Главная » Автоматика в быту
Призовой фонд
на октябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Устройство защиты ламп накаливания на AVR

Лампы накаливания, несмотря на всевозможные энергосберегающие источники света остаются популярными. Причины их конкурентоспособности кроются не только в отлаженной десятилетиями технологии производства, но и главным образом - в наиболее дружественном для человеческого глаза спектре излучения, который, по своей форме, наиболее соответствует солнечному. Занимаясь освещением магазинных витрин, автор столкнулся с проблемой плохой совместимости использования ламп накаливания для местного освещения этих витрин и основного освещения торгового зала, которое было выполнено на основе традиционных люминесцентных светильников с пусковыми дросселями. Поскольку линия электропитания зальных светильников и витринных была общей, при едином включении света, из-за коммутации индуктивностей, присутствующих в схемах включения люминесцентных ламп происходят броски напряжения, из-за которых витринные лампы накаливания быстро перегорают. В результате поисков технического решения проблемы, появилась следующая схема.

Данное устройство совмещает в себе выдержку времени, по истечении которого, предположительно, загорится большинство люминесцентных ламп освещения зала, плавный запуск ламп накаливания освещения витрин, защиту от выбросов напряжения в системе электропитания и стабилизацию напряжения на лампах накаливания, в зависимости от медленно изменяющегося напряжения сети.

Данная конструкция, возможно, окажется полезной там , где необходимо продлить жизнь лампам накаливания и галогенным лампам, например для освещения стадионов, сцен, рабочих зон на производстве, - везде, где замена ламп накаливания связана со значительными трудовыми и финансовыми затратами. 

Принципиальная схема

Пояснения к принципиальной схеме

Светодиод VD4 служит для фиксации факта выбросов сетевого напряжения. Этот светодиод загорается при обнаружении первого выброса и продолжает светиться до выключения питания устройства. Само устройство, при этом, выключив лампы (как во время первого подключения к сети и, отработав «плавный пуск» ламп, продолжает работать. Обнаружение выброса организовано по прерыванию микроконтроллера за счет срабатывания варистора R6 при превышении амплитуды сетевого напряжения более 330 В и последующего срабатывания ключа на транзисторе VT1, вызывающего аппаратное прерывание. В процедуре прерывания происходит выключение силового симистора и возврат в начало программы с выдержкой времени на 10 секунд и последующим плавным загоранием ламп. Здесь необходимо отметить, что устройство способно защитить лампы от выбросов сетевого напряжения, длительность которых превышает 10мс, поскольку симистор, открывшись , остается открытым до окончания текущего полупериода сетевого напряжения. Поэтому, для защиты ламп от коротких по длительности выбросов напряжения можно применять известные схемы сетевых фильтров, с таким расчетом, чтобы избежать возможных резонансных явлений, которые могут быть вызваны в том числе из-за изменения формы синусоидального напряжения и появления в нем высокочастотных гармонических составляющих, чего не избежать при применении фазоимпульсного режима управления силовым симистором.

Светодиод VD5 служит для отладки. С его помощью можно наблюдать работу плавного пуска ламп, до того момента когда эти лампы будут подключены, и, следовательно сделать вывод о правильности работы программы. Цепь r9, r10 . формирует импульсы синхронизации перехода сетевого напряжения через 0. Данная идея была заимствована мной из публикаций в журнале «Радио», посвященных регуляторам мощности с пониженным уровнем помех (например, Радио №7, 1989 г., стр.32 Автор: А. ЛЕОНТЬЕВ, г. Киев ). Однако в данной конструкции, в отличие от опубликованной, используется именно метод импульсно-фазового управления силовым симистором типа BT139 на этапе плавного включения ламп накаливания. Использование микроконтроллера позволило не только сформировать импульс необходимой длительности для включения симистора, но и достаточно просто программно организовать таймер с использованием напряжения сети в качестве задатчика временных интервалов. Плавное зажигание ламп состоит из 8 шагов (длительностью каждого в 1 сек), на каждом из которых фазовый угол открывания симистора в течение полупериода сетевого напряжения меняется ступенчато от 180 град до 0.

Цепь состоящая из делителя r17, r10 и варистора R16 служит для измерения напряжения сети. Варистор выбран на напряжение 180 В, с целью несколько расширить динамический диапазон измерения сетевого напряжения в интересуемой области выше 180В, и, следовательно - повысить чувствительность устройства. Согласно опубликованным исследованиям отмечается, что повышение напряжения сети всего на 2-3 процента приводит к сокращению жизни ламп накаливания на 14 %. Также, в процессе испытания устройства было замечено, что при углах открывания близких к 0 , соответствующих действующему значению напряжения от 205В до 220В, яркость ламп на глаз остается практически неизменной. Именно поэтому схема стабилизации напряжения на лампах работает ступенчато. При превышении напряжения сети выше 220В, угол открывания симистора увеличивается на шаг, что приводит к уменьшению действующего напряжения на лампах примерно на 15-20 В. Если напряжение сети уменьшается ниже 215 В, то угол открывания симистора переходит в 0 град, пропуская сетевое напряжение почти полностью. Данная процедура приводит к стабилизации (а точнее к ограничению) напряжения на лампах на уровне от 200 до 215 В , что кажется вполне достаточно для достижения поставленной цели.

Данное устройство было изготовлено в двух экземплярах. Его эксплуатация в течение 4 х месяцев показала, что, применяя его, удается продлить жизнь для ламп накаливания примерно в 3 –4 раза без ухудшения качества освещения и восприятия цвета. Для желающих повторить данную схему следует особенно осторожно производить измерения и монтаж поскольку при подачи питания 220В на элементах схемы может присутствовать это опасное напряжение.

Внешний вид устройства. Выполнен на фрагменте монтажной платы. Резисторы использованы smd размера 0805. Исключение составляет резистор R8 который состоит из 2х, последовательно соединенных, резисторов МЛТ 250мВт (голубого цвета), поскольку является гасящим. FUSE биты микроконтроллера - заводские (тактовая частота 1 МГц внутреннего RC генератора)

house_1-327-2.jpg

Схема вместе с симистором (BT139-600 на радиаторе ) и корпус для автомата, куда все это и монтируется. При желании в такой корпус можно поместить и сам автомат защиты, что определяется размером радиатора для симистора. Электроника помещается в прозрачную термоусадку ( что позволяет наблюдать светодиоды) и, в зависимости от того в каких условиях предполагается его эксплуатация, торцы термоусадочной трубки можно обработать силиконовым герметиком перед процедурой термоусадки для герметизации. Резистор R15 млт 125 припаян непосредственно к управляющему электроду симистора. Противоположный вывод этого симистора подключается к нагрузке (лампам), а средний – к фазному проводу. Желтые провода от диодного моста DB107 подсоединяются к фазному и нулевому проводу сети

house_1-327-3.jpg

Литература:

  1. Простой регулятор мощности Леонтьев А. Радио №7, 1989 г., стр.32
  2. Практическое программирование микроконтроллеров Atmel AVR на языке ассемблера. 2-е изд., испр.Автор: Ревич Ю.В.
  3. 8 bit microcontroller with 2Kb Flash Data Sheet DOC1477 Atmel

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
U МК AVR 8-бит
ATtiny26
1 Поиск в LCSCВ блокнот
QT1 Биполярный транзистор
BC547C
1 Поиск в LCSCВ блокнот
D Диодный мост
DB107
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD1 Выпрямительный диод
1N4148
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD2 Стабилитрон
BZX55C5V1
1 5.1 ВПоиск в LCSCВ блокнот
VD3 Оптопара
MOC3023
1 Поиск в LCSCВ блокнот
VD4, VD5 Светодиод2 Поиск в LCSCВ блокнот
Симистор
BT139-600
1 Поиск в LCSCВ блокнот
C1 Электролитический конденсатор22 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
C2, C3 Конденсатор1 мкФ2 Поиск в LCSCВ блокнот
R1, R3, R10, R14, R17 Резистор
10 кОм
5 Поиск в LCSCВ блокнот
R5 Резистор
100 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R6 Варистор330 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
R7, R12 Резистор
4.7 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R8 Резистор
50 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R9 Резистор
1 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R11 Резистор
360 Ом
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R15 Резистор
160 Ом
1 Поиск в LCSCВ блокнот
R16 Варистор180 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
R18 Резистор
200 кОм
1 Поиск в LCSCВ блокнот
L1 Дроссель100 мкГн1 Поиск в LCSCВ блокнот
J Разъём6 контактов1 ISPПоиск в LCSCВ блокнот
Лампа накаливания220 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 31.12.2014 0 0
Я собрал 0 Участие в конкурсе 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (69) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Изя #
Так красиво всё расписано... Вот только оптосимистор здесь зачем?
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Ответ на этот вопрос может содержаться в другой статье этого автора
Именно ее применение делает всю схему такой малогабаритной. Применение этих микросхем таит много новых возможностей.
Ответить
0
Константин #
Скажите, а какие преимущества у Вашей схемы по сравнению со схемой на одной КР1182ПМ1 и трёх конденсаторах? Здесь программатор не нужен и дефицитные оптопары тоже! Если симистор подключить, то всего получается 5 деталей и можно засветить галогенку? Схемы во вложении. Заранее благодарен Вам за разъяснения.
Прикрепленный файл: Circuit02.jpg
Прикрепленный файл: Circuit01.jpg
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Если Вы внимательно статью прочитаете, то там функционал существенно шире, чем просто плавный пуск ламп. Есть индикация выхода напряжения за пределы нормы, а также отработка (реакция схемы на этот выход) выключением и повторным перезапуском, чтобы не повредить лампы при колебаниях напряжения в сети. Ещё одна особенность- -выдержка паузы перед плавным пуском, для того, чтобы дать люминесцентным (дроссельным) светильникам время на включение.

и можно засветить галогенку
И здесь не галогенку запустить (и защитить) надо было, а витрины с общем потреблением до 1 КВт, потому как менять часто лампы крайне неудобно.

Для всех этих целей хватило бы , наверное и какого нибудь tiny13, но в надежде на другие приложения был выбран данный мк. Приложений таких немало, Например освещение рабочих зон портальных кранов, где до сих пор применяю светильники с галогенными лампами типа КГ на 1 КВт и прочих подобных объектов , где замена лампы недешево обходиться.
Отредактирован 14.08.2015 10:12
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Да, еще одна функция- там заложена стабилизация в виде ограничения напряжения на лампах на уровне 200В. Почему именно 200В? Дело в том , что при таком напряжении яркость лампы глазом практически неразличима от яркости при 220В , а лампа при этом живет намного дольше (есть статистика)
Ответить
0
Pelican #
Можете сказать, в обычных заводских диммерах присутствует защита от бросков напряжения, стабилизация и плавный розжиг лампы? И откуда берете 5 В для питания МК? отдельно БП паяли? В корпус обычного выключателя все это влезет?
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
обычных заводских диммерах
За эти димеры отвечать не берусь.
И откуда берете 5 В для питания МК?
VD2 по схеме после VD1.
В корпус обычного выключателя все это влезет
Влезет , но нейтраль нужна (ИМХО)
Ответить
0
Pelican #
Спасибо. Пардон, стабилитрон не заметил
Ответить
0
сергей #
А если термистор поставить последовательно с лампой, только его рядом с ней чтобы он нагревался, у него сопротивление уменьшается от нагрева, например NTC 5D-15,NTC 10D-15,NTC 10D-9 и т.д.
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Правильно мыслите. Так тоже можно делать для защиты ламп накаливания. Однако функции предлагаемого устройства существенно расширены, благодаря применению микроконтроллерной схемы (см. выше). Кроме того, в моей ситуации, лампа была не одна, а их было 10-15 шт параллельно. И как тогда использовать метод с защитными термисторами? К какой из ламп прислонять? Может на каждую ставить?
Ответить
+1
Незнайка #
Если внимательно прочитать статью, то никакого “плавного” запуска в вашей схеме не происходит!
зажигание ламп состоит из 8 шагов (длительностью каждого в 1 сек), на каждом из которых фазовый угол открывания симистора в течение полупериода сетевого напряжения меняется ступенчато от 180 град до 0.
При 8-ми градациях яркости шаг составляет 100/8=12,5 процентов! Простите, это уж ни в какие ворота не лезет по сравнению с ПЛАВНЫМ нарастанием яркости!
Чтобы получить действительно “плавное” нарастание яркости, нужно 256 градаций, тогда шаг составит 0,4 процента, а не 12,5 как в вашей схеме.
В симисторных блоках защиты с ФИМ везде одна и та же проблема – несанкционированное открывание симистора в момент включения, что сводит на “нет” все преимущества вашего автомата. Поэтому MOSFET с ШИМ управлением выглядит предпочтительнее для автомата защиты, например, как показано здесь: http://cxem.net/house/1-387.php
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Оказывается симисторы бывают трехквадрантными и четврезквадрантными. Последние вроде как не "грешат " открыванием при подачи питания на анод. Да и в любом случае это открывание происходит лишь на полупериод сетевого напряжения! А вы на видео плавности не заметили? А я то старался записывал! Насчет MOSFET с ШИМ уже высказывался . Дело в том , очень часто лампа не просто выгорает, а выгорает с последующим коротким замыканием питающей сети. В этом случае , думаю, MOSFET с ШИМ придет быстрый крандец. Симистор по перегрузкам более устойчивый (на два порядка)
Ответить
+1
Незнайка #
Вы бы хоть не позорились и выучили принципы работы симисторов! Именно четырёхквадрантные симисторы “грешат” несанкционированным открыванием при подаче питания на анод. В вашей схеме использован именно такой 4Q-симистор, требующий применения демпферной RC-цепочки между силовыми электродами для исключения ложного срабатывания. В вашей схеме такая цепь отсутствует! Открывание симистора даже на полупериод в момент включения приводит к перегоранию лампы с последующим КЗ и выгоранием симистора. В случае MOSFET c ШИМ-управлением ложное открывание транзисторов полностью исключено, поэтому такой вариант наиболее предпочтителен: http://cxem.net/house/1-387.php
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Открывание симистора даже на полупериод в момент включения приводит к перегоранию лампы с последующим КЗ и выгоранием симистора.
Сказано круто, но не убедительно. В подъезде у меня лампа через диод работает пять лет на полупериодах и чой-то она никак не выгорает....
Ответить
+1
Незнайка #
Лампа, включенная через диод, работает на половине максимальной мощности. А ваш автомат доводит яркость до максимума, в результате, износ спирали многократно возрастает. Поэтому при очередном включении изношенная спираль вашей лампы, подвергнутая скачку тока большой амплитуды, сразу же перегорает с КЗ и выгоранием симистора.
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
требующий применения демпферной RC-цепочки между силовыми электродами для исключения ложного срабатывания
К вашему сожалению эта цепочка служит совсем для другого, а именно для уменьшения риска пробоя напряжением в закрытом состоянии. Цепочку не ставлю т.к. предпочитаю использовать симисторы с повышенным максимально допустимым напряжением в закрытом состоянии
Ответить
+1
Незнайка #
Читаем внимательно документацию, здесь сказано, цитирую:
Для предотвращения ложных срабатываний триаков, цепи, использующие четырехкваднартные (4Q) триаки, должны иметь
дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка между силовыми электродами триака, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (dV/dt) и, в некоторых случаях, необходима индуктивность для ограничения скорости изменения тока при коммутации
(dICOM/dt). Эти компоненты увеличивают стоимость устройства и его габариты. Кроме того, они могут также уменьшать надежность устройства.
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Плавным будет даже такой пуск, как первоначальная подача одного периода сетевого напряжения (несколько циклов) с последующей подачей двух. Для лампы это уже хороший плавный пуск
Чтобы получить действительно “плавное” нарастание яркости, нужно 256 градаций
Кто вам это сказал? Где прочитали?
Ответить
+1
Незнайка #
Вот здесь же и прочитали
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Мнение свое складываю не с одной работы некоего автора (с сомнительным авторитетом), а по совокупности из различных источников. И вам того же советую
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
А я даже поясню почему авторитет (репутация) этого автора сомнительна. Он ни разу не привел фотографии готового устройства. Так, что есть подозрение, что якобы "совершенное" во всех отношения его устройство плавного пуска существовало лишь в его воображении.....
Ответить
0
Незнайка #
А причём тут авторитет (репутация) автора? Вот, к примеру, мои студенты на днях собрали данный автомат в точном соответствии с авторским описанием (на фото) и даже видео записали! Автомат получился высотой всего 15 мм (с учётом оксидных конденсаторов) и легко размещается в люстре. Яркость нарастает идеально плавно и линейно, между прочим, это хорошо заметно на видео…https://cloud.mail.ru/public/EYDS/LUZkjRo63
Прикрепленный файл: Photo001.jpg
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Ну сделали- и слава богу. У мня -то устройство не только плавный пуск ламп делает, а кроме того всего одна микросхема получается, а надежность электронного устройства от количества корпусов зависит
Ответить
0
Незнайка #
Вы до сих пор так и не исправили свою схему, с момента нашего предыдущего разговора! У вас по-прежнему отсутствует демпферная цепочка, что приводит к “первоначальным подмигиваниям”, сводящим на “нет” эффективность и надёжность вашего устройства! В транзисторном варианте несанкционированные включения отсутствуют.
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Эта цепочка называется не демферная, а снабберная. Её ставят при индуктивном характере нагрузки. Лампы накаливания - это активная нагрузка. В документации на использование симистора её рисуют пунктиром и помечают как optional, что значит "в зависимости от ситуации". Учите матчасть...
Ответить
0
Незнайка #
Демпферная цепь или снабберная — суть от этого не меняется — она предназначена для ограничения скорости изменения напряжения (dV/dt) между силовыми электродами симистора. Дело в том, что четырёхквадрантные симисторы могут переключаться во всех четырёх квадрантах, в отличие от трёхквадрантных. У вас несанкционированное включение 4Q-симистора (BT139) происходит в квадранте 3+ (T2–, G+), так как 4Q-симистор обладает соответствующей структурой — имеет небольшие области перекрытия переходов в зоне затвора. При таком включении ток нагрузки имеет задержку, так как переходы внутри симистора проходят через несколько промежуточных стадий изменения проводимости. Для включения в квадранте 3+ (T2–, G+) характерна самая низкая допустимая скорость нарастания тока нагрузки (dIT/dt). Это является причиной ограничения критических характеристик и перегорания симистора в области затвора при управлении нагрузками с высокими пусковыми токами, например, емкостных нагрузок или ламп накаливания. Учите принципы работы симисторов!
Прикрепленный файл: Симисторы.pdf
Ответить
0
Незнайка #
Вообще говоря, симистор можно открыть любым из трёх способов:
1. Током через управляющий электрод.
2. Напряжением на основных электродах выше предельно допустимого.
3. Превышением скорости изменения напряжения на основных электродах (тут разброс параметров велик: 4Q-симисторы обычно допускают не более 50В/мкс, а 3Q-симисторы держат и 1000В/мкс).
Ваше устройство должно надёжно работать в условиях повышенного уровня помех, возникающих при коммутации индуктивностей, присутствующих в схемах включения люминесцентных ламп. Поэтому в цепи питания вашего автомата возникают броски напряжения (что соответствует большой скорости изменения напряжения (dV/dt)), из-за которых и происходит несанкционированное открывание 4Q-симисторов с “первоначальным подмигиванием” ламп накаливания в момент включения! Лампы сгорают с последующим КЗ и выгоранием симистора! Учите схемотехнику!
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Ваше устройство должно надёжно работать в условиях повышенного уровня помех, возникающих при коммутации индуктивностей, присутствующих в схемах включения люминесцентных ламп.
Напряжение питания там подавалось одновременно на этот автомат как и на группу классических люминесцентных светильников. При этом срабатывание симистора (всего на 1 первый полупериод) имело место примерно в 1 из 10 случае такого включения, а светильники запускаются гораздо медленнее (за 0.5 -1,5 сек) . Никогда не замечал ложного открытия симистора в процессе запуска светильников. В конце концов для пущей надежности можно просто взять получше симисторы например таких групп как BTA или ВТВ, правда они стоят несколько дороже.
Ответить
0
Незнайка #
Брать симисторы нужно не просто из таких групп, как BTA или BTB, а именно из трёхквадрантных серий, например, BTA212, BTA216, потому что далеко не все симисторы из серии BTA являются трёхквадрантными…
Прикрепленный файл: 3Q-Симисторы.jpg
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Ну вот вы неплохо изучили документацию по симисторам. Ну хорошо, смотрите. Не стоит ли теперь обратить внимание на такой параметр, как максимально допустимы ток импульса. У симисторов этот параметр намного больше чем у полевых транзисторов. В этих условиях, возникшее по каким то причинам короткое замыкание попросту устранится само собой симисторной схемой путем простого прожигания замкнутых проводников, при вероятном сохранении в исправном состоянии самого симистора. И Напротив, Для схем с полевым транзистором вам необходимо строить источник тока, и, следовательно, устанавливать транзистор на радиатор, что едва ли добавит привлекательности таким схемам.
Ответить
0
Незнайка #
Вы говорите о “вероятном сохранении симистора в исправном состоянии”, но не следует забывать о неизбежном повреждении кристалла энергией импульса короткого замыкания! Токи КЗ могут достигать сотен и даже тысяч Ампер, что приведёт к расплавлению кристалла и с большой вероятностью — к выгоранию симистора. Кроме того, “прожигание замкнутых проводников” в любом случае приведёт к неисправности автомата защиты и потребует ремонта. Но дело даже не в этом, а в том, что не будет решена главная задача — задача защиты лампы накаливания. Даже “первоначальные подмигивания” в момент включения приводят к быстрому износу и разрушению спирали, что делает применение вашего автомата бессмысленным. Для транзисторного варианта несанкционированные срабатывания полностью исключены, таким образом, достигается максимально безопасный режим работы лампы накаливания.
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
не следует забывать о неизбежном повреждении кристалла энергией импульса короткого замыкания! Токи КЗ могут достигать сотен и даже тысяч Ампер
Не могут достигать сотен и тысяч ампер по причине физики процесса этих замыканий. Там происходит или замыкание остатков вольфрамовой спирали или ионизация газовой среды внутри колбы вследствие разгерметизации. Автоматы защиты, как правило, надежно отрабатывают отключение в этих случаях. Ток также не может настолько быстро возрастать и из-за того, что линии электропитания имеют погонную индуктивность и конечное активное сопротивление
Ответить
+1
Незнайка #
В любом случае, проектирование автомата нужно производить исходя из наихудшего случая, а не надеяться на благоприятное стечение обстоятельств! Как вариант, ваш автомат можно дополнить защитной цепью, выключающей симистор при достижении током максимально допустимого значения, например, 10 Ампер. Также включение демпферной или снабберной цепочки позволит использовать любые, в том числе, четырёхквадрантные симисторы.
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Как вариант, ваш автомат можно дополнить защитной цепью, выключающей симистор при достижении током максимально допустимого значения, например, 10 Ампер
Согласен. Это может расширить функциональность устройства. В качестве трансформатора тока может подойти даже такой вариант как описано здесь
http://cxem.net/electric/electric102.php
Только в качестве выпрямителя уже необходимо использовать двухполупериодную схему, чтобы отслеживать кз по обеим полуволнам переменного тока. Использование два идентичных таких трансформаторов может превратить устройства в автомат дифференциальной защиты с функцией УЗО.
Ответить
+1
Незнайка #
Да, и ещё, следует помнить, что симистор невозможно закрыть до конца полупериода. Оставаясь открытым с момента КЗ, на кристалле симистора обычно рассеивается критическая величина мощности, что неизбежно приводит к его выгоранию. В этом плане MOSFET-транзистор выглядит предпочтительнее, потому что его можно закрыть всего за несколько микросекунд.
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
следует помнить, что симистор невозможно закрыть до конца полупериода
Более того, вовсе нельзя работать с симисторами не учитывая эту их особенность.
В этом плане MOSFET-транзистор выглядит предпочтительнее, потому что его можно закрыть всего за несколько микросекунд.
Согласен, что выбор обычного незапираемого симистора является "ахилесовой пятой" данного устройства. Этот выбор был обусловлен желанием сделать устройство из широко доступных и недорогих радиодеталей, предполагая, что электрические сети имеют , все же ограниченную пропускную способность для кратковременных выбросов напряжения (обмотка автомата защиты выступает здесь тоже в качестве своеобразного фильтра высоких частот). Сама схема, однако, вовсе не отменяет использование запираемых симисторов или твердотельных реле на основе MOSFET структур вместо данного симистора. Микроконтроллер способен отработать защитный алгоритм за доли микросекунды.
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
требующий применения демпферной RC-цепочки между силовыми электродами для исключения ложного срабатывания. В вашей схеме такая цепь отсутствует
Может вы здесь и правы, хотя надо смотреть , что за симистор применяется. Но в представленном устройстве все работало нормально и даже первоначальные подмигивания случались редко. В частности, на представленном видео его точно не было
Ответить
+1
Незнайка #
даже первоначальные подмигивания случались редко. В частности, на представленном видео его точно не было
Вот как раз эти ваши “первоначальные подмигивания” достоверно подтверждают факт несанкционированного открывания симистора! Одного такого сбоя достаточно для перегорания лампы с последующим КЗ и выгоранием симистора.
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Да уже выше отвечал на это! Одного полупериода не страшно. Говорю же лампа с диодом
Именно четырёхквадрантные симисторы “грешат” несанкционированным открыванием при подаче питания на анод
годами работает! Я ошибся, но и вы за мной... Грешат - трехквадрантные. А в даташитах на современные симисторы уже обязательно указывают "четырехквадрантные"
Ответить
+1
Незнайка #
Именно четырёхквадрантные симисторы “грешат” несанкционированным открыванием! Или как вы можете объяснить “первоначальные подмигивания” в вашей схеме, когда у вас использован именно четырёхквадрантный симистор!
Лампа, включенная через диод, работает на половине максимальной мощности. А ваш автомат доводит яркость до максимума, в результате, износ спирали многократно возрастает. Поэтому при очередном включении изношенная спираль вашей лампы, подвергнутая скачку тока большой амплитуды, сразу же перегорает с КЗ и выгоранием симистора. Смотрите вложение.
Прикрепленный файл: Симисторы.pdf
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
PS Обсуждать стоит только Data sheets и желательно на языке оригинала.
Ответить
+1
Незнайка #
Резюме. Дальнейший спор считаю бессмысленным, так как вы отвергаете фундаментальные схемотехнические принципы и доказательства, основанные на официальной технической документации. Ваши фото и видео НЕ являются доказательствами работоспособности, и только ставят под сомнения преимущества фазоимпульсного метода управления и применения симистора в качестве коммутирующего элемента в автоматах защиты.
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Спасибо за информацию. Однако цитировать информационные источники следует с указанием происхождения, как это общепринято. А то может это курсач чей-то и не более того. С утверждением,
Для предотвращения ложных срабатываний триаков, цепи, использующие четырехкваднартные (4Q) триаки, должны иметь
дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка между силовыми электродами триака, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (dV/dt) и, в некоторых случаях, необходима индуктивность для ограничения скорости изменения тока при коммутации
согласиться никак не могу.
А вот, к примеру ваш перл
Лампа, включенная через диод, работает на половине максимальной мощности
являет грубой ошибкой . Мощность не половинная , между 1./3 и 1/4 - учите хотя бы закон Ома
Ответить
+1
Незнайка #
Лампа, включенная через диод, работает на половине максимальной мощности
являет грубой ошибкой. Мощность не половинная, между 1/3 и 1/4 - учите хотя бы закон Ома
При питании лампы через диод обрезается одна полуволна синусоиды, таким образом, мощность лампы снижается в два раза. Можете привести обоснование, откуда вы берёте значения мощности в диапазоне между 1/3 и 1/4?
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Отвечаю.
Напряжение уменьшается наполовину. А так как мощность от напряжения выражается как Р=V**2/R,
следовательно от напряжение мощность уменьшается в квадрате. Но это только при неизменном R, как к примеру, у нихрома или константана. В случае вольфрама R не одинаково и мощность, поэтому будет кде-то 1/3 от Рн. Это можно проверить измерениями, но клещи токовые на постоянном пульсирующем токе не работают
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Ну говоря ещё проще: Напряжение уменьшается наполовину, но и ток тоже уменьшается наполовину (из-за этого), а так как мощность Р=I*V, то мощность падает в 4 раза (при неизменном R)
Ответить
+1
Незнайка #
По Закону Ома: I=U/R отсюда: R=U/I. При уменьшении U в 2 раза, I падает в 2 раза при R=const. Но для вольфрама R падает в 2 раза при включении через диод из-за охлаждения спирали. Поэтому P=U**2/0.5*R. Квадрат напряжения уменьшается в 4 раза, а сопротивление спирали — в 2 раза. Поэтому мощность падает в два раза при включении лампы через диод. Замерять нужно НЕ токовыми клещами, а ваттметром переменного тока!
Ответить
+1
Незнайка #
Также следует учитывать, что сопротивление спирали лампы накаливания возрастает более чем в 10 раз при возрастании мощности от нуля до максимума. Подробнее с расчётом сопротивления спирали можно ознакомиться в следующей статье: http://cxem.net/electric/electric104.php
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
А откуда , интересно, вы это узнали, что в два раза? Это надо характеристику прописывать. А она ещё и нелинейная к тому же....
Замерять нужно НЕ токовыми клещами, а ваттметром переменного тока!
Если только он электромагнитной системы т..е. не обязательно переменного тока
Отредактирован 08.03.2016 21:49
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Нашел графики изменения сопротивления вольфрама (к сожалению ссылку не получилось скопировать)
По ней как только спираль начинает краснеть 600-800 Т - -сопротивление в два раза меньше , чем при полном накале 2400Т. А при половинном напряжении оно не в два раза, а как раз - в 1,5 раза меньше
Ответить
+1
Незнайка #
Если внимательно посмотреть на график зависимости удельного сопротивления вольфрама от температуры, то можно заметить, что зависимость практически линейная в диапазоне 600-2700К. Поэтому при половинном напряжении сопротивление спирали как раз в 2 раза меньше. График во вложении.
Прикрепленный файл: Resistance.png
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Ну пусть по вашему в два так в два раза. Я только не могу понять чем лучше для лампы делать 250 шагов плавного пуска, чем 8 как у меня?
Ответить
+1
#
На самом деле всё очень просто. При 8-ми градациях яркости шаг приращения среднего значения тока составляет 100/8=12,5 процентов! Простите, это уж ни в какие ворота не лезет по сравнению с «плавным» нарастанием яркости! Чтобы получить действительно ПЛАВНОЕ нарастание яркости, нужно минимум 256 градаций, тогда шаг составит 0,4 процента, а не 12,5 как в вашей схеме. Чем больше градаций, тем более плавно происходит нарастание среднего значения тока в нагрузке, а значит, тем более безопасный режим работы для лампы накаливания! А теперь сами прикиньте, что лучше: 256 градаций яркости или 8, как в вашей схеме?!!
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
Всегда считаю, что сложность решения должна быть адекватна решаемой задаче. Я посчитал, что 8 градаций мне достаточно, тем более, что каждый шаг здесь длиться секунду! Надо вам 256 - не вопрос можно сделать и 256, но нужно тогда определиться и с длительностью шага
Ответить
0
#
Количество градаций яркости никак не связано с максимальным временем нарастания яркости от нуля до максимума. В случае импульсно-фазового управления минимальный шаг может быть длительностью 10 миллисекунд (полупериод) при частоте 50 Гц. Таким образом, при 256 градациях яркости минимальное время нарастания яркости от нуля до максимума составит: t=256x10=2560 миллисекунд. В случае ШИМ с частотой 1 кГц, длительность импульсов составляет всего 1 миллисекунду, поэтому минимальное время нарастания яркости от нуля до максимума может составлять всего 256 миллисекунд, поэтому процесс включения лампы накаливания при таком временном интервале визуально почти незаметен! Поэтому применение ШИМ для управления MOSFET выглядит предпочтительнее хотя бы по этой причине, так как обеспечивается минимальное время нарастания при наиболее линейном и равномерном нарастании среднего значения тока в нагрузке, а значит, наиболее безопасный режим работы лампы накаливания.
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
А теперь перечитайте заново, что пишите
В случае импульсно-фазового управления минимальный шаг может быть длительностью 10 миллисекунд (полупериод) при частоте 50 Гц.
Не боитесь , что вас на смех поднимут?. В Данном устройстве шаг составляет 1--2мс при импульсно -фазовом управлении. Всего таких шагов получается 8, каждый шаг - по 1 секунде. Это видно из видео. Напомню, импульсно-фазовым называется управление, когда импульс управления работает в промежутке между нулевыми значениями переменного напряжения.
Ответить
+1
#
Читайте сами, что за бред вы пишете:
В Данном устройстве шаг составляет 1--2мс при импульсно -фазовом управлении. Всего таких шагов получается 8, каждый шаг - по 1 секунде.
Так что там у вас с секундами или миллисекундами, уважаемый?
Ответить
+1
#
Имеется в виду шаг приращения яркости, а не шаг управления коммутирующим симистором!
Ответить
-1

[Автор]
dkg10 #
MOSFET выглядит предпочтительнее хотя бы по этой причине,
Не выглядит предпочтительно. Почему? Потому, что лампы часто перегорают с последующим КЗ, из-за которого этот FET тут же сгорит. Симистор в этом плане более предпочтителен, т.к. способен выдержать большие ударные токовые нагрузки и с "дожиганием" такого КЗ (или отключения автомата защиты).
Ответить
+1
#
Лампы ничуть не больше перегорают с мосфетами, чем с симисторами! А от КЗ никакой симистор не спасёт ваш автомат, если нет предохранителя!
Ответить
0
elalex #
1. Я 20 лет квартирный электрик, и никогда не встречал случаев перегорания ламп накаливания из-за высоковольтных импульсов дросселей люминесцентных светильников. Был случай, когда такие импульсы вызывали срабатывание реле напряжения.
2. Эти импульсы скорее сожгут электронику, включенную в сеть.
3. Не думаю, что кто-то поверит сложной самоделке.
4. У электриков есть стандартные устройства защиты от импульсных перенапряжений - УЗИП на основе варисторов, с известными характеристиками. Они защищают от любых импульсных перенапряжений - и возникающих внутри системы питания, и приходящих извне.
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
У электриков есть стандартные устройства защиты от импульсных перенапряжений - УЗИП на основе варисторов, с известными характеристиками.
В устройстве тоже применен варистор с известными характеристиками для определения выбросов напряжэения
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Я 20 лет квартирный электрик, и никогда не встречал случаев перегорания ламп накаливания из-за высоковольтных импульсов дросселей люминесцентных светильников.
Вот именно ,-в квартирах люминесцентных ламп нет. В моем случае было около сотни этих ламп впараллель с накаливания
Не думаю, что кто-то поверит сложной самоделке
А в этой самоделке только одна микросхема, так что она не такая и сложная
У электриков есть стандартные устройства защиты от импульсных перенапряжений - УЗИП на основе варисторов, с известными характеристиками. Они защищают от любых импульсных перенапряжений - и возникающих внутри системы питания, и приходящих извне.
Вот и занимайтесь этими стандартными устройствами и ничего не придумывайте, если лень
Ответить
0
elalex #
1. В квартирах люм.лампы с дросселями есть.
2. С точки зрения неэлектронщиков: даже 1 микросхема - это уже сложно.
3. Мне придумывать не лень, но это всё схемы из простых электрических деталей и готовых изделий, например: Автоматический 1-ступенчатый стабилизатор (файл)
4. Я временный наемный работник у своих клиентов, и даю гарантию на все, что делаю. Те, кто придумывает сложные схемы, что-нибудь могут сказать про гарантию? Ему оплатят её изготовление?
5. Люди, у которых главная цель - сделать руками что-то непонятного качества и ценности, как-то не вызывают у меня уважения. Уважаю людей, которые делают высокоценные вещи, спасающие имущество и жизнь людей, особенно если это не связано с большими расходами.
6. Попытаюсь внедрить в сознание электронщиков стремление к увеличению ценности своих поделок.
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
В квартирах люм.лампы с дросселями есть
Ну это не типично и не в таких масштабах.
это всё схемы из простых электрических деталей и готовых изделий, например: Автоматический 1-ступенчатый стабилизатор (файл)
Не увидел файла. В данной схеме тоже имеется стабилизация напряжения на уровне 200В
Попытаюсь внедрить в сознание электронщиков стремление к увеличению ценности своих поделок
Слава богу. Только эти поделки надо хотя бы как-то увидеть для начала
Ответить
0
elalex #
1. Мне на форуме тяжело все - и войти в него, и разместить сообщение. А разместить файл вообще не получается. Могу попробовать на файлообменнике.
2. У электриков одни стабилизаторы, у электронщиков - другие. При желании можем сравнить параметры.
3. Электронщики незаменимы в ремонте стабилизаторов электриков.
4. Кстати, изначально поставлена глупая задача - продлить жизнь лампам накаливания. Электрики считают наоборот - их нужно уничтожить, как класс источников света.
5. Видеть и щупать необязательно - мне достаточно описания. У меня сдержанные чувства, я не приду в восторг от схемы и ее выполнения. Я спрошу - какая от вещи польза? Какая ее базарная стоимость? Можно ли было заняться более достойным делом? Как у вас в квартире с электрикой? Вы цените свое имущество и жизнь, свою и своих родных и близких?
Электроника - главное дело в вашей жизни? Все остальное - мелочи, не достойные внимания?
Ответить
0

[Автор]
dkg10 #
Кстати, изначально поставлена глупая задача - продлить жизнь лампам накаливания. Электрики считают наоборот - их нужно уничтожить, как класс источников света.
Писал выше о преимуществе ламп накаливания в плане световой характеристики, но уверен есть и много других важных преимуществ, кроме отлаженного за много десятилетий производства.
Ну хорошо, нравится вам говорить о сетевых стабилизаторах -пожалуйста. Стабилизация в данном проекте - ограничение максимума. За стабилизатор с ЛАТРом и моторчиком браться буду вряд ли. Можно добавить трансформатор вольтдобавки и соединить с данной схемой (на базе симисторных ключей). Возможно тогда получим стабилизатор с корректировкой пониженного напряжения
я не приду в восторг от схемы
Может и я тоже не в восторге, поэтому и решил на форуме обсудить
Ответить
0
elalex #
1. Наверно, Вы имеете в виду: Индекс цветопередачи
https://ru.wikipedia.org/wiki/Индекс_цветопередачи
2. В некоторых местах он бывает важен. Так очень хорошую цветопередачу (степень 1А, коэффициент >90) имеют, кроме ламп накаливания, и галогенные лампы, и люминесцентные лампы с пятикомпонентным люминофором, и лампы МГЛ (металогалогенные). Тоже очень хорошую цветопередачу (степень 1В, коэффициент 80-89) имеют люминесцентные лампы с трехкомпонентным люминофором, светодиодные лампы.
3. У ламп накаливания есть и преимущества, и недостатки: https://ru.wikipedia.org/wiki/Лампа_накаливания
Электрики считают, что недостатков больше.
4. Я выступаю за вышеупомянутый Автоматический 1-ступенчатый стабилизатор ВН без потерь холостого хода: http://forum-electrikov.ru/viewtopic.php?t=1470
и Стабилизатор с зоной нечувствительности: http://forum-electrikov.ru/viewtopic.php?t=572
Ответить
0
elalex #
Пожарная защита электрического распределительного щитка
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется сила тока?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Радиореле 220В
Радиореле 220В
ELM327 OBD II — адаптер с поддержкой CAN Программатор Pickit3
вверх