдается нечеткое управление. Связано это скорее не с ошибками в программе, а просто из соображений здравого смысла: на данных значениях симистор включается нечетко из-за нестабильности собсвенных параметров (Igt,Il,Ih) вкупе с некоторой нестабильностью сети.

Анализируя эту проблему, пришел к выводу, что управление симистором может быть осуществлено двумя способами:

1. Импульс на управляющем электроде имеет длительность на все необходимое время включения. Именно так сейчас и сделано. Работает замечательно. Осциллом можно наблюдать как изменяется скважность импульсов в цепи управления. Эффектов нестабильности на крайних значениях мощности абсолютно нет... Казалось бы все хорошо, но исходя из примененнной схемы включения через MOC3023, есть неуверенность... Где-то читал, что такой способ управления приведет к сильному нагреву симистора, однако у меня что-то он чуть теплый при нагрузке в виде лампы 100 Вт. (правда установлен на небольшом радиаторе).

2. Импульс в цепи управления имеет минимально возможную для надежного включения длительность. Тут сразу начинаются проблемы с нестабильным включением на крайних значения при регулировке, что и понятно... Предполагаю, что оптимальная длительность импульса должна быть не менее четверти полупериода.

 

Применение метода 2 нежелательно еще и по той причине, что этот метод несколько усложняет обработчики прерываний от датчика и по сравнению OCR1A. Если учесть, что в регуляторе хотелось бы реализовать еще и алгоритм Брезенхема, обработчики эти еще более усложнятся... Увеличивается и время реакции...

Итак, вопрос: все же разумно ли будет оставить метод 1 для избежания всяческих проблем?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Итак, вопрос: все же разумно ли будет оставить метод 1 для избежания всяческих проблем?

Я не понял, что у Вас с гальванической развязкой.

Вопрос тут в источнике питания для этого импульса. Если источник есть, то какие проблемы?

Импульс укорачивают, чтобы снизить требования к балластным конденсатору и резистору в высоковольтной части.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Написал программу управления симистором. В ней полупериод делится на 100 частей и мощность регулируется от 0 до 100 проц с шагом 1 проц. Все работает и регулируется, но есть некое чувство неудовлетворенности/непонимания в вопросе управления симистором.

Дело в том, что на крайних значениях регулятора (примерно от 1 до 7 проц и от 98 до 100) наблюдается нечеткое управление. Связано это скорее не с ошибками в программе, а просто из соображений здравого смысла: на данных значениях симистор включается нечетко из-за нестабильности собсвенных параметров (Igt,Il,Ih) вкупе с некоторой нестабильностью сети.

Анализируя эту проблему, пришел к выводу, что управление симистором может быть осуществлено двумя способами:

Итак, вопрос: все же разумно ли будет оставить метод 1 для избежания всяческих проблем?

Вот интересуюсь... Вы полупериод делите на 100 равных частей?

Из наблюдений за жизнью тиристоров... Лучше короткий импульс максимальной амплитуды... Тут трансформатор лучше MOCа. Опять же, Вы не написали, какой у Вас тиристор. Они очень разные. Есть специальные быстрые...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Коль хорошо работает можете оставить вариант 1.После открывания тиристора ток управления уже через него не течет ир ничего не греет.А грелся бы если подавали ток управления от отдельного источника без развязки.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Можно пойти на компромисс:

"Подтыкать" управление только в зоне неуверенного включения.

А такая разница в зонах слева и справа (7% и 2%) - из-за косинус фи?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Написал программу управления симистором. В ней полупериод делится на 100 частей и мощность регулируется от 0 до 100 проц с шагом 1 проц.

При равномерной по времени нарезке полупериода синуса ну никаким боком нельзя получить равномерную нарезку мощности.

Нужна ли такая дискретность нарезки?

... Предполагаю, что оптимальная длительность импульса должна быть не менее четверти полупериода.

Я включал симистор, работающий на нагреватель, импульсами 100 мкс.

Применение метода 2 нежелательно еще и по той причине, что этот метод несколько усложняет обработчики прерываний от датчика и по сравнению OCR1A. Если учесть, что в регуляторе хотелось бы реализовать еще и алгоритм Брезенхема, обработчики эти еще более усложнятся... Увеличивается и время реакции...

Итак, вопрос: все же разумно ли будет оставить метод 1 для избежания всяческих проблем?

Если мудрится термостат, и есть обратная связь по температуре, то, имхо, разумнее построить какой-нибудь П(И)Д-регулятор. Времена там будут измеряться в лучшем случае секундами, и можно будет нарезать синус периодами.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Может лучше применить "число-периодное" управление.

10%- один период из 10,

50%- пять периодов из 10,

к тому же меньше помех в сеть и эфир и строгое

соответствие мощности и управления.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2. Импульс в цепи управления имеет минимально возможную для надежного включения длительность. Тут сразу начинаются проблемы с нестабильным включением на крайних значения при регулировке, что и понятно...

Странно это ... У меня точно такойже симистор работает в диммере много лет и ничего подобного, время открывающего импульса 0,3мс.

И если нагрузка инерционная (нагреватель) действительно лучше регулировать числом периодов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Странно это ...

Ничего странного. Если ток через тиристор не достиг нужной величины (а с чего ему достичь, если напряжение малое в моменты близкие к нулю), то тиристор опять выключится после окончания импульса.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ничего странного. Если ток через тиристор не достиг нужной величины (а с чего ему достичь, если напряжение малое в моменты близкие к нулю), то тиристор опять выключится после окончания импульса.

Дак ясное дело, не надо открывать его при напряжении близком к нулю. Мощности потерянной не заметите. Ну а если из принципа хочется, держите управляющий импульс пару мс. :)

Короткий импульс выбирается чтоб снизить энергопотребление схемы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я не понял, что у Вас с гальванической развязкой.
Дык написал же: от симистора развязано МОСом, от сети - трансом.

 

Импульс укорачивают, чтобы снизить требования к балластным конденсатору и резистору в высоковольтной части.

Вот это интересно. Рассмотрим пример. Гасящий кондер 1мкФ и резистор 100 Ом 2 Вт. С данной цепи в нагрузку можно "взять" до 50 мА при 5 вольт. Допустим, что нет гальваноразвязки, но симистор управляется в обоих квадрантах с G-. Т.е. ток управления "втекает" в схему управления. О каких требованиях к источнику питания тут речь?

Вот интересуюсь... Вы полупериод делите на 100 равных частей?

Ага. На сто равных. Требований к таким же равным "порциям" по мощности нет. Осознаю, что если делить по такому принципу, возможно проблем и не возникло бы, ведь первая же ступень в 1% могла бы оказаться достаточно широкой, чтобы симистор надежно включался...

Тут трансформатор лучше MOCа.

Как обычно, очень хотелось бы избежать применения индуктивных элементов. Мне кажется в данном случае это оправданно.

А такая разница в зонах слева и справа (7% и 2%) - из-за косинус фи?

Не понял. Нагрузка ведь предполагается резистивной... ИМХО, разница только из-за проблем с включением/выключением симистора...

Я включал симистор, работающий на нагреватель, импульсами 100 мкс.

Ну да, у меня тоже включается таким импульсом и даже в 75 мкс. Я даже в прерывании его поначалу формировал, но забраковал такой подход ибо не дело это - для обработчика да и программа еще будет дорабатываться до Брезенхема...

Если мудрится термостат...

Неа. Мудрится ширпотреб. В большинстве случаев регулятор яркости и для паяльника. Причем тонкости с регулировкой яркости лампы накаливания типа изменения спектра излучения и т. п. и т. д. особо меня не интересуют - в эти дебри нет потребности/времени/желания влезать...

Может лучше применить "число-периодное" управление

Так это и есть алгоритм Брезенхема, если еще эти импульсы равномерно распределить по длине последовательности. И преимущества для инерционных нагрузок неоспоримы. И обязательно сделаю...

Странно это ... У меня точно такойже симистор работает в диммере много лет

диммер сами делали? Управление микроконтроллером? Программу сами писали? Тут подробности нужны...

Не совсем понятно. А вы отслеживаете точку перехода через 0?.

Естественно. А как иначе предлагаете угол регулировать?

Дак ясное дело, не надо открывать его при напряжении близком к нулю. Мощности потерянной не заметите. Ну а если из принципа хочется, держите управляющий импульс пару мс

Вот как раз и вопрос то... Хорошо, когда есть опторазвязка - без проблем можно все реализовать. Но мне тут следом придется сейчас делать практически то же самое только на RC гасящей цепи потому как размеры критичны. Тут также хотелось бы оставить метод управления 1, но непосредственное подведение импульса к упр. электроду несколько настораживает. Поэтому формулирую вопрос: если симистором управлять в квадрантах с G- при подключении к сети без гальваноразвязки возможно ли управление по методу 1 или нет. Я пока не вижу проблем...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ага. На сто равных. Требований к таким же равным "порциям" по мощности нет. Осознаю, что если делить по такому принципу, возможно проблем и не возникло бы, ведь первая же ступень в 1% могла бы оказаться достаточно широкой, чтобы симистор надежно включался...

Так я и знала... Вы создали проблему на пустом месте... Даже если бы Вы разделили так, чтобы интегралы от квадрата синуса по кускам разбиения были равны, это бы ничего реально не дало... Стыдно напоминать такую банальность, что изменение амплитуды напряжения сети на 1 процент даст изменение в мощность в 2 процента... Это на резистивной постоянной нагрузке. Для лампочки намного сложнее... Кроме того, вспомним о точности синхронизации (определения перехода через 0)...

Там, где Вы живете (или мы..) какова стабильность сети?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вопрос для меня интересен т.к. сам делаю тожесамое.

ivainc1789 у меня к вам вопрос. Если вы делаете регулятор яркости, то почему разбиваете на равные части? Так синусоиду равномерно не разбить.

Здесь есть статья с описанием и таблицей (в конце) нарезки синусоиды на периоды для равномерного изменения свечения.

http://www.telesys.ru/electronics/projects.php?do=p131

Интересно было бы посмотреть вашу версию, правда если она на Си, асм не знаю. И еще тут люди стали гадать, как вы реализовали ту или иную деталь. Приложили бы схему.

 

Тут советовали реализовать регулировку изменением числа периодов. Так ведь в данном случае планируется регулировка яркости лампы. Как свечение лампы к этому отнесется? С паяльником пройдет.

И еще интересно, вы управляете симистором от точки прохождения фазы через ноль каждый полупериод, или только первый, а второй вычисляете?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Стыдно напоминать такую банальность

Как уже было сказано, я не ставил задачу точной регулировки мощности от 1.000 до 100.000 проц. Разделение на сто равных отрезков меня пока вполне устраивает как для регулировки яркости, так и темп паяльника и т. п. нагрузок. Но вас то я послушаю, так как мне интересно и вовсе не стыдно... Но, если возможно, прошу впредь воздерживаться от подобного тона, тем более, что на поставленный в предыдущем сообщении вопрос вы так и не ответили. ИМХО, форумы предназначены для дружественного обмена опытом, а не мерения количеством стыда...

Там, где Вы живете (или мы..) какова стабильность сети?

Поясните пожалуйста, что вы имеете ввиду под термином "стабильность сети".

ivainc1789 у меня к вам вопрос. Если вы делаете регулятор яркости, то почему разбиваете на равные части?

Потому как пока это меня устраивает. За статью спасибо, гляну... Я сейчас более озабочен управляющей цепью симистора при условии "прямого" питания от сети через RC цепь.

И еще тут люди стали гадать, как вы реализовали ту или иную деталь. Приложили бы схему.
Пока бы я не хотел, чтобы дискуссия отвлеклась на обсуждение других деталей. И потому еще раз: как происходит управление симистором в вашей схеме? Какие квадранты? Есть ли развязка?

Тут советовали реализовать регулировку изменением числа периодов. Так ведь в данном случае планируется регулировка яркости лампы. Как свечение лампы к этому отнесется? С паяльником пройдет.

Я планировал сделать регулятор двурежимным, с переключением режимов пользователем. Сейчас полностью реализован режим фазоимпульсного управления со ста равными шагами по углу управления. Пока так, потому что не все сразу! Я всегда стараюсь решить задачу полностью и в общем, а потом "отточить" детали...

вы управляете симистором от точки прохождения фазы через ноль каждый полупериод

да, конечно, каждый. Все пока сделано как можно проще. И не хотелось бы усложнять до тех пор, пока не будет написана программа для управления по число-периодному регулированию. Как только скелет программы устаканится можно будет вносить коррективы..

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...