С уважением к коллегам!
Требуется управлять интенсивностью пара в бытовом парогенераторе (мощностью ТЭН).. Сперва был реализован метод пропускания-непропускания полуволн (или периодов) сетевого напряжения: вписываемся в ГОСТ Р 51317.3.2-99 (IEC 61000-3-2-95), но его неприятный эффект - мигание и мерцание света (особенно заметное и неприятное на люминесцентных лампах), связанное с падением напряжения на проводке.. Потом был реализован ФИМ-димминг (ШИМ на каждой полуволне): эффект мерцания и мигания света, естественно, был преодолен, но на мощности 2 и 2.5 КВт не вписываемся в IEC 61000-3-2 и, соответственно, не пройдем сертификацию.. И тут, как ни крути и не комбинируй разные варианты распределения мощности по полуволнам или периодам, как будто невозможно одновременно вписаться в IEC 61000-3-2 и добиться приемлемого отсутствия эффекта мерцания или мигания света..
Остается ли только быстрый ШИМ (на 25-30 КГц) ? За это придется расплатиться раз в 5-8 большим выделением тепла на радиаторе и, при текущих его конструктивных размерах, необходимой установкой кулера.. А также придется расплатиться большей стоимостью деталей диммерной части схемы..

Как вариант - поставить несколько ТЭНов разной мощности и сделать из них подобие ЦАПа.
С целью увеличения разрядности младшими разрядами можно модулировать, хоть методом пропускания полуволн (или периодов), хоть димингом.

Мысль оригинальна - спасибо, положу в копилку идей.. Сейчас, к сожалению, механический конструктив аппарата не позволяет установить в испарительный бачок несколько ТЭН.. Ну и это, конечно, более эксклюзивно, чем целесообразно для бытового прибора..
Неужели только быстрый ШИМ, чтобы вписаться в эти лимиты гармоник IEC 61000-3-2 на мощности в 2 КВт ?..

Чтобы вписаться в лимиты гармоник IEC 61000-3-2 при обычном фазовом управлении симистором, надо обеспечить подавление гармоник. Варианта два:

-- Поставить LC-фильтр. Недостаток - дроссель в фильтре будет довольно большой.

-- Поставить IGBT, который сформирует пологий фронт включения длительностью в несколько сотен мкс. Когда фронт закончится и IGBT полностью откроется, включать симистор. Совсем без LC-фильтра при этом обойтись не удастся, но размеры его будут гораздо меньше.

IGBT должен быть включен параллельно симистору? Тогда весь ток будет течь через открытый IGBT, и как же откроется симистор? Тока через него не будет и он закроется, или я чего-то не понимаю? И зачем симистор? чтобы IGBT остывал до конца полупеиода?

Нетрудно обеспечить (например, включением диода последовательно с IGBT) гарантированное падение напряжения примерно на 1 В больше, чем падение на открытом симисторе. При включении симистора он возьмет на себя весь ток. Малая ступенька в ~ 1 В дофильтровывается упомянутым небольшим LC-фильтром


Угу.

Создавая фронт в несколько сот микросекунд, мы можем сгладить высокие радиопомеховые гармлоники.. Но на уровне первых 40 гармоник стандарта IEC_61000-3-2 это почти никак не скажется..
Радиопомеховые гармоники, в принципе, уже сглаживаются небольшим дросселем и кондером в 0.1 - 0.47 мкФ параллельно на входе сети и на это распространяется стандарт EN55015..
IEC_61000-3-2 - это стандарт на первые гребаные 40 гармоник - что еть уже понятие "коэффициент мощности", а не радиопомехи.. И придумали же..
Другой неприятный эффект самопального дросселя на ферритовом сердечнике с серьезным зазором - что он трещит.. (более всего на 50% (размах точкА-то на 2 - 2.5 кВт - серьезен..)).

Вы напрасно пытаетесь спорить. Я рассказал не умозрительную идею, а принцип работы 5А и 10А диммеров известной западной компании, прошедших сертификацию и продающихся по всему миру


Такие дроссели делают на сердечниках из трансформаторного или порошкового железа, а не на ферритовых, поэтому ваш аргумент не имеет почвы. Я видел 10А диммер другой западной компании, где использовался LC-фильтр, дроссель был намотан на тороиде сантиметров 15 в диаметре.

Нет, спорить - не в моих интересах.. Я выразил просто свои соображения.

Спасибо. Это наиболее сильный аргумент, но Вы, к сожалению, ничего не сказали о том в своем предыдущем сообщении.

Да, я понимал, что такие дроссели должны быть именно из листового трансформаторного, либо порошкового железа - ибо у него выше порог насыщения, а частота небольшая: в меньшие размеры можно уместить бОльшую индуктивность.. Просто не было возможности пока добраться до расчетов и поставщиков.. А ферритовый дроссель из материала высокой проницаемости трещит, как кажется, на зазоре..
Да, тороидный дроссель из железа диаметром в 15 см - это очень серьезно.. А какая у него была приблизительно индуктивность, Вы не в курсе?

Моделинг показывает, что для того, чтобы вписаться хотя бы в класс "B" IEC_61000-3-2 на мощности 2 кВт, нужен дроссель не менее 30 мГн.. А чтобы подойти под соответствующий для этого применения класс "А", - и подавно более 75 мГн.. (Это очень жестоко..)

5A, 10mH.

а линейку для масштаба можно?

Всех благодарю за участие.
Тема теперь более ясна..

Вообще-то диммеры на IGBT обычно работают немного по-другому.
В начале периода IGBT открыт, а по требуемой мощности закрывается, в этом случае бросков тока на включение нет вообще, а есть только процесс выключения, который с IGBT можно организовать как надо. Если взять "медленный" IGBT, то помех будет меньше и статических потерь тоже меньше.
Есть микросхемы управления такими диммерами.

В продолжение темы о IEC_61000-3-2 и лимитах на первые 40 гармоник потребляемого из сети тока для устройств с потреблением до 16А - такая вот тема:
Когда потребление превышает 10А, вписаться в этот стандарт с применением ФИМ-димминга (ШИМ на каждой полуволне) и сглаживающего дросселя и тормозящего фронт IGBT уже практически невозможно, - так показывает моделинг. Как же быть с теми 6 лишними амперами потребления, которые лежат выше этих 10, - стандарт-то распространяется до 16А?.. Ответ - остается только "быстрый ШИМ"?
Допустим. Но с применением стандартного диодного моста на вольтаж сетевого напряжения и IGBT или MOSFET мы расплатимся раз в 5-8 большей рассеиваемой мощностью... И действительно: стоит себе симистор на 25А на не особо большом радиаторе, рассеивает ватт 10 при мощности 2.5 кВт - и ничего больше не нужно. А здесь уж - на 50-80 Вт - будь добёр ставить кулер или реально приличную и тяжелую радиаторную болванку...
Тема такая: симистор на 25А рассеивает примерно 1Вт/1А - то есть весьма-весьма по-божески по сравнению с мостами, IGBT и мосфитами.. Раньше в фотовспышках была реализована схема - закрывания тиристора посредством закорачивания его другим тиристором через емкость подобранной величины. Симистор открывается достаточно быстро - по сравнению с тем же IGBT, например, поэтому даже динамические потери получим меньшие.. Ну то есть - берем BTA26 и коротим его через подобранную емкость - посредством BTA41 (этот симистор на 40А от ST имеет меньшее падение на том же токе - по сравнению с BTA26, - а значит, должен взять на себя основной ток в момент импульса и привести к закрыванию BTA26)... Ну и запускаем этот "быстрый ШИМ" на этой симисторной паре на частоте - 10-30КГц... Дроссель, конечно же, небольшой понадобится. Но он уже не сравним по размеру с тем, который потребуется для ФИМ-димминга даже на 5А...

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНе надо делать ШИМ, а просто выключаем IGBT через некоторое время до начала следующей полуволны. Скважность включенного состояния на частоте 100 Гц и определяет выходную мощность.
Можно сделать примерно так, как в примере на 8 странице. Схема на 555 таймере.

Спасибо за файл. Посмотрел. Полезная информация.
И действительно, IGBT с мостом, работающий на полуволне на выключение – неплохая альтернатива симистору с дросселем в ламповых диммерах с мощностью до несколько сот ватт.
Но на мощности в 2.5-3.5 кВт картина другая. Тут, как минимум, в гармоники тока IEC_61000-3-2 (Нажмите для просмотра прикрепленного файла ) – хоть на симисторе с дросселем, хоть на диодном мосте с IGBT на 100 герцах не впишешься (так показывает моделинг). Кроме того, мост с IGBT имеет в несколько раз большее падение и, соответственно, рассеивает в несколько раз больше при том же токе (говоря про статический режим, к которому близок режим ШИМ на 100 Гц).
Вопрос знатокам: сколько стоит сертифицированный диммер на 16А и по какому принципу он построен? А еще – сколько он рассеивает на полной мощности, присутствует ли кулер?
Заранее благодарен за любую информацию.