Dimmer digital con microcontrolador


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Quiero construir un atenuador digital para cargas resistivas. He encontrado este circuito para eso:

regulador de intensidad

  • El voltaje de entrada es 220VAC 50Hz.
  • El cuadro rojo en la imagen es para Zero Crossing Detection.

Cuando el voltaje de CA cruza el cero, el microcontrolador se interrumpirá y, por lo tanto, detectará el cruce de cero. para que pueda alcanzar el voltaje requerido activando Triacdespués de un específico. Delay¿Recomienda este circuito? en caso afirmativo, avíseme si hay algún IC para reemplazar con el Red Box(que se muestra en la imagen) para detectar los puntos cero de voltaje de CA (ya que mi circuito debe ser lo más pequeño posible).

PD Como necesito este circuito para reducir la energía consumida de las cargas, el circuito en sí debe disiparse como máximo 5 vatios.

Respuestas:


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En las respuestas a esta pregunta se explica cómo puede hacer ese circuito completo de detección de cruce por cero con solo resistencias de las series U1, R12 y 2 en el lado de 220 V. Una solución usa un optoacoplador común, la otra un optoacoplador Darlington, que necesita menos corriente para accionar el LED del optoacoplador, por lo que hay menos potencia en las resistencias en serie (menos de 200 mW para el detector de cruce por cero completo).

ingrese la descripción de la imagen aquí

Esto reemplaza el cuadro rojo más el rectificador a la izquierda.

editar dd. 2012-07-14
Si un optoacoplador de entrada de CA es demasiado costoso, puede usar un optoacoplador común con un 1N4148 en antiparalelo:

optoacoplador

Tendrá la ventaja de un menor costo y una oferta más amplia. El LTV-817 cuesta solo 10 centavos en una cantidad de 1000, pero tiene un respetable CTR del 50%. Por solo 2 centavos más, obtienes el LTV-815 , que tiene una salida Darlington . En lugar de 1 pulso positivo cada medio período, tendrá un pulso positivo un poco más largo que medio período.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si la frecuencia de la red es de 50 Hz, un período es de 20 ms. Si entonces el pulso positivo es de 12 ms, sabrá que cubre dos cruces por cero simétricamente. Dado que los cruces por cero están separados por 10 ms, hubo uno 1 ms después del inicio del pulso de 12 ms, y uno 1 ms antes del final. Entonces sabe que el próximo cruce por cero será 9 ms después del final del pulso.
Esto es muy fácil en software y mantiene el costo de BOM bajo.
(fin de edición)

Pero ten cuidado con el conductor del triac. La entrada está aislada de la red eléctrica a través del optoacoplador, pero aparentemente lo olvidaron en el lado del conductor, por lo que el circuito está conectado directamente a la red eléctrica y, por lo tanto, ¡posiblemente es letal!

También necesita un optoacoplador en ese lado. Aplicación típica de la hoja de datos MOC3051 :

ingrese la descripción de la imagen aquí

Asegúrese de utilizar un optoacoplador de fase aleatoria (como el MOC3051).


Esta otra respuesta tuya también lo explica muy bien.
m.Alin

Por supuesto. Solo apuntaba a una fuente adicional de información.
m.Alin

Steven, lo siento mucho, pero no soy muy profesional. ¿Me ayudarás a resolver esto? ¿Dónde debo poner mi microcontrolador? y como dijiste, la primera imagen puede ser reemplazada por el rectificador Red Box plus. Entonces, ¿puedo conectar el R1 y R2 directamente al 220VAC? En caso afirmativo, ¿cuáles deberían ser los valores de R1 y R2? Estoy confundido. :(
Mehrdad Kamelzadeh

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@Mehrdad: para la producción en masa, querrá la menor cantidad de componentes posible. En lugar de necesitar varios componentes para proporcionar la señal perfecta, confío en el software para detectar el cruce por cero real en el medio del pulso. Para el software de producción en masa es prácticamente gratuito. Si el SFH620A es demasiado caro, hay alternativas. Digikey enumera 650 optoacopladores de entrada de CA. El EL814 cuesta solo la mitad del precio del SFH620A.
stevenvh

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@Mehrdad: el cruce por cero real está en el medio de un pulso, por lo que solo puede determinarlo después del pulso. Si querías disparar el triac exactamente en el cruce por cero, estás más o menos tarde. Entonces, establece un temporizador para cuándo se espera el próximo cruce por cero, y cuando ese temporizador le da una interrupción, sabe que es un cruce por cero. Al mismo tiempo, está procesando el pulso de entrada para definir el momento del próximo cruce por cero. Entonces siempre usa los pulsos de entrada para el próximo cruce por cero.
stevenvh

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No conozco ningún IC que pueda reemplazar un detector de cruce por cero completo, pero he estado usando este circuito y funciona bastante bien y tiene un consumo de energía muy bajo.

Detector de cruce por cero

Puedes encontrar más información aquí .


Tengo que usar el microcontrolador. ¿Dónde debería estar en este circuito?
Mehrdad Kamelzadeh

Debe conectar la señal marcada como OUT a su pin de interrupción.
Bruno Ferreira

¿Estás de acuerdo con la parte Load de mi circuito? ¿Tienes alguna sugerencia o recomendación o está bien?
Mehrdad Kamelzadeh

Para la carga, seguiría los consejos de stevenvh. Si desea aislamiento de la red para la detección de cruce por cero, también debe aislar el control de carga. Dependiendo de la corriente de salida de su microcontrolador y las características del opto-triac que utilice, es posible que no necesite el transistor para accionar el opto-triac.
Bruno Ferreira

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Esta nota de aplicación (AVR182: Detector de cruce por cero) de Atmel describe cómo puede hacer la detección de cruce por cero con dos resistencias de 1MΩ. Esto implicaba conectar la señal de la red directamente a la MCU, lo que puede o no ser una buena idea, pero es muy eficiente en términos de componentes. Si solo va a conducir el TRIAC, puede que no sea una mala idea.

Solo recuerde aislar las cosas cuando esté depurando, etc.

Editar: Actualización de URL a la nota de aplicación reubicada.


He visto eso, pero creo que esto no es eficiente en términos de energía. ¿Lo es?
Mehrdad Kamelzadeh

¿Cómo no sería? La corriente a través de resistencias de 2MΩ a 220V es ~ 24mW.
Trygve Laugstøl

Entonces, ¿podría decirme cuáles son los pros y los contras entre este método y el otro que @Stevenvh ha proporcionado aquí (lo siento si planteo preguntas muy fundamentales ya que no soy muy profesional)?
Mehrdad Kamelzadeh

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Estos son buenos ejemplos de atenuadores cruzados simples de funcionamiento simple / multicanal con IR / UART / DMX512.

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