Подскажите схемку ШИМ-регулятора для нагревательной спирали 3 кВт. Опции

[Зверюга]

Подскажите схемку ШИМ-регулятора для нагревательной спирали 3 кВт.
Юзал поиск, видел проекты диммеров - не подходят.
Сам когда-то делал ключ на BT138 и MOC3061 (кажется). Первое что приходит на ум - на вход оптрона подавать ШИМ. ПОлучится ли? И есть какие-нибудь подводные камни в том, что наргузка - спираль все таки имеет индуктивность. И подскажите какой-нибудь не сильно дефицитный симистор для нагрузки 3 кВт.

Спасибо.

[Зверюга]

Все, Татьяна, спасибо, теперь до меня дошло. Я попался на эту удочку, и как-то не подумал, что если включить управляющий импульс где-нибудь посередине полупериода, то только в нем нагрев будет 50 %, а в следующем полупериоде включение произойдет сразу и на весь полупериод.

Ну тогда просветите меня, чтобы я окончательно понял - зачем в оптосиммисторах детеция перехода через ноль, что она дает? Экономит ресурс самого оптосиммистора? Ведь высоковольтному симмистору, которым оптрон управляет по барабану что на его входе до следующего полупериода.

[Tanya]

Ну тогда просветите меня, чтобы я окончательно понял - зачем в оптосиммисторах детеция перехода через ноль, что она дает? Экономит ресурс самого оптосиммистора? Ведь высоковольтному симмистору, которым оптрон управляет по барабану что на его входе до следующего полупериода.

Позволяет экономить на внешних детекторах нуля сети.

[=AK=]

Позволяет экономить на внешних детекторах нуля сети.

Это более-менее верно только для маломощных нагрузок и для очень редко включаемых-выключаемых мощных нагрузок.

Дело в том, что без привязки к моменту перехода сети через 0, невозможно гарантировать, что на нагрузке будет одинаковое количество положительных и отрицательных полупериодов. Если же их будет разное количество, то устройство в сущности станет выпрямителем. Значит, оно будет потреблять помимо переменного тока некоторый постоянный ток. Этот постоянный ток, проходя через обмотку распределительного трансформатора, создаст подмагничивание сердечника. В результате ворастут потери в трансформаторе, нагрев, и т.п.

Вообще-то стандарты регламентируют уровень постоянной составляющей потребляемого тока. Обычно он не должен превышать нескольких миллиампер. Это довольно жесткое требование, не всякий диммер с ним справится, приходится принимать специальные меры для симметричного отпирания симистора в каждой полуволне. А для оптосимисторов со встроенным детектором нуля все равно приходится следить за сетью, чтобы гарантировать одинаковое кол-во положительных и отрицательных полупериодов в нагрузке.

[Tanya]

Это более-менее верно только для маломощных нагрузок и для очень редко включаемых-выключаемых мощных нагрузок.

Дело в том, что без привязки к моменту перехода сети через 0, невозможно гарантировать, что на нагрузке будет одинаковое количество положительных и отрицательных полупериодов. Если же их будет разное количество, то устройство в сущности станет выпрямителем. Значит, оно будет потреблять помимо переменного тока некоторый постоянный ток. Этот постоянный ток, проходя через обмотку распределительного трансформатора, создаст подмагничивание сердечника. В результате ворастут потери в трансформаторе, нагрев, и т.п.

Вообще-то стандарты регламентируют уровень постоянной составляющей потребляемого тока. Обычно он не должен превышать нескольких миллиампер. Это довольно жесткое требование, не всякий диммер с ним справится, приходится принимать специальные меры для симметричного отпирания симистора в каждой полуволне. А для оптосимисторов со встроенным детектором нуля все равно приходится следить за сетью, чтобы гарантировать одинаковое кол-во положительных и отрицательных полупериодов в нагрузке.

Теперь, когда буду включать утюг, обязательно буду быстро-быстро считать полупериоды, чтобы знать, когда его можно выключить, дабы не повредить трансформатор в будке... Боже! Там же терморегулятор релейный... С ним-то что делать? А еще духовка 4 киловатта... Как страшно жить теперь... А террористы... Ведь диоды у нас свободно продаются...

[=AK=]

Теперь, когда буду включать утюг, обязательно буду быстро-быстро считать полупериоды, чтобы знать, когда его можно выключить, дабы не повредить трансформатор в будке... Боже! Там же терморегулятор релейный... С ним-то что делать? А еще духовка 4 киловатта... Как страшно жить теперь... А террористы... Ведь диоды у нас свободно продаются...

Для Австралии действует стандарт AS3300, согласно которому бытовые приборы должны конструироваться так, чтобы DC компонента тока не превышала 5 мА.

Посмотрите, например, http://www.integratedelectronicsolutions.c...4-datasheet.pdf
• All ON cycles consist of an integral number of mains cycles
• No DC component in the mains supply

А так вы вольны, конечно, делать что угодно. Можете хоть взрывчатку в авоськах в автобусах возить, по простоте душевной.

[Tanya]

Для Австралии действует стандарт AS3300, согласно которому бытовые приборы должны конструироваться так, чтобы DC компонента тока не превышала 5 мА.
А так вы вольны, конечно, делать что угодно. Можете хоть взрывчатку в авоськах в автобусах возить, по простоте душевной.

Так то в Австралии... А у нас тут, действительно, многие возят взрывчатку в автобусах и метро. И не все они террористы, некоторые охломоны...
А по поводу 5 миллиампер... Это весьма казуистическая вещь. Вот возьмите мощную лампу и включите ее через то smart-устройство, которое в Вашей ссылке. Так вот если On будет 1 целый период, то за счет изменения сопротивления спирали от температуры dc component будет намного (НАМНОГО) больше 5 миллиампер, уверяю Вас. Даже в Австралии.

[=AK=]

за счет изменения сопротивления спирали от температуры dc component будет намного (НАМНОГО) больше 5 миллиампер, уверяю Вас.

Хотелось бы увидеть хоть какие-нибудь расчеты, подкрепляющие эти уверения.

Я же со своей стороны приведу такие соображения. Предположим, мы управляем спиралью мощностью 2.2 кВт при помощи диммера, т.е. симистором с произвольным углом отпирания. Ток через спираль в рабочем режиме равен 10 А rms, амплитуда тока 14.1 A. Установим угол отпирания симистора равный 90 градусов (т.е. 5 мс). Какой величины может быть при этом разница между углами открывания симистора в положительном и отрицательном полупериодах, чтобы величина выпрямленного тока не превысила 5 мА?
t=(10 мc)*(5 мA)/(14.1 A) = 3.5 мкс. Добиться такой точности непросто даже профессионалам.

Теперь попробуем оценить, какой величины может получиться постоянный ток, если мы начнем регулировать ту же спираль, открывая симистор целиком на полупериод, но не заботясь о том, чтобы он оставался открытым полный период. Не связываясь (для простоты) с алгоритмом Брезенхейма, мы тем не менее хотим получить 256 градаций мощности. Период 256*10 мc = 2.56 сек, за это время разбаланс по времени между положительной и отрицательной полуволнами тока в худшем случае составит 10 мс, величина тока 10 А. Постоянный ток через нагрузку Idc = (10 A)*(10 мс)/(2.56 сек) = 39 мA. Ни за счет динамики нагрева спирали, ни за счет механических регуляторов, вы не получите таких цифр даже близко, "уверяю Вас" ©.

Чтобы не нарушать правила, период цикла регулирования надо увеличить до 20 сек. Или же - все же синхронизировать микроконтроллер с сетью и гарантировать, что симистор будет всегда открыт в течении полного периода. При этом период цикла регулирования возрастет всего вдвое, до 5.12 сек; если же уменьшить число шагов регулирования, то период можно уменьшить как заблагорассудится.