Witam,
Mam zepsuty podgrzewacz do wody. Przepływowy, trójfazowy o mocy 18kw.
Sprawdziłem wszystko i nie działa płytka sterująca. Steruje ona trzema triakami i odczytuje temperaturę z trzech termistorów.
Zrobiłem sterowanie swoje, ale nie jestem pewien jak podłączyć optotriaki sterujące triakami. Nie dam rady odczytać ze starej płytki jak tam było, ale była tam jakaś idea, której mój mózg bez dostatecznej wiedzy elektronicznej pojąć nie może.
Czy takie połączenie będzie działać?
Aha, cała trudność dla mnie jest taka, że grzałki pracują międzyfazowo.
Grzałki na schemacie są połączone w trójkąt, jeśli tak ma być, to nie możesz dać MOC3020 który jest do 400V, tylko trzeba dać MOC305x albo MOC306x (zero crossing)
W dokumentacji optotriaka jest poprawny schemat połączenia z triakiem (pomiędzy A2 i G) -u ciebie jest odwrotnie.
Skoro grzałki pracują międzyfazowo to każdy obwód grzałka-triak jest niezależny od pozostałych więc w czym problem?
Wybrałeś optotriaki MOC3023 czyli do sterowania fazowego a nie grupowego i to jest błąd. Chyba, że w rzeczywistości użyjesz MOC3083 bo takie powinieneś. Zajrzyj do noty katalogowej MOC3083 i ta jak w niej podłącz optotriak między górną elektrodę, tę do której jest podłączone obciążenie triaka wykonawczego a jego bramkę. Mają w przeciwieństwie do MOC3023 wyższe napięcie pracy 800V i detektor przejścia przez zero. Wtedy nie będziesz niepotrzebnie wprowadzał zakłóceń do sieci energetycznej. Napięcie międzyfazowe w Polsce to 400V~ ±10% czyli optotriaki i triaki na 400V zdecydowanie odpadają. Na 600V także, policzmy 400V +10% = 440V * √2 bo obliczamy napięcie szczytowe jakie jest podawane w katalogu V.DRM i wychodzi 622V! Zasugerowałbym triaki na 25A/800V np. BTA26-800BW lub BTA26-800CW.
Zamiast jednego rezystora np. R1 na wyjściu optotriaka powinieneś dać dwa czyli do każdej nóżki jeden. Zwykle są to rezystory rzędu 220R.
Skoro masz trzy diody emisyjne optotriaków do sterowania to możesz je połączyć, powinieneś szeregowo i dodać jeden rezystor zależny od zakładanego prądu sterowania i napięcia zasilania. Przyjmijmy, że diody mają spadek napięcia rzędu 1.5V@30mA i będziesz to zasilał z +5V. Minimalny prąd wysterowania optotriaka MOC3083 wynosi 5mA i dla pewności przyjmijmy większy np. 15mA czyli: 3x1.5V=4.5V 5V-4.5V=0.5V R=0.5V/15mA=33R. Po to łączysz diody emisyjne optotriaków szeregowo by w przypadku uszkodzenia jednej z nich, przerwy w obwodzie sterującym zostały wyłączone wszystkie grzałki. Gdybyś zasilał to z np. +12V to byłoby lepiej bo dodałbyś w szereg jeszcze jedną diodę tym razem świecącą na czerwono. Przyjął na niej spadek 1.6V, uwzględnił ją w obliczeniach. Wtedy miałbyś sygnalizację pracy w obwodzie sterującym optotriaków. Jak możesz tak zrób.
Nic nie napisałeś o dotychczasowym sterowaniu? Napięciu zasilania elektroniki jakie masz do dyspozycji np. +12V, +5V,.. . Chcesz sterować każdą grzałką oddzielnie czy też na wszystkich wymusić taką samą emisję ciepła?
Grzałki na schemacie są połączone w trójkąt, jeśli tak ma być, to nie możesz dać MOC3020 który jest do 400V, tylko trzeba dać MOC305x albo MOC306x (zero crossing)
W dokumentacji optotriaka jest poprawny schemat połączenia z triakiem (pomiędzy A2 i G) -u ciebie jest odwrotnie.
Skoro grzałki pracują międzyfazowo to każdy obwód grzałka-triak jest niezależny od pozostałych więc w czym problem?
Tak, grzałki mają właśnie być połączone w trójkąt. Nie wiedziałem właśnie skąd wziąć prąd na optotriaka, który później ma być podany na bramkę. Z której nogi triaka. Myślałem, że to bez znaczenia. I dzięki, że wytknąłeś błąd taki, że ten moc nie wytrzyma takiego napięcia. W ogóle mi to do głowy nie przyszło.
Dodano po 29 [minuty]:
RitterX wrote:
Zasugerowałbym triaki na 25A/800V np. BTA26-800BW lub BTA26-800CW
Oryginalnie siedzą BTA16-600 i sam jestem zdziwiony, że już 30 lat pracują.Na razie nie będę ich wymieniał.
Swoją drogą to muszą one mieć izolowaną wkładkę radiatorową. Czytałem, że BTA właśnie mają, ale jak patrzę to zależy od producenta. Jak np. w tme przy zakupie rozróżnić które mają izolowaną wkładkę, a które nie?
RitterX wrote:
Zamiast jednego rezystora np. R1 na wyjściu optotriaka powinieneś dać dwa czyli do każdej nóżki jeden. Zwykle są to rezystory rzędu 220R.
Tak właśnie zrobię, tylko na obrazku dałem jeden. A czy jest jakaś różnica, czy rezystory są po jednym na obu nóżkach MOC czy dwa szeregowo na jednej nóżce?
RitterX wrote:
Skoro masz trzy diody emisyjne optotriaków do sterowania to możesz je połączyć, powinieneś szeregowo i dodać jeden rezystor zależny od zakładanego prądu sterowania i napięcia zasilania.
Doszedłem z płytki, że tak właśnie było w oryginale. Tylko tam były PC817.
RitterX wrote:
Nic nie napisałeś o dotychczasowym sterowaniu? Napięciu zasilania elektroniki jakie masz do dyspozycji np. +12V, +5V,.. . Chcesz sterować każdą grzałką oddzielnie czy też na wszystkich wymusić taką samą emisję ciepła?
Nie wiem jak działało oryginalne sterowanie. Na pewno wszystkie grzałki grzały razem, albo żadna. Ale zastanawiam się czy lepiej byłoby każdą sterować z osobna.
Na oryginalną płytkę wchodziły trzy fazy z gniazda zasilającego i było 16 dużych rezystorów mocy. Takie czerwone, radzieckie. A co dalej to nie wiem.
Wiem jeszcze, że na płytce nóżka sterująca drugiego i trzeciego triaka była podłączona do fazy. Od razu. bezpośrednio. Bez żadnego rezystora. Nie wiem jak to działało.
Na płytce był jeden poczwórny wzmacniacz operacyjny CEMI i trzy pojedyńcze wzmacniacze. I sporo tranzystorów Npn i pnp w obudowie to92.
Kilka fotek:
Lepszy triak wykonawczy to jedynie propozycja. Póki co zrób sprawne, dobrze działające sterowanie. Jak znajdziesz coś innego na 25A to nie będzie źle. Triaki na 600V zwykle są w rzeczywistości na 650V ale to jest igranie jak odbiornik jest blisko trafo obniżającego z linii średniego napięcia. Dlatego te V.drm=800V zarówno w triaku jak i optotriaku MOC3083 jest bardzo wskazane i tego dopilnuj w pierwszej kolejności. Triak jest mniej odporny na przepięcia jak tyrystor i dlatego zaproponowałem triaki ze scalonymi transilami czyli te z końcówką w oznaczeniu BW, CW. Jeżeli pozostaniesz przy BTA16-800 to wybierz z BW, CW. To powinno przełożyć się na wyższą bezawaryjność. Prądowo nawet triak nie łatwo wykończyć.
Lepiej byłoby gdyby triaki wykonawcze były w solidniejszej obudowie z grubszymi końcówkami np. TO-247. Jak masz zamieniać TO-220 na TO-220 to zostaw jak jest. Zadbaj o możliwie dobre chłodzenie i połączenie cieplne triak-radiator bo spadek na przewodzącym triaku to około 1.3V a prąd rzędu 15A czyli 1.3V*15A=19.5W. TO247 ma większą powierzchnię styku z radiatorem jak TO-220 i to jest jeden z głównych powodów mojej propozycji odnośnie triaka wykonawczego.
W BTA... izolację podłoża łatwo sprawdzić czy aby na pewno występuje. Środkowa nóżka TO-220 powinna być odizolowana od "łopatki" w z otworem mocującym. W np. BTB... to będzie połączone galwanicznie i miernik na zakresie pomiaru przejść będzie piszczał wskazując wartość bliską zeru.
Dwa rezystory w obwodzie sterującym triakiem wykonawczym są po to by zwiększyć wytrzymałość napięciową rezystorów. Często o tym ludzie zapominają albo wręcz niewiedzą, że rezystory mają dopuszczalne napięcie pracy. Typowo tym wyższe im wyższa jest ich moc. Dlatego nie jest wszystko jedno czy jeden czy też dwa. Dla dwóch napięcie w czasie włączenia rozłoży się po połowie.
Z opisu oryginalnego układu wynika, że detektor przejścia przez zero był robiony na "piechotę" a te duże rezystory zapewne służyły za odpowiednie dzielniki. Powinny być jeszcze wzmacniacze operacyjne i są UCY7741 czyli uA741 pracujące jako komparatory wykrycia przejścia przez zero dla każdej fazy oddzielnie. Zapewne z tego powodu są trzy termistory a nie jeden. Każdy tor ma własne sprzężenie zwrotne a połączenie między nimi jest w samym obiekcie, podgrzewaczu gdzie umieszczono termistory. To jest bojler, wytwornica pary czy nazwijmy to tak podgrzewacz basenowy. Chodzi o gabaryty a tym samym bardzo długą stałą czasową obiektu. Nie zawsze z czymś takim dobrze radzą sobie regulatory PID w czasie autostrojenia im nastaw. Sprawdź pod tym względem oryginalny układ żebyś potem nie ugrzązł? To takie gdybanie na zapas i na wyrost . Tym nie mniej miej ten problem gdzieś z tyłu głowy.
Edit:
Przejrzałem dokładniej notę katalogową BTA140xxx od NXP i nie ma sensu ich wstawiać za BTA16-800BW(CW) od ST . Po pierwsze nie mają izolowanej "łopatki" obudowy, wymagana izolacyjna podkładka alundowa "ceramiczna" i mają wyższy spadek napięcia na złączu w czasie przewodzenia, większe straty czyli będzie konieczny większy radiator.
Zrobiłem sterownik na MOC3083, po dwa rezystory na bramkę triaka, triaki oryginalne, diody wskazujące wysterowanie optotriaków. Zawiozłem podgrzewacz do rodziców, żeby podłączyć i sprawdzić czy działa, a tu okazuje się, że już nie jest potrzebny. Hydraulicy wpadli wcześniej i założyli już boiler z piecem.
Ale potencjalnie sprawne urządzenie leżeć będzie w zapasie na półce. Może się kiedyś przyda.
Dziękuję wszystkim za pomoc i pozdrawiam.
. Tym nie mniej miej ten problem gdzieś z tyłu głowy.
