Grzałka 2kW i triak

[dxfm]

Chcę zrobić sterowanie grupowe grzałki nawiewu o mocy 2kW (lub tylko sekcji 1200W) za pomocą triaka i optotriaka z detekcją zera sieci (MOC3063). Nigdy takiego układu nie robiłem, a ponieważ to sieć i spore jak dla mnie moce to mam pytanka.
Nie wiem, czy poprawnie rozumuję, ale chciałbym za pomocą mikrokontrolera generować przebieg PWM o okresie kilkukrotnie większym niż 20ms, a zmienne wypełnienie będzie regulowało średnią moc grzałki. Nie zależy mi na dokładności regulacji dlatego nie planuję synchronizować PWM mikrokontrolera z częstotliwością sieci. No chyba że ma to na coś znaczący wpływ. Wiem, że sterowanie grupowe może powodować migotanie światła, ale mi to nie przeszkadza. Chcę prosty układ, nie generujący zakłóceń radiowych i bez nadmiernego grzania.
Druga sprawa to dobór triaka. Czy taki BT138-600 (12A,500V) wystarczy, czy należy zastosować na większy prąd? Z noty aplikacyjnej Philipsa http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BT138-600.pdf wyczytałem, że przy 9A (2kW) wydziela się na nim moc ok. 12W, a przy 5,5A około 7W. Sporo. Ponieważ jest to nawiew może uda się zamontować ten tyrystor na wlocie powietrza ~20C, ale radiatorek jest raczej niezbędny, prawda?
Może jeszcze przy okazji zapytam, czy do triaka sterującego taką grzałką układ gasikowy (R+C) może się przydać, czy z powodzeniem mogę go pominąć?
Michał

[rafal.220]

Jeśli jest to obciążenie czysto rezystancyjne (sama grzałka) , to gasik możesz pominąć.
Co do radiatora, to raczej go nie unikniesz.
Co do mikrokontrolera, to do tego celu wystarczy ATtiny13, o ile umiesz programować wierszem poleceń.
Moc triaka jest wystarczająca, chociaż osobiście zastosowałbym 16A (większy zapas nie zaszkodzi)

[traxman]

Co do mikrokontrolera, to do tego celu wystarczy ATtiny13, o ile umiesz programować wierszem poleceń.

A co to znaczy programować wierszem poleceń? Nie słyszałem o czymś takim.

Optotriak z detekcją zera to nie idzie parze z procesorem. To on musi wiedzieć kiedy te zero jest i odpowiednio zsynchronizować PWM. Temat dokłdnie omówiony jest w książce "Mikrokontrolery AVR Język C", podstawy programowania Pana Mirosława Kardasia (wyd. ATNEL) str. 384 (ściemniacz).

[rafal.220]

Optotriak z detekcją zera to nie idzie parze z procesorem. To on musi wiedzieć kiedy te zero jest i odpowiednio zsynchronizować PWM. Temat dokłdnie omówiony jest w książce "Mikrokontrolery AVR Język C", podstawy programowania Pana Mirosława Kardasia (wyd. ATNEL) str. 384 (ściemniacz).

W tym przypadku autor pisze o sterowaniu grupowym, a więc scalak nie koniecznie musi być zsynchronizowany z zerem.

A co to znaczy programować wierszem poleceń? Nie słyszałem o czymś takim.

Jeśli wolisz komendami, to oczywiście też można (jak zwał, tak zwał)...

[dxfm]

Ja nie wiem, czy grzałka jest czysto rezystancyjna. Spiralka, na oko przy 50Hz reaktancja do pominięcia, ale może pomijam jakieś ważne zjawisko. Nie bardzo mam jak zmierzyć indukcyjność, dlatego pytam o wasze doświadczenia.
Co do mikrokontrolera to... ten optotriak mógłym także sterować jakimś NE555 z regulowanym pwm albo nawet komparatorem, na którego wejście podłączyłbym termistor. Właśnie chodzi mi o takie uniwersalne podejście do tego układu. Przy okazji chcę się sprawdzić przy sterowaniu większą niż kilkanaście watów mocą.
Programowanie wierszem poleceń rozkłada mnie na łopatki. Chodzi o jakiś język skryptowy i załadowany interpreter poleceń w mikrokontrolerze, coś w rodzaju eLUA?
Program napiszę sobie bez żadnych problemów i o to nie pytam.

[rafal.220]

W tym przypadku reaktancja indukcyjna grzałki jest tak niewielka iż gasik możesz pominąć.

Oczywiście timerem też możesz sterować. (kwestia kilku prostych obliczeń wartości elementów ustalających stałe czasowe)
To jaką do tego celu zastosujesz aplikację, zależy też od tego ile posiadasz wolnej przestrzeni.

[MatyAS]

Gasik, jak gasik, ale dławik liczony na prąd pracy tego triaka by się na pewno przydał. Nie chodzi tu o likwidację zakłóceń radiowych (chociaż w pewnej mierze również i o to), ale bardziej o zmniejszenie udarowego charakteru obciążenia. Nawet przy sterowaniu grupowym (włączanie triaka w zerze) jest możliwość indukowania w zasilaniu (przewodach) sporych impulsów zakłócających...

Ja nie wiem, czy grzałka jest czysto rezystancyjna.

Właśnie z tego powodu układ eliminujący zakłócenia może się okazać niezbędny.
Swego czasu "przerabiałem" podobny temat i (mimo wyliczeń) okazało się, że jest niezbędne "dmuchanie na zimne" - stosowanie dławika. Ja zastosowałem w końcu (po kilku próbach) rdzeń kubkowy ze szczeliną z nawiniętą wewnątrz cewką (niewielka ilość zwoi w sumie). Natomiast więcej szkody niż pożytku jest z włączanych równolegle kondensatorów PZ... W moim wypadku spowodowały one palenie triaka, tak, że w końcu z nich zrezygnowałem. Zakłócenia spadły znacznie a i sam triak zaczął lepiej (pewniej) pracować.
Co do radiatora - dla odprowadzenia takiej mocy (w okolicy 10W) nie potrzeba żadnych specjalnych zabiegów. Przy niewielkim radiatorze (ja dawałem profil A5793 dł.5 cm) - był ledwo ciepły dla obciążenia mocą 1 kW. Nawet w innym układzie, gdzie było sterowanie fazowe nie miałem przy tej wielkości chłodzenia żadnych kłopotów (z takim samym radiatorem) dla mocy rzędu 1 kW...
Dobór triaka - tu należy uwzględnić jego prąd udarowy (impuls powtarzalny), oraz ... zdrowy rozsądek. Z jednej strony nie ma sensu dawania do sterowania prądem 9A dawać triaków wytrzymujących stale prąd 25A, a z drugiej - zbyt mały prąd dopuszczalny triaka może się zemścić jego spaleniem - tu może być kilka czynników to powodujących - od jakichś niepewnych styków na złączu zasilanie - grzałka, (iskrzenie), przepięć w sieci itp. Niestety - zdarza się czasem spalić triak przy stosunkowo niewielkim przekroczeniu jego dopuszczalnego prądu - mnie się tak "udało" niestety...
W Twoim wypadku (grzałka sterowanie grupowe moc 2 kW)zastosowałbym raczej BTB 16/600 (lub BTA - w zależności od mocowania radiatora - wersja z literką A jest z wkładką radiatorową izolowaną od struktury - można przykręcić np. do obudowy bez żadnej podkładki izolacyjnej).

[rafal.220]

Osobiście przy sterowaniu grupowym nie wydziwiam żadnych dławików, zwłaszcza jeśli mowa o grzałce.
Co do migotania światła o którym pisze autor, to wiąże się ono ze spadkiem napięcia w sieci w czasie pracy grzałki. (Oczywiście autor tematu zdecyduje jaki układ jest lepszy)

Co do samych dławików to ostatnio zastosowałem taki w układzie rozruchowym mojego wzmacniacza (też na triaku).
uniknąłem w ten sposób wypalania styków przekaźnika zasilającego oraz przepalania bezpiecznika.

Porządki w temacie.

Pisze Kolega o układzie soft-start?

Coś w tym stylu.
W tej pierwszej końcówce mocy (2*400W) jest trafo 1500 V*A
Oczywiście bezpiecznik wytrzymuje, ponieważ triak jest stopniowo wysterowywany w fazie po przez układ U209 (jest także dławik rozruchowy zdemontowany z zasilacza)

Natomiast w tej drugiej końcówce mocy (power-crossover) jest trafo 650 V*A, do tego łączna filtracja wynosi ok 100 mF przy niższym napięciu zasilającym.
A więc mogę bezpośrednio podać zasilanie na trafo po przez triaka połączonego szeregowo z dławikiem rozruchowym. (ot i cała filozofia)

Edit: scalenie i usunięcie zbędnych treści z tematu, bo znów zszedł na niewłaściwe tory.
Ps. Jeżeli ktoś wywołuje zejście z tematu, to proszę się później nie dziwić że wywołana przez niego osoba odpowiada nie na temat (osoba której to dotyczy wie o czym mowa).
Pajączek.

[Moder_20]

Dzieki pomogło !