Помогите! С чего начать AVR-проект регулятора?, регулятор постоянного тока в RL-нагрузке Опции

[qwerty380]

Помогите осмыслить возможные пути решения или найти готовые варианты.
Есть однофазная сеть 220 В. Нужно питать RL-нагрузку (R = 400 Ом, L = 0,8 Гн) постоянным током, регулируемым от нуля до 1 А.
Регулирование можно ступенчатое, с шагом 0,1 А, или плавное, с возможностью выставить любой ток из заданного диапазона.
Регулирование и измерение тока должен обеспечивать AVR-микроконтроллер. Уставку заданного значения тока нужно выполнять двумя кнопками «+» и «-». Массогабариты и стоимость устройства должны быть минимальны.
Прошу поделиться опытом и соображениями. Пока не представляю:
1. С чего начать?
2. Какой должна быть схема силовой части, чтобы максимально сгладить пульсации тока нагрузки в любом режиме?
3. Каким должен быть алгоритм работы микроконтроллера?
4. Насколько объемным будет программный код и какой AVR-микроконтроллер следует выбрать для реализации проекта?
Спасибо.

[_dem]

Допустимый уровень пульсаций ?
Регулировка только ручная ?
Диапазоны регулировки тока (0 - 0.6 А ? )

[Microwatt]

Есть однофазная сеть 220 В. Нужно питать RL-нагрузку (R = 400 Ом, L = 0,8 Гн) постоянным током, регулируемым от нуля до 1 А.
1. С чего начать?

С начала, с закона Ома.
220 вольт не прокачают через 400 ом 1 ампер просто так. Нужно повышать напряжение до 400 вольт с копейками минимум.
АВР тут будет хорошим цифровым вольтметром (амперметром) и займется обработкой клавиш "+" и "-".
Остальное (точнее, основное) - импульсный стабилизатор тока.
Хм.. тут есть над чем подумать в смысле наивыгоднейшей топологии. Задачу облегчает большая индуктивность, частота коммутации может быть достаточно низкой. Но по части напряжения ... Как бы обойтись без двойного преобразования и с ключами вольт на 600 всего.
"В лоб" смотрится бустер, повышающий сеть до 450-460 вольт и потом стабилизатор тока. Но коэффициент заполнения там великоват будет при токе в 1А.

[firstvald]

Нужно определиться: нужна ли гальваническая развязка от сети, напряжение на нагрузке должно быть постоянным или вы имели ввиду стабилизировать амплитудное или действующее значение тока?

[qwerty380]

Спасибо за Ваши соображения. Появились такие варианты по блок-схеме.
Начнем с закона Ома:
А) Если выбрать схему удвоения напряжения, с оптотиристорами, управляемыми АВР,
то емкость накопительных конденсаторов должна обеспечивать такую постоянную времени цепи разряда tau, при которой ток, за время одного периода сети, не успеет просесть более чем на 5%.
0,95*I = I*exp^(-t/tau)
Ln(0,95) = (-t/tau),
где t = T = 0,02 с – период синусоиды напряжения и тока сети.
Ln(0,95) = (-t/),
tau = -T/Ln(0,95) = -0,02/(-0,05) это около 0,4 с.
Если я мыслю в правильном направлении,
то емкость конденсатора нужна примерно 1000 мкФ.
К тому же он состоит из 2-х конденсаторов, соединенных последовательно!
Значит емкость каждого 2000 мкФ. Это габариты, но вариант наиболее простой.

Б) Импульсный блок питания, аналог компьютерного, но переделать импульсный трансформатор и завести свою обратную связь с выхода на АВР, а с него на управляющий элемент.

Вариант с бустером я не представляю. Если можно – дайте ссылочку, чтобы просветиться.

По вопросу о том, что нужно стабилизировать: действующее значение постоянного тока.
Развязка конечно нужна, но возможен и вариант без нее.

Который вариант выбрать?


В) Импульсный блок питания, на однотранзисторном блокинг-генераторе.
Давно собирал на основе схемы электронного зажигания, автора Карасева, преобразователь для питания ФЭУ. Очень надежная схема. Но она питалась от 12 В.
Здесь я сомневаюсь, что у меня получиться аналог с питанием от =220 В.