Создание диммера (дипломный проэкт), Прошу проконсультировать Опции

[Motion]

Добрый день.

В качестве диплома была поставлена задача разработать регулятор яркости света для ламп накаливания(диммер).

- Максимальная нагрузка - 1 кВт.
- Система управления должна быть построена на МК
- Устройство должно измерять потребляемую мощность


Что я пока имею:

В качества МК возьму один из AVR контроллеров.

В качестве регулятора мощности возьму симмистор BT-137-600E. Согласно расчётам мне нужно обеспечить ток на 4.5А. Выбранный симмистор имеет максимальный ток - 8А.

По идее тока больше 4.5А быть не должно (бросков тока), так как планирую сделать "плавный пуск".

Для развязки системы управления (МК) и силовой части (симмистора) возьму оптопару MOC3023.

Мощность буду расчитывать програмно, получая данные с датчика топа и напряжения.

В качестве датчика напряжения буду использовать делитель, и снимать с него данные с помощью встроеного в МК АЦП

А вот с датчиком тока не знаю. Читал, что еть 3 варианта - шунт, токовый трансформатор и датчик Холла. Что посоветуете?

Ещё нужно синхронизировать МК с синусоидой. Как это можно сделать?

Да, и ещё - нужно совместить симистор и оптопару. В описании оптопары есть такая стандартная схема:



Как она работает? Через светодиод пропускаем ток только в одном направлении или нужно в разных?
И просто вставить в эту схему свой симмистор? А как с номиналами элементов? Нужно ли их коректировать?

Какой ток получается на выходе оптопары?
Какое напряжение на выходе оптпары?
Нужен ли токоограничивающий резистор в затворе силового симистора?
Какой ток нужен для отпирания симистора?


На форуме есть множество тем по диммированию, оптопарам, работе симмистора. Много прочёл всего, но всё равно не уяснил для себя некоторые вопросы.

Заранее благодарен за помощь.


 MOC3023.pdf ( 177.24 килобайт ) Кол-во скачиваний: 631

 BT137_600E.pdf ( 51.23 килобайт ) Кол-во скачиваний: 440

[Марк_Я]

Попробую предложить Вам унифицировать устройство. Так как оно предполагается дистанционно программируемым, то может иметь ВЕСЬ НАБОР ФУНКЦИЙ и управлять нагрузками ТОЛЬКО СИМИСТОРОМ.

1. симистор+оптрон с кросс зеро детектором для управления мощностью посредством алгоритма Брезенхема (инерционные активные нагрузки).
2. то же но для простого вкл/выкл. можно нескольких нагрузок(ессно с несколькими симисторами-оптронами)
3. симистор+оптрон с произвольной фазой поджига для фазового управления нагрузкой
Интерфейсы так же могут быть разные. Программирование конфигурации осуществлять при включении чтением потенциала с делителя-перемычки.

[evgeny_ch]

Необходимо какое-то новаторство. Руководитель предложил измерять мощность. Но я точно его не понял - то ли потребляемую мощность(Вт), то ли количество потребляемой енергии (Вт*ч). Потом результат измерения будет отображаться на главной панели системы (системы умный дом).

Мои соболезнования в части преподавателя, всегда был невысокого мнения об этой категории "Ученых", вам достался особо одаренный.
Удумать управление освещением на кВА - это пестня.
Прочитайте про сценарное освещение в сети, можете посмотреть примеры.
Каталог
ТЕХНОЛОГИИ
Кто умеет, делает; кто не умеет, учит других; а кто не умеет и этого, учит учителей. (Це)

[tyro]

Необходимо какое-то новаторство. Руководитель предложил измерять мощность. Но я точно его не понял - то ли потребляемую мощность(Вт), то ли количество потребляемой енергии (Вт*ч). Потом результат измерения будет отображаться на главной панели системы (системы умный дом).

Как по вашему, что лучше чтобы отображалось и измерялось?

И энергия (счетчик все равно нужен) и мощность (новаторство). Бумага все стерпит.

Мои соболезнования в части преподавателя, всегда был невысокого мнения об этой категории "Ученых", вам достался особо одаренный.
Удумать управление освещением на кВА - это пестня.

Как озвучено, это проект для "Умного дома", а не для "безумной комунальной комнаты".

Кто умеет, делает; кто не умеет, учит других; а кто не умеет и этого, учит учителей. (Це)

Кто умеет, делает; кто не умеет, учит других; а кто не умеет и этого, учит учителей, кто не умеет и этого, приносит собалезнование.

[evgeny_ch]

Кто умеет, делает; кто не умеет, учит других; а кто не умеет и этого, учит учителей, кто не умеет и этого, приносит собалезнование.

???
Откуда дровишки?

[INT1]

МММ_да, всегда когда ставится задача, ставится и вопрос о целесообразности ее решения. Я уж думаю, не поехала ли крыша, у этого "умного дома"? Но Вам как студенту, я могу посочувствовть, и благодаря вашей настырливости, может, чем то и помочь, если получится
2 Марк_Я для лампочек алгоритм Брезенхема не очень подходит, мигают они, и погорят быстро.

[archi2000]

Для измерения энергии есть специальные микросхемы.
Можно посмотреть тут http://www.microchip.com/stellent/idcplg?I...=energy%20meter

[archi2000]

2 Владимир_КПИ
Ваш покупной блок питания AC DC converter не обеспечивает гальванической развязки. Посмотрите внимательно схему включения.
Если у вашего устройства будет вилка для включения в сеть 220В то возможно такое включение, что фаза будет на корпусном выводе микроконтроллера и прикосновение к микроконтроллеру будет опасно для жизни.
Попробуйте спроектировать источник сами.
После этого конвертера поставьте DC DC с импульсным трансформатором.

[Марк_Я]

2 Марк_Я для лампочек алгоритм Брезенхема не очень подходит, мигают они, и погорят быстро.

Внимательно читаем мой пост:

1. симистор+оптрон с кросс зеро детектором для управления мощностью посредством алгоритма Брезенхема (инерционные активные нагрузки).

Топикстартер обзательно НЕ АССОЦИИРОВАЛ устройство с осветителями, наоборот гворил о возможности УНИФИКАЦИИ.

[Motion]

Буду мерять я ток и напряжение. А что из этого можно получить? Если сделать так, чтобы считать мощность - то зачем это обычному пользователю. Что это даёт? А вот если сделать счётчик електроенергии, то это уже интерестней.

Буду я мерять мгновенные значения тока и напряжения. Потом програмнно подсчитаю среднее значение. Потом переведу в действующее. А как подсчитать Вт*часов? Читал в одной книге про счётчики енергии. Там написано, что крутиться диск и зависимости от тока, скорость вращения меняется. А как реализовать подсчёт енергии с помощью МК?

[Марк_Я]

Потом програмнно подсчитаю среднее значение. Потом переведу в действующее.

Интересно как?....

[archi2000]

2 Владимир КПИ
Читайте пожалуйста ссылки, которые Вам дают.
Я вам давал микросхему которая сама делает выборки тока и напряжения и все перемножает. Ваша задача по SPI интерфейсу прочитать из нее эти данные и передать на центральный блок.

[Motion]

Попробуйте спроектировать источник сами.
После этого конвертера поставьте DC DC с импульсным трансформатором.

Если будет трансформатор - тогда устройство будет большим, а оно должно влезть в стандартную монтажную коробку(для выключателей). Конечное устройство будет вмонтировано в пластмассомую монтажную коробку для выключателя, то есть будет изолированым от человека. Команды будут поступать по електропроводке.


Завтра поеду за комплектующими. Буду собирать на макетной плате тестовый вариант. Независимое устройство.

Должно - плавно регулировать яркость при нажатии на кнопки (!!! помню, что устройство не развязано и опасно для жизни. Буду нажимать чем-то изолирующим.) и измерять мощность, записывая результат в энергонезависимую память.


Упрощённая структурная схема:

- БП (AC/DC) на 5В
- система синхронизации с сетью
- симмистор + оптопара
- датчик тока
- датчик напряжения
- МК
- 2 кнопки


Схема (немного не доделаная, но показывает общую картину):
 1.rar ( 328.8 килобайт ) Кол-во скачиваний: 147


Что у меня есть:

- тестер
- программатор STK200/300
- паяльник, припой, флюс и т.д.(всё для пайки)


Жалко нет осцилографа. Можно было бы посмотреть сигналы.

Буду защищаться предохранителем на входе. Касаться не буду. От пола изолирую. Вроде больше ничего такого не может случиться при включении. По идее к.з. это самое страшное, что может случиться при какой-то ошибке. Должен просто предохранитель перегореть.

[=AK=]

При отладке таких устр-в ОБЯЗАТЕЛЬНО надо использовать изолирующий трансформатор. Это мощный сетевой транс с обмотками 1:1. Отлаживаемое устр-во подключается к вторичной, поэтому касание одной рукой не вызовет удара током. И еще, осциллограф можно подключать без опаски его спалить.

Если нет мощного транса 1:1, то хотя бы маломощный, просто нагрузку уменьшить насколько можно или вообще убрать покамест.

Без осциллографа такое устр-во отлаживать очень плохо, а новичку - совершенно безнадежно, пустая трата времени.

[Motion]

Значит буду искать транформатор и осцилограф

[Baser]

...

+10

Тестер при отладке импульсных схем вообще вещь практически бесполезная. Весь процесс макетирования вертится вокруг осциллографа.

Еще, я бы вообще, на начальном этапе запитывал все хозяйство через маломощный трансформатор с выходным напряжением вольт в 40 переменки. Только нужно временно аналоговые цепи пересчитать. И только когда программа начнет мерять и выдавать наружу осмысленный сигнал, переходить на 220В.
Проверено, зело безопасней. К концу дня руки без участия мозга норовят влезть туда, куда ни-ни...