Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Arrow Multisolution Day
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Regulator mocy AC / Triak BT136 / Ściemniacz 25 V

Tehell 19 Lis 2015 13:42 2016 18
  • #1 19 Lis 2015 13:42
    Tehell
    Poziom 8  

    Witam wszystkich,

    staram się zrobić prosty ściemniacz do żarówki halogenowej pracującej na 21 V.
    Jako bazę wykorzystałem ten temat, rzekomo zakończony sukcesem
    >KLIK<


    Wykonałem podobny schemat, dodając do niego prosty układ do zasilania wiatraka komputerowego, w celu chłodzenia żarówki, tudzież lampy. Schemat widoczny ponizej.

    Regulator mocy AC / Triak BT136 / Ściemniacz 25 V


    Mój układ w aktualnym stanie testuje przy użyciu żarówki samochodowej 25 V AC. Niestety triak nie otwiera się, mimo regulacjami potencjometrem żarówka jest stale wygaszona. Nie mam doświadczenia z układami AC.

    Postanowiłem, że sprawdzę poprawne działania BT136. Podłączyłem rezystor 4k szeregowo z baterią 9 V i LEDem, podpiąłem to między T1 i T2.
    Następnie przez rezystor 100 Ohm podałem na G

    + baterii, co spodowodowało, że prąd płynął przez LED tak długo jak podawałem napięcie na G
    - baterii, co nie skutowało niczym

    Wydaje mi się, że nie tak powinien zachowywać się triak. Powinien chyba przewodzić w trybie ciągłym, a nie jedynie podczas podawania napięcia na bramkę.

    Sprawdziłem poprawność połączeń na mojej płytce drukowanej - są ok.
    Sprawdziłem poprawność wartości komponentów - też ok.
    Napięcie na wejściu urządzenia wynosi 25 V, więc to nie jest standardowy problem ze źle podpiętymi przewodami.



    Nic już z tego nie rozumiem. Będę wdzięczny za każdą pomoc.

    0 18
  • Arrow Multisolution Day
  • Pomocny post
    #2 19 Lis 2015 14:16
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Układ przekomplikowałeś. Wentylator nie potrzebuje stabilizacji, najwyżej - jeśli dostaje za duże napięcie, to daj mu szeregowy opornik. Dobrze, jeśli silnik wentylatora, który jest na DC dostanie napięcie nieco podfiltrowane, dodaj kondensator po prostowniku.
    Z triakami jest tak, że jeśli go nie wysterujesz odpowiednio, to się nie włączy. Wyrzuć tą całą "choinkę", i sprawdź, jaki opornik od anody do bramki daje włączenie triaka. Jeśli prąd włączenia triaka jest 10mA (sprawdź w danych katalogowych), to w chwili, gdy na anodzie jest 20V a suma oporności i spadków napięcia na innych elementach ogranicza prąd do wartości mniejszej, niż 10mA, triak się nie włączy.
    Zwróć uwagę, że prąd LEDa może być mniejszy, niż prąd podtrzymania dla triaka, wówczas po odjęciu baterii triak się wyłącza.

    0
  • Arrow Multisolution Day
  • #3 20 Lis 2015 12:24
    Tehell
    Poziom 8  

    Rzuuf napisał:
    Układ przekomplikowałeś. Wentylator nie potrzebuje stabilizacji, najwyżej - jeśli dostaje za duże napięcie, to daj mu szeregowy opornik. Dobrze, jeśli silnik wentylatora, który jest na DC dostanie napięcie nieco podfiltrowane, dodaj kondensator po prostowniku.


    Okej, zajmę się tym w wolnej chwili. Wolałbym się jednak skupić na triaku.

    Rzuuf napisał:

    Z triakami jest tak, że jeśli go nie wysterujesz odpowiednio, to się nie włączy. Wyrzuć tą całą "choinkę", i sprawdź, jaki opornik od anody do bramki daje włączenie triaka. Jeśli prąd włączenia triaka jest 10mA (sprawdź w danych katalogowych), to w chwili, gdy na anodzie jest 20V a suma oporności i spadków napięcia na innych elementach ogranicza prąd do wartości mniejszej, niż 10mA, triak się nie włączy.


    Odlutowałem połączenie z bramką triaka. Sprawdziłem napięcie względem 0 na trafo. Wynosi 0.03 V, prądu brak / na potencjometr brak reakcji. Więc to musi być wina "choinki". Nurtuje mnie jednak fakt, że udało się mojemu poprzednikowi. Czy mógłbys rzucić fachowym okiem, czy nie poplątałem czegoś w tej 'choince'? Oprócz tego używam potencjometru 1 Mega, zamiast 47 k, ale brak jakichkolwiek zmian w skrajnych pozycjach utwierdza mnie w przekonaniu, że nie ma to znaczenia.

    Natomiast teraz nie jestem pewien, czy węzeł pomiędzy
    bramką Q1, R5, R6 i kolektorem Q2 jest potrzebny. Czy mój protoplasta jedynie krzyżuje połączenia bez zwierania ich?

    Rzuuf napisał:

    Zwróć uwagę, że prąd LEDa może być mniejszy, niż prąd podtrzymania dla triaka, wówczas po odjęciu baterii triak się wyłącza.

    Miałeś totalną rację. Użyłem LEDa i i mniejszego rezystora. Bum. Triak zaczął działać tak jak powinien. Sprawdziłem prąd i wynosił on około 25 mA, co w sumie pokrywa się z notą katalogową>>KLIK

    0
  • Pomocny post
    #4 20 Lis 2015 15:01
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Katalog podaje wartość prądu bramki 0,1A, triak jest dość "tępy". Zmierz, jaką największą wartość prądu puszcza "choinka". Jeśli to będzie 1mA, to się nie dziw ...

    0
  • #5 20 Lis 2015 15:14
    Tehell
    Poziom 8  

    "Choinka" jest wadliwa. Napięcie i prąd bliskie zeru.

    W akcie desperacji podłączyłem do bramki to:Diak

    a do regulacji użyłem potencjometru 100k i kondensatora 470nF. Zadziałało, triak "buczy" na przygaszonej żarówce, ale regulacja jest.

    Wolałbym jednak poprawić "choinkę". Coś musiałem w niej pomieszać. Pytanie, co?

    0
  • #6 20 Lis 2015 16:25
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Stała czasu układu RC dającego opóźnienie powinna być ok. 10msek. U Ciebie jest 100kΩ x 470nF = 4,7msek, powinieneś dać większy kondensator (> 1uF?).
    Regulacja na triaku przy tak niskich napięciach jest dość "niewdzięczna", bo nie ma z czego zasilić układu spustowego dla małych kątów opóźnienia. Na dodatek ten "tępy" triak ...
    Twój "diak" jest dobrze użyty, ma napięcie przebicia ok. 8V (złącze baza - emiter zeneruje przy ok. 6,8V, do tego 0,7V spadku na przewodzącym złączu baza - kolektor). "Choinka" nie będzie lepsza ...

    0
  • #7 23 Lis 2015 11:29
    Tehell
    Poziom 8  

    Pobawiłem się w weekend. Teoretycznie układ działa. Są jednak 3 mankamenty.

    1. Triak nagrzewa się do dość wysokich temperatur. Czy to jest normalne przy triakach? Teoretycznie mogę dodać mu radiator. Jest to chyba jakieś wyjście.

    2. Mimo manipulacji przy kondensatorach (z przedziału 0,45 uF - 3,3 uF) triak "brzęczy". Tak jakby nie mógł się do końca otworzyć. Zapewne to nagrzewanie jest z tym jakoś związane. Jak to rozwiązać?

    3. Muszę ograniczyć napięcie na żarówce, tak, żeby nie przekraczało 21 V. Sprawdzę rezystancję potencjometru gdy osiągnie około 20,5 i dodam szeregowo rezystor o tej wartości. W ten sposób powinienem załatwić ten problem.

    0
  • Pomocny post
    #8 23 Lis 2015 11:46
    Rzuuf
    Poziom 43  

    1. Triak w stanie włączenia ma szeregowo połączone złącze diodowe (0,7V) i złącze nasycone (0,3V) - razem spadek 1V (korzystnie licząc). Jeśli prąd Twojej żarówki jest 1A, to w triaku MUSI się wydzielić 1W, co przy tak małej powierzchni obudowy triaka daje przyrost temperatury 0 60 stopni ( patrz: oporność termiczna bez radiatora http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/16751/PHILIPS/BT136.html ).
    2. Triak nie ma możliwości "nie do końca się otworzyć". Natomiast korzystne by mogło być spowolnienie narastania prądu przez dodanie szeregowego (z lampą) dławika.
    3. Żarówki halogenowe "nie lubią" przygaszania, bo tzw. "cykl halogenowy" wymaga dość wysokiej temperatury bańki. Przy niskiej temperaturze na bańce osadza się wolfram.
    Czytaj: http://www.osram.pl/osram_pl/aktualnosci-i-wi...dza-specjalistyczna/cykl-halogenowy/index.jsp .

    0
  • #9 23 Lis 2015 12:27
    Tehell
    Poziom 8  

    1. Więc radiator będzie przymusem, bo maksmylany prąd dla tej żarówki wynosi 7 A. Pytanie czy mam ten radiator dodatkowo chłodzić? Nie bardzo rozumiem tabeli z podaną opornością termiczną, zwłaszcza, gdy staram się ja porównać do figury 1.

    2. Czy cewka L2 o wartości 0,5 mH nie wystarcza? Czy mogę to jeszcze jakoś usprawnić?

    3. Czy moje toporne przemyślenia co do sposobu ograniczania napięcia są prawidłowe : ) ?

    0
  • #10 23 Lis 2015 18:35
    Rzuuf
    Poziom 43  

    1. Przy prądzie 7A spadek napięcia na triaku będzie nieco większy - szacuję, że przy tym prądzie wydzieli się ok. 10W. Taka moc wymaga radiatora ok. 100cm2.

    2. Cewka 0,5mH przy 50Hz ma XL 0,16Ω, a żarówka ma ok. 3Ω, wpływ takiej cewki jest nikły. Należało by dać cewkę o indukcyjności kilka(naście) razy większej, pamiętając o stratach na jej oporności czynnej. Jeśli byś zastosował cewkę, na której stracisz właśnie tyle, ile masz nadmiaru napięcia zasilania, to masz "2 w jednym" - ale UWAGA - w takiej cewce wydzieli się sporo ciepła (4,5V x 7A = 31,5W), a oporność miedzi rośnie o 4% na każde 10 stopni! Dla 7A trzeba dać drut o średnicy 1,7mm.

    0
  • #11 24 Lis 2015 14:41
    Tehell
    Poziom 8  

    Trudno będzie zrobić cewkę o indukcyjności powyżej 1 mH przy użyciu 1,7 mm2. Wydaje mi się, że jeszcze trudniej taką kupić. .

    Mam natomiast inne pytanie. Przy igraniu ze stałą czasową nie ma znaczenia czy zmienię kondensator na większy czy zmniejszę rezystancję. Zawsze ciekawiła mnie praktyczna strona tego wzoru. Dlaczego musi ona wynosić akurat 10 ms?

    Staram się teraz dodać płynniejszą regulację napięcia na żarówce.

    0
  • #12 24 Lis 2015 15:17
    Rzuuf
    Poziom 43  

    10ms to pół okresu 50Hz. Zmieniając opóźnienie od 0 do 10ms "poruszasz się" w obszarze regulacji 0 ... 100%. Praktycznie skrajne wartości są nie do osiągnięcia, bo może się okazać, że wartość prądu płynącego przez triak w momencie włączenia nie jest wystarczająca, dla podtrzymania stanu przewodzenia.

    0
  • #13 25 Lis 2015 11:00
    Tehell
    Poziom 8  

    Czy miałbyś jakiś pomysł jak zwiększyć czułość regulacji? Przy potencjometrze 100 kΩ i 1 µF mam bardzo nikłą odpowiedź. Dodatkowo żarówka włącza się dopiero w połowie obrotu.

    Przeprojektowałem moją płytkę. Schemat przedstawia się następująco:
    Regulator mocy AC / Triak BT136 / Ściemniacz 25 V

    Po pierwsze dodałem kondensator do sterowania wiatrakiem. Zostawiłem sobie opcję ze stabilizatorem, ale planuje wlutować tam rezystor. Wiatrak działa na 12 V, tutaj dostanie 25 i ogranicze mu prąd. Zobaczymy.

    "Choinka" zniknęła, znacznie się to uprościło. Mam teraz 2 problemy.

    Pierwszym jest znalezienie lub zrobienie cewki, o tak dużej indukcyjności. Z tego co liczyłem powietrzna nie wchodzi nawet w grę. Żadnego rdzenia nie mam pod ręką. Zostaje mi te mizerne 0,5 mH. W innych ściemniaczach widziałem kondensatory pracujące obok cewek. Czy powinienem też taką opcję dodać?

    Drugim problemem jest raczej mizerna regulacja, o której wspominałem wcześniej.

    I dziękuje za poprzednie wskazówki. W końcu to zaczyna mieć ręce i nogi.

    0
  • #14 25 Lis 2015 12:40
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Regulacja będzie tu zawsze problemem, bo pracujesz na niskich napięciach, a triak jest "tępy". Nie wyzwolisz triaka, jeśli nie masz odpowiedniego ładunku w kondensatorze (ładunek -> prąd), i nie ma odpowiedniego napięcia (większego, niż próg diaka).
    Zmiana elementów: R i C daje skutek "w tą sama stronę": opóźnienie rośnie jeśli zwiększasz C lub zwiększasz R, lub zwiększasz obydwa.
    Rozwiązaniem by mogło być zastosowanie wyzwalania impulsem podawanym poprzez transformator zapłonowy, ale tu układ zaczyna się komplikować.
    Są gotowe scalaki dla sterowania fazowego tyrystorów/triaków, może by coś podeszło?

    0
  • #15 25 Lis 2015 13:45
    Tehell
    Poziom 8  

    Rzuuf napisał:
    Regulacja będzie tu zawsze problemem, bo pracujesz na niskich napięciach, a triak jest "tępy".

    Są gotowe scalaki dla sterowania fazowego tyrystorów/triaków, może by coś podeszło?


    Jasno dajesz mi do zrozumienia, że lepiej byłoby zastąpić czymś triak. Czym?

    Rzeczywiście istnieją gotowe scalaki, np. MOC3043SM. Teraz to już trochę "musztarda po obiedzie". Najpierw dokończę tą wersję, a następnie wezmę się za jej ulepszanie :idea:


    Więc jeśli moja żarówka ma maksymalne napięcie 21 V, wystraczy, że dobiorę potencjometr i kondensator, aby stała czasowa wynosiła np. 8 ms, zamiast 10 ms? To powinno uchronić żarówkę przed przepaleniem, prawda?

    0
  • #16 25 Lis 2015 16:53
    Rzuuf
    Poziom 43  

    Maksymalne opóźnienie odpowiada minimalnemu świeceniu.
    Twoja regulacja powinna jako minimum opóźnienia mieć jakąś wartość początkową - narysuj sobie sinusoidę z obciętym początkiem i policz pole pod krzywą tak, by było równe 21/25 (liczysz wartość skuteczną!). Dla ułatwienia rysuj na papierze kratkowanym i policz kratki pod krzywą: to jest "ręczne" liczenie całki.

    0
  • #17 08 Gru 2015 15:03
    Tehell
    Poziom 8  

    Chciałbym trochę odświeżyć temat. Złożyłem wszystko do kupy. Działało pięknie na mojej żarówce samochodowej 24 V (100W). Niestety na mojej żarówce halogenowej 21V (150W) układ przepala triak.

    Docelowa żarówka ma mniejszą rezystancję = 0.7 Ohma.
    Natomiast poprzednia ma rezystancję równą = 1.3 Ohma. Jak sobie z tym poradzić w prosty sposób?


    Pozdrowienia.

    0
  • Pomocny post
    #18 08 Gru 2015 15:17
    kazikszach
    Poziom 33  

    Zastosuj triak np: BTA41.
    Ma on prąd maksymalny 40A.

    0
  • #19 15 Gru 2015 10:34
    Tehell
    Poziom 8  

    Dziękuje wszystkim za pomoc.

    Słowo dla szukających rozwiązania tego samego problemu. Układ działa, jednakże zostawiłem żarówkę 100 W zamiast 150W. W moim przypadku nie było już sensu manipulować z wyższymi prądami. Lepiej też od razu wykorzystać wiatrak/wentylator na 24V.

    0