Gradateur TRIAC, aide à la conception des circuits (charge résistive)

D'accord les gars, j'ai été chargé de faire un système de contrôle de gradation de la lumière pour une lampe chauffante 240V dissipant environ 250W . J'ai besoin d'ajuster la production de chaleur sur la lampe par le contrôle d'un microprocesseur.

Je développe sur un SoC basé sur 8051 avec des circuits RF et certains capteurs et actionneurs. Fondamentalement, c'est un nœud dans un réseau de capteurs sans fil. J'ai oublié tous les autres composants.

Je suis surtout un mec de logiciel, donc je pourrais avoir besoin d'aide ici. Pardonnez mon jargon et si je soulève des questions fondamentales, je n'ai pas beaucoup d'expérience avec cela.

Je pense à une conception comme celle-ci pour le circuit du gradateur:

.. et j'ai quelques questions :) J'ai marqué des cases rouges avec des nombres correspondant aux questions:

1)

• Est-ce une façon sensée de conduire un triac? La résistance sur la broche 6 devrait avoir une puissance nominale plus élevée. Comme 5W ou quelque chose que je suppose.
• La jambe GPIO peut fournir jusqu'à 500mA, donc cela devrait être suffisant pour piloter la grille du transistor, n'est-ce pas?
• Et surtout n'importe quel transistor fera je le prends.

2)

Je ne sais pas à quel point la lampe chauffante est inductive, ni comment sa résistance change avec la température. Je veux faire une estimation de la façon dont le triac devrait être spécifié.

• 240VAC (rms) serait ~ 340VAC (peak2peak), donc une tension d'isolement maximale de 400V devrait suffire, non?
• Une cote de surtension maximale de 4A laisserait des frais généraux, je suppose, mais je ne sais pas de combien j'ai besoin. Je pars du principe qu'une mise en marche à froid pourrait consommer beaucoup de courant - dois-je instrumenter pour être sûr? Je n'ai pas de données sur la lampe chauffante autre que sa puissance nominale de 250W max.

3)

• Suis-je bien comprendre que c'est le snubber?

J'ai trouvé quelques sujets qui m'ont aidé, mais j'apprécierais un commentaire. Je les lis:

• Problème avec le circuit de gradateur entraîné par triac
• Vérification de la santé mentale sur la conception du snubber
• Pourquoi snober un optoisolateur?
• Une diode de protection est-elle nécessaire sur un optocoupleur TRIAC et pourquoi?

• Comment utiliser un coupleur phototriac pour déclencher le triac principal?

• http://www.nxp.com/documents/application_note/AN_GOLDEN_RULES.pdf

TL; DR: Suis-je loin du schéma? Un peu d'aide pour évaluer la cote des composants serait également bien :)

Tout d'abord, si vous contrôlez un élément chauffant, vous n'avez pas besoin d'un amortisseur.

Deuxièmement, la sécurité est un terme relatif. Si, par sécurité, vous demandez s'il explosera et prendra feu, construisez-le et découvrez-le. Si par sécurité, vous voulez dire, est-ce que moi ou quelqu'un ici peut vous dire que vous avez construit un circuit sûr, ce qui signifie que vous ne blesserez personne ... Le 240 VAC est généralement considéré comme une tension dangereuse, il n'est donc pas sage pour quiconque de vous donner le feu vert.

Voici un lien qui montre une note d'application qui vous aidera à concevoir le circuit.

http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3003.pdf

Conseils de sécurité: Encore un commentaire, n'oubliez pas que vous devez gérer la tension de crête lors de la spécification d'une pièce et gérer les surtensions et les situations de surtension qui peuvent survenir de la part de la compagnie d'électricité. Donc, 240 VAC est la valeur RMS (moyenne), et le pic est multiplié par 2 sqrt, soit 340 volts. Assurez-vous donc d'utiliser un triac qui peut gérer 600V pour un circuit 240VAC.

J'ajouterai encore quelques choses:

• 500 milliampères, c'est beaucoup de courant, et devrait être plus que suffisant pour piloter l'opto-isolateur directement, sauf si le uC fonctionne à une tension différente. Même alors, vous pouvez probablement l'utiliser comme évier.

• Si vous conservez toujours le transistor, vous avez besoin d'une résistance entre le GPIO et la base. B-> E sur un transistor fonctionne comme une diode, il tirera donc autant de courant que vous le laissez, tout en n'ayant besoin que de quelques milliampères pour faire son travail. Vérifiez les fiches techniques, mais quelque chose comme 1k devrait être suffisant pour faire tout le travail dont vous avez besoin tout en ne consommant pas trop de courant.

• N'oubliez pas le comportement de fonctionnement d'un TRIAC lorsque vous décidez de l'utiliser de cette manière. Il ne s'éteindra pas tant que la tension alternative ne passera pas à la polarité opposée et ne franchira pas zéro. Cela signifie que vous ne pouvez pas utiliser PWM dans le sens traditionnel fourni par l'UC (car cela représente généralement des dizaines de kilohertz) et que vous devrez surveiller le zerocross vous-même et compter en interne pour déclencher le triac. Vous avez peut-être simplifié le diagramme, mais je n'ai rien vu pour indiquer que vous injectez le signal de croisement zéro dans votre uC.

En ce qui concerne les tensions de sécurité, c'est une bonne question. Je vois que les variations de tension dans le secteur sont jusqu'à 260 VAC RMS; c'est environ 364 VAC crête. Un TRIAC 400 V pourrait simplement répondre à ces exigences. Cependant, il serait judicieux d'utiliser un TRIAC 600 V, mais ceux-ci sont plus coûteux.

J'ai commencé à travailler avec la gradation AC des ampoules LED AC et j'ai créé ce circuit qui utilise une minuterie 555 pour la détection du zéro.

https://www.dropbox.com/s/l1mweybxcspuqwr/555.png?dl=0

je n'ai pas vu la nécessité d'un circuit amortisseur jusqu'à présent. J'ai commencé à tester avec un câble plus long (25 m) entre l'ampoule et le gradateur et j'ai vu un scintillement.

Je ne sais pas à quel point le scintillement est important pour votre lampe chauffante.

vous avez peut-être déjà résolu le problème. serait formidable d'entendre qui c'est allé.

bonne chance.