Создание диммера (дипломный проэкт), Прошу проконсультировать Опции

[DASM]

Какую ? Активную ? Реактивную ? И с какой точностью ? P=VIcos j. Если у Вас просто лампы, думую можно ограничиться только активной. Значит cos j положим = 1. Вот и перемножайте выборки тока на соответствующие выборки напряжения. Естественно надо предварительно настроить ноль АЦП и откалибровать шкалу. Тут еще есть нюанс - выборки тока и напряжения должны быть одновременными. Для этого в многие MCU встривают сразу 2 АЦП (не путать с одним + коммутатор). На Меге этой такого нет. Так что неизбежна погрешность, но если точность не слишком высокая нужна, то с учетом того, что АЦП довольно шустрый - сойдет. НЧ фильтр на АЦП тоже нужен...

[Motion]

Так как лампа чисто активная нагрузка - значит P=UI

Но ведь АЦП будет мерять мгновенные значения. А мне нужно, по идее, действующие значение мощности, ведь так?

[DASM]

ну так и берите интеграл, проблема то в чем ?

[Марк_Я]

Какую ? Активную ? Реактивную ? И с какой точностью ? P=VIcos j. Если у Вас просто лампы, думую можно ограничиться только активной. Значит cos j положим = 1. Вот и перемножайте выборки тока на соответствующие выборки напряжения. Естественно надо предварительно настроить ноль АЦП и откалибровать шкалу. Тут еще есть нюанс - выборки тока и напряжения должны быть одновременными. Для этого в многие MCU встривают сразу 2 АЦП (не путать с одним + коммутатор). На Меге этой такого нет. Так что неизбежна погрешность, но если точность не слишком высокая нужна, то с учетом того, что АЦП довольно шустрый - сойдет. НЧ фильтр на АЦП тоже нужен...

Повысить точность с одним АЦП можно, делая подряд ТРИ измерения: напряжение-ток-напряжение и напряжение усредняем...

[tyro]

Поехали далее. В схеме присутствует датчик напряжения(делитель) и датчик тока(Холла).

Задача - измерить потребляемую устройством мощность.

Как это реализовать?

Смотрим пост №11, там

В схеме должны присутствовать датчики тока(датчик Холла) и напряжения (делитель, например). Снимая величину напряжения с датчиков при помощи встроеного в МК АЦП, буду знать потребляемую величину тока и приложеного напряжения. Потом програмно перемножу и буду хранить где-то в памяти.

Остался, так сказать пустяк , но для начала необходимо выяснить у руководителя дипломного проекта (о чем Вас уже не раз спрашивали) какую мощность надо измерять и с какой точностью.
После этого (если не помните) посмотреть, как определяется (рассчитывается) каждый вид мощности.
Я бы , на Вашем месте, боролся бы за определение полной мощности - так как она расчитывается более просто, чем остальные. Зная требумуемую точность (полагаю что формулы вычисления мощности Вы к этому моменту уже посмотрели), надо определиться с разрядностью и быстродействием МК. Прикинуть число суммирований и умножений и отсюда прикинуть время на вычиление. Не забыть сюда прибавить время для АЦП - все это должно уложиться в период напряжения сети. Кстати, не забудьте учесть время на обработку управляющих воздействий ( задатчика уровня яркости) и собственно управление ШИМ.
Когда Вы все это подсчитаете, попробуте подобрать конкретный МК, удовлетворяющий требованиям проекта.
НЕ смотря на то, что нагрузка в проекте активная, будет иметь место и реактивная и естественно активная мощность. Вычислить ее программным способом в реальном времени будет очень сложно ( на мой взгляд это на порядок (и может даже не один) сложней управления шимом для тиристоров).
Для вычисления мощностей, на мой взгляд, лучше использовать специализированные микросхемы.

[DASM]

Смотрим пост №11, там

НЕ смотря на то, что нагрузка в проекте активная, будет иметь место и реактивная и естественно активная мощность. Вычислить ее программным способом в реальном времени будет очень сложно ( на мой взгляд это на порядок (и может даже не один) сложней управления шимом для тиристоров).
Для вычисления мощностей, на мой взгляд, лучше использовать специализированные микросхемы.

Насчет сложности дикой вычислений поясните пожалуйста, много лет назад у меня с этим мега на 8 мгц прекрасно справлялась, и активную, и реактивную и полную считала. Точность в районе процента, точно уже не помню. Помню только что проблем там вроде как не было.

[tyro]

Насчет сложности дикой вычислений поясните пожалуйста, много лет назад у меня с этим мега на 8 мгц прекрасно справлялась, и активную, и реактивную и полную считала. Точность в районе процента, точно уже не помню. Помню только что проблем там вроде как не было.

Все зависит от алгоритма расчета , требуемой точности и опыта. На мой взгляд, сосчитать активную мощность намного сложнее, чем полную. "Дикой сложности" возможно и нет, но учесть угол сдвига между током и напряжением или косинус, не так просто (по крайней мере для меня) - и в два и в четере действия не получается. Ну если только и напряжение (это наверняка, т.к. источник бесконечной мощности) и ток (а он точно не синусоидален -фазовое регулирование ) синусоидальны.
Если у Вас так хорошо получалось, не поделитесь - ли алгоритмом расчета активной и реактивной мощности (без подколки, так сказать в целях образования)? Или хотя-бы как определяли угол сдвига и откуда брали косинус(синус)? На каком временном интервале определяли эти параметры (период или другое)?
Дополнительные сложности, не относящиеся на прямую к расчету мощности, возникнут в проекте при одновременном вычислении и управлении. (Обратите внимание, что сообщение было адресовано автору топика, у которого, опять же на мой взгляд, не очень обширные познания во всех областях, затронутых в данном топике).
Лет 20 тому назад делалась попытка реализовать измеритель указанных мощностей на 51 (а точнее на 31) камне с точностью 5%, которая завершилась неудачей.
Точность вычислений вылезет при перемножении значений, полученных от оцифровки сигналов внутренним АЦП.
Это если кратко.

[DASM]

Точно не помню, но угол я напрямую не считал (точнее выводил уже потом по результатам измерения активной и реактивной мощности). А для измерения реактивной вводил 90 градусовый сдвиг в оцифровку напряжения ну и дальше тоже перемножал, как и для активной. Поскольку частота 50 Гц довольна стабильна, то это несложно. Впрочем этот прибор был скорее индикаторный, реальных испытаний не делали, так что насчет процента я вероятно приврал. Да и насчет несинусоидольного тока потребления - думаю результат будет неверным при таком методе. Математику, увы, забыл подчистую.

[Motion]

Пока имею такую схему




Посмотрите, укажите на ошибки, недочёты.

но для начала необходимо выяснить у руководителя дипломного проекта (о чем Вас уже не раз спрашивали) какую мощность надо измерять и с какой точностью.

А разве это существенно, какую мощность мерять? Я думаю всю мощность, что потребляется из сети устройством, включая нагрузку.

[Massi]

просьба указать какой входной ток для АЦП...по каналу измерения напряжения...
просьба указать путь тока для канала измерения напряжения...
посьба указать какие конденсаторы ставятся для обеспечения фильтрации по питанию...
просьба указать каким образом будет проводится фильтрация значений токи и напряжения перед их перемножением...программным или схемотехническим....

обьясните почему диод опторозвязки включаете вытекающим током...
расскажите как вы обеспечите защиту тиристора от dU/dt...

пока все...
а да...а в чем новизна вашей схемы и где вы видите область ее применения...

и вдогонку...а зачем мерять мощность...что это даст...или как вы собираетесь в дальнейшем использовать эти значения...как их визуализировать...

[Motion]

просьба указать какой входной ток для АЦП...по каналу измерения напряжения...

Это к тому, что нужно поставить ограничительный резистор?

посьба указать какие конденсаторы ставятся для обеспечения фильтрации по питанию...

А его нужно фильтровать?

просьба указать каким образом будет проводится фильтрация значений токи и напряжения перед их перемножением...программным или схемотехническим....

Не думал об этом. А это необходимо? Если да, то почему?

обьясните почему диод опторозвязки включаете вытекающим током...

А какая разница?

расскажите как вы обеспечите защиту тиристора от dU/dt...

А что это?

а да...а в чем новизна вашей схемы и где вы видите область ее применения...

Новизна - измерение мощности. Применение в системе "умный дом". Будет работать (если будет ) в связке с модемом (для передачи команд управления по электропроводке).

и вдогонку...а зачем мерять мощность...что это даст...или как вы собираетесь в дальнейшем использовать эти значения...как их визуализировать...

Я их буду хранить в памяти. При запросе с главного устройства данные будут передаваться по электропроводке и визуализироваться на экране. Но это уже не задача моего устройства.

[Motion]

посьба указать какие конденсаторы ставятся для обеспечения фильтрации по питанию...

По питанию МК поставлю конденсатор на 0.1...0.47 мкФ

обьясните почему диод опторозвязки включаете вытекающим током...

Консультировался. Мне сказали что можно и так и так, но предпочтительней, чтобы всё-таки ток втекал в МК. Тогда сам МК будет меньше греться.

расскажите как вы обеспечите защиту тиристора от dU/dt...

Немного почитал про это. Понял, что если всплески в сети будут больше, чем позволит это симистор, то это приведёт к отпиранию симистора. Чтобы этого не произошло, нужно ставить "snabber" цепь, которая уменьшит амплитуду всплесков. Либо взять симмистор с большим значением dU/dt.

А вообще dU/dt - скорость изменения напряжения?

Теперь понял, что лучше отказаться от выбраной мною оптопары (MOC3023), а взять MOC3052, у которой dU/dt в 100 раз больше.

А вот как быть с симистором. У BT137 в документации есть 2 параметра dVd/dt равное 250 V/mks и dVcom/dt равное 20 V/mks.

[Motion]

В качестве симистора взял BTA208-600B. Так как в описании указано, что для даного симистора не нужно демпфирующей цепочки - я её не ставлю.


Возник вопрос по входному фильтру и элементам защиты.


Как рассчитать сам фильтр? Где можно найти методику его рассчёта? Какой фильтр мне нужен и его порядок?


По варистору - если поставлю на 275В - нормально будет?


Плавкий предохранитель:

Максимальный ток нагрузки - 4,5А. Но начальный ток может быть и 50А. На сколько ампер нужен предохранитель?

[DiMomite]

Немного не по теме, но это может вылезти позже. У Attiny15 нет аппаратного умножителя, а умножений делать прийдеться немало. Так что может сразу стоит поменять кристалл на небольшую Мегу.

Сообщение отредактировал DiMomite - Jan 3 2008, 23:17

[evgeny_ch]

Мощность при несинусоидальной форме тока считать будет проблематично.
Если нужно регулировать яркость свечения лампы, то проще всего фотоприемником световой поток мерять, можно включить его цепь ос, заодно определяется неисправность лампы.