Регулятор мощности на симисторах Опции

[m-bc]

Привет всем! С наступившим новым годом!
ПОМОГИТЕ.
Сделал трехфазный регулятор мощности. В каждой фазе пятью нагревателями управляет свой МК. Питание 5В общее.
Каждый нагреватель имеет независимое ступенчатое (12 ступеней + выкл) регулирование
Все симисторы Т132-50-12 сидят на одном общем радиаторе и привязаны к земле.
Изначально программа МК была построена под регулирование продолжительностью вкл\выкл.
Все работало хорошо, если бы не неприятное моргание света.
Решил изменить подход. Изменил прогу, добавил ноль-детектор, стал резать синус.Частичную схему одной фазы прилагаю.
В общем все заработало как планировалось, но появились не приятные моменты.
При одинаковом задании ( малые мощности) всех нагревателей, кажется все работает ( долго не тестировал)
Но при разных заданиях находится пара симисторов, ведущая себя не как надо.
Т.е. либо один качегарит на полную мощность другой слегка, либо регулируются, но накладывается
какое-то беспорядочное их вкл\выкл. Пробовал менять провода с упр. электродов рабочего симистора с нерабочим на одной
фазе. Думал косяк идет из схемы, но ничего не менялось, причем симисторы ведут себя так одни и те же.
Менял блок симисторов полностью на другой с такими же симисторами. Причина оставалась и капризничали уже другие симисторы.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[rezident]

Во-первых, мост в детекторе фазы нужно нагрузить на какой-либо резистор, а не только на Б-Э переход транзистора. Во-вторых, непонятно как МК на разных фазах связаны между собой и как они перераспределяют мощности между фазами? Есть какой-то интерфейс между ними?

[domowoj]

добавил ноль-детектор, стал резать синус.Частичную схему одной фазы прилагаю.

Для нагревателей не самый удачный метод управления симисторами,
отсюда и непредсказуемое поведение схемы управления, сильно зависящее от разводки и взаимного расположения узлов.
Не говорю уже про помехи в сеть и эфир.
(а разве Т132-50-12 это симистор?)

[m-bc]

Во-первых, мост в детекторе фазы нужно нагрузить на какой-либо резистор, а не только на Б-Э переход транзистора. Во-вторых, непонятно как МК на разных фазах связаны между собой и как они перераспределяют мощности между фазами? Есть какой-то интерфейс между ними?

Между собой МК не связаны. На каждой фазе стоит свой детектор нуля, вобщем получается однофазные регуляторы.

Для нагревателей не самый удачный метод управления симисторами,
отсюда и непредсказуемое поведение схемы управления, сильно зависящее от разводки и взаимного расположения узлов.
Не говорю уже про помехи в сеть и эфир.
(а разве Т132-50-12 это симистор?)

Да, ошибочка, конечно же ТС132-50-12. Что реально можно предпринять?

[Wise]

.. непредсказуемое поведение схемы управления, сильно зависящее от разводки и взаимного расположения узлов.

..Вот это скорей всего.. Разводка плохая (монтаж).
На схеме этого не увидишь.
Хотя, для силовых цепей, главные нюансы монтажа стараюсь отобразить и в схеме электрической принципиальной ..

..Хоть бы какие-то конденсаторы подвесили, в каждом силовом модуле..
Дроссели еще, могут понадобиться.
Не очень большие, так, провод, в колечко продернутый..

..Да и детектор нуля, конечно.. впечатляет..
Посмотрите аналогичные примеры.. как это принято делать.

..Чтобы оценить свой монтаж, нарисуйте его на бумаге, как он выполнен, как идут провода..
Чтобы окинуть одним взглядом и подумать.
В каких местах протекают сильные токи и могут ли они воздействовать на цепи управления..
Например, через общий кусок проволоки.

[tyro]

Согласно справочнику, примененные Вами оптроны имеют нормированное прямое и обратное напряжение 200 вольт. У Вас 220*1.4 =308 , т.е. выходят за паспортные значения и работать "правильно" не обязаны. Это первое, что бросается в глаза.

[m-bc]

..Чтобы оценить свой монтаж, нарисуйте его на бумаге, как он выполнен, как идут провода..
Чтобы окинуть одним взглядом и подумать.

Можно эскизик на Ваш E-mail отправить?

[Wise]

Можно эскизик на Ваш E-mail отправить?

..Можно и отправить.
А можно и здесь выложить.

Это же не тайна?
..Ну, и я не самый.. дошлый, еще есть народ, может подскажет..

[SSerge]

В качестве оптронов лучше подобрать что-то из этих:
http://www.fairchildsemi.com/tree/optoelec...e-triac-driver/
ещё Тошиба делает подобные TLP30xx.
Симисторы нужно обязательно шунтировать RC-цепочкой для ограничения скорости нарастания напряжения (dV/dt) на них, иначе симисторы будут время от времени самопроизвольно отпираться от импульсных помех в сети, в том числе и от тех, что возникают при коммутации соседних симисторов.

[MaslovVG]

Главная ошибка, по моему, это включение груп нагревателей звездой. При неравномерном включении происходит перекос фаз. На мой взляд лучше в каждой группе следует распределить нагреватели по всем трем фазам, а в качестве оптронов применить тиристорные с переключением в нуле (MOC3060 или аналогичный).

[m-bc]

..Можно и отправить.
А можно и здесь выложить.

Это же не тайна?
..Ну, и я не самый.. дошлый, еще есть народ, может подскажет..

Конечно же не тайна, просто рисунок карявый!

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Wise]

..Я правильно понял, что все оптроны находятся там, где подписано ПЛАТА, и через жгуты, через два разъема и какой-то кабель, опять через жгуты, сигналы для управляющих электродов симисторов уже подаются на симисторы?

[m-bc]

..Я правильно понял, что все оптроны находятся там, где подписано ПЛАТА, и через жгуты, через два разъема и какой-то кабель, опять через жгуты, сигналы для управляющих электродов симисторов уже подаются на симисторы?

Да,поняли правильно! Жгутом через разъем на управляющие электроды симисторов.

[Wise]

Да,поняли правильно! Жгутом через разъем на управляющие электроды симисторов.

Думаю, это плохо.

..Оптрон представьте, как черный ящик. У него есть два вывода - вход, и два вывода - выход. А в середине, внутри - гальваническая развязка.
Возникает вопрос, куда поставить этот ящик - ближе к входным цепям, или к выходным.

..Теперь симистор. Между катодом и управляющим электродом, существует некоторая интимная близость, повышенная чувствительность.
Если эти электроды вынести проводами за два метра, наведется всякая хрень.

..Оптрон надо ставить в непосредственной близости возле симистора, на небольшой (под)плате. Там же можно поставить и резистор, который включают между катодом и управляющим электродом. Основная мысль - сделать контур цепи управления максимально небольшим.

..Между терминалами симистора ставят RC-цепочку. Я обычно обхожусь просто емкостью 300-500 pF, на 3 kV. Эту емкость тоже можно разместить на той же платке.
Терминалы - это не управляющий электрод, а то, что кроме, из трех электродов симистора.

Для каждого симистора все это персонально.
А вот входную цепь каждого оптрона, двумя проводами, надо тащить на плату управления.
Там одни провода объединяются, общая точка, плюс питания.
А другие - через резисторы, расходятся по управляющим коллекторам транзисторов или компараторов.

..Примерно так.

[m-bc]

..Примерно так.

Не хотелось бы,но может лучше оптроны заменить импульсниками?

[Wise]

Не хотелось бы,но может лучше оптроны заменить импульсниками?

Импульсник = трансформатор?
А нет разницы, в этом смысле принцип тот же.
Трансы тоже придется ставить возле симисторов.
И резистор между катодом и управляющим электродом, и емкость между терминалами - все это надо ставить.. лучше прямо на электроды..

P.S. Так они же одинаковые, все эти подплаты, и простые.
Вот у вас будет силовой блок, то есть, мощный радиатор с симисторами, возле каждого - плата небольшая. Все одинаково..
Ничего страшного..

..Если эти правила не выполнять, на столе оно может и будет работать. При некоторой удаче.
Но если хотя бы включить/выключить холодильник из розетки - сбои обеспечены..

..Кроме того, можно же сделать одну подплату на несколько симисторов..

Сообщение отредактировал Wise - Jan 5 2011, 17:09

[firstvald]

Ну и еще каждую ножку процессора на землю через кондюк в 100 пикофарад. Иначе схема будет работать только на столе и только иногда.

И еще, диоды оптрона тоже с обоих сторон кондюками в 100 пик на землю и сверху у диода небольшой резистор на питание, а не напрямую.

[domowoj]

Не хотелось бы,но может лучше оптроны заменить импульсниками?

Вам же уже советовали оптроны МОС30хх с детектором перехода через 0,
и управление "числопериодное", т.е. если утрированно то, нужно вам 10%
мощности пропускаете через свой тиристор/симистор один период из десяти, нужно
50% - 5 из десяти и т.п.
И включаете/выключаете тиристор/симистор в момент перехода сети через 0,
тогда не возникает(или почти не возникает) помех от переключения.
Нагревательному элементу, с его инерционностью, до лампочки, как вы его будете нагревать,
но вы окажетесь в выигрыше.
А трансформатор еще нужно найти или намотать, еще и потом его нужно "раскачать",
десятью милиамперами, как в оптроне, этого не сделаешь.

[m-bc]

Вам же уже советовали оптроны МОС30хх с детектором перехода через 0,
и управление "числопериодное".

Первоначально так и было, но освещение не приятно подмигивало.
Попрбую с рекомендованными Вами оптронами.


СПАСИБО ВСЕМ!!!
Быстро не получится, но буду пробовать с учетом всех замечаний и предложений.
Еще бы посоветовали как детектор нуля облепить конденсаторами или что-то изменить
для надежности.

[domowoj]

Здесь на форуме (или на казусе.ру)
уже поднималась тема детектирования нуля сети на МК.
Посмотрите еще avr182
zero cross detector

[m-bc]

А вот алгоритм Брезенхэма что-то не осмыслю применительно
к регулированию. Вобщем-то понимаю что распределяются периоды более-менее равномерно
за время цикла. Алгоритм на ассемблере для AVR могу написать сам, только
затрудняюсь что куда, относительно чего, что считать итд. Можно на пальцах?

[Wano]

А вот алгоритм Брезенхэма что-то не осмыслю применительно
к регулированию.

Считать за секунду количество полупериодов и использовать его в следующей секунде.

Прикинуть шаг=(процент=0-100)/(число полупериодов=~100)

На каждый полупериод прибавлять шаг. Если сумма стала больше единицы, то пропускаем этот полупериод в нагрузку и вычитаем из суммы единицу.

Надо ли при этом делать так, чтобы число положительных и отрицательных полупериодов было примерно равно? А то на 50% выходит однополярный выпрямитель. Или это простительно?

[m-bc]

..Оптрон надо ставить в непосредственной близости возле симистора, на небольшой (под)плате. Там же можно поставить и резистор, который включают между катодом и управляющим электродом. Основная мысль - сделать контур цепи управления максимально небольшим.


Еще вопрос к Wise. Есть мнение, что достаточно было на управляющие электроды симисторов пустить витую пару от оптронов. Достаточно ли этого?

[MaslovVG]

Еще вопрос к Wise. Есть мнение, что достаточно было на управляющие электроды симисторов пустить витую пару от оптронов. Достаточно ли этого?

Приходилось ремонтировать привод SIMORER от SIEMENS (20киловат). Тиристорный мост с фазоимпульсным управлением.
Управление на тиристоры витыми парами 20-30см. длиной, от платы с буферными усилителями и трансформаторами, которая связана с контроллером плоским кабелем 50 см.

[Wise]

Еще вопрос к Wise. Есть мнение, что достаточно было на управляющие электроды симисторов пустить витую пару от оптронов. Достаточно ли этого?

Я не пробовал.
..Если так и делают, то, вероятно, вынужденно, на небольшое расстояние и четко понимая, что лучше бы по-нормальному..
И тщательно проверив, что, в данном конкретном случае, такой финт проходит. Поскольку решение оставляет место сомнениям..

..А вот вы, раз этим заинтересовались, то и провели бы пару-тройку экспериментов с управлением по длинным линиям.
И доложите сообществу.. всем будет интересно..

[m-bc]

Я не пробовал.
..Если так и делают, то, вероятно, вынужденно, на небольшое расстояние и четко понимая, что лучше бы по-нормальному..
И тщательно проверив, что, в данном конкретном случае, такой финт проходит. Поскольку решение оставляет место сомнениям..

..А вот вы, раз этим заинтересовались, то и провели бы пару-тройку экспериментов с управлением по длинным линиям.
И доложите сообществу.. всем будет интересно..

Я все-таки расположил оптроны возле симисторов. Предоставится возможность обязательно поэкспериментирую и сообщу.
Спасибо.