Регулятор мощности паяльника на МК PIC16F628A

[Soir]

200 мка это ток подтягивающего резистора, а ток через делитель должен быть существенно выше, чтобы этот самый подтягивающий резистор не оказывал влияния на входные импульсы. Вот делитель и будет греться.

Конечно, подтяжка к напряжению питания сместит уровень напряжения на входе МК и соотвественно точку определения прохождения сетевого напряжения через 0. Но это все легко решается программным путем. Все таки лучший путь отключать подтяжку перед приходом синхроимпульса.

70 вольт поступает с делителя, но через защитные диоды ограничивается источником питания до 5 вольт, то есть стабилитроном по питанию.

Следуя этой логике, резистор 430 кОм можно исключить. В общем-то и нужно, так зачастую и делают.

Так что никакого эффекта при ведении стабилитрона непосредственно в делитель не будет.

Эффекта будет два.
1. Ограничителем напряжения будет стабилитрон. Защитные диоды будут вторым эшелоном защиты. То есть надежность повысится.
2. Изменится работа делителя, резистор 430 кОм все-таки исключить. Фактически делитель превратится в простейший формирователь импульсов. Фронты и спады импульсов будут более крутые, чем при использовании делителя. Соответственно увеличится четкость работы схемы. Ну а защитные диоды отдыхают, ждут своего часа.

[Alexey1969]

Смещение можно откорректировать программно, но с начало придется его вычислить. Мало того оно будет меняться при незначительном изменение номиналов деталей стабилизатора и делителя.

Отключать конечно можно Но мне видится нестабильная работа. если допустим при плохом контакте сетевого провода выпадет несколько периодов. Так как переключать подтяжку придется по таймеру.

Никакой второй линии защиты не получится, первая вылетит вслед за первой, если что.
Работа такого детектора подробно описывалась у микрочипа в одном из примеров.

Резистор 430к снижает чувствительность детектора ДО ограничения и в паре с емкостью 1000 фильтрует импульсные выбросы при включении триака, а они неизбежно происходят, так как триак включается не при нулевом напряжении реально.

Можете убедится, отключив конденсатор. Схема придет в полный хаос

[Soir]

Смещение можно откорректировать программно, но с начало придется его вычислить. Мало того оно будет меняться при незначительном изменение номиналов деталей стабилизатора и делителя.

Оно в любом случае будет меняться при изменении номиналов деталей...

Отключать конечно можно Но мне видится нестабильная работа. если допустим при плохом контакте сетевого провода выпадет несколько периодов. Так как переключать подтяжку придется по таймеру.

Ну при плохом контакте и прочих форсмажорах устройство и не должно работать. То есть заблокировать нагрузку и ждать восстановления нормальных условий.

Никакой второй линии защиты не получится, первая вылетит вслед за первой, если что.
Работа такого детектора подробно описывалась у микрочипа в одном из примеров.

Не убедили. Да и не надо. Делают схемы и без стабилитронов, ничего - работают.

Резистор 430к снижает чувствительность детектора ДО ограничения и в паре с емкостью 1000 фильтрует импульсные выбросы при включении триака, а они неизбежно происходят, так как триак включается не при нулевом напряжении реально.

Это я заметил. Импульсы открытия симистора приходят на 2 мсек позже (или на 8 мсек раньше) прохождения сетевого напряжения через 0, цель ведь была снижение помех? Соответственно, пачка импульсов и заканчивается позже, то есть реально при 0 мощности симистор открыт больше, чем один период (~28 мсек). Скриншот осциллограммы во вложении Osc.png. Правда это все лишь Proteus... Он не моделирует защитные диоды, вешал внешние - задержка еще больше, около 2,6 мсек (немного поправленный проект в архиве). В железе Вы не проверяли осциллографом?
Зачем снижать чувствительность детектора. Ее надо повышать. Чтобы четко фиксировать 0 и избавиться от помех.
Пишу не просто так, тоже есть опыт разработки фазоимпульсных регуляторов, а там уж импульс выдается, в зависимости от мощности, в любой момент фазы сетевого напряжения. В коммутаторах по принципу вкл/выкл (Ваш случай) очень удобно использовать оптопары типа MOC с контролем ноля. Схема, конечно, усложняется на один MOC и два резистора, зато сразу решаются все вопросы, которые мы здесь обсуждаем.

Можете убедится, отключив конденсатор. Схема придет в полный хаос

Это минус устройству. Это тот же форсмажор, программа должна отслеживать такие ситуации и реагировать.
Конденсатор отключать не надо. Я такого и не предлагал. Если убрать резистор 430 кОм, то емкость конденсатора нужно будет всего лишь изменить, полагаю в сторону уменьшения его емкости.

P.S. И зачем столько импульсов? Достаточно одного вначале каждого полупериода. Чего зря PIC мучить. Мы там где-то с микроамперами боремся, а тут такая расточительность.

[Alexey1969]

Отключение конденсатора , то есть разрушение схемы, действительно форсмажер
В построении детекторов сетевого напряжения много подводных камней, смоделировать их не получается.
Например модель принимает нагрузку чисто активной, в тоже время реальные нагрузки всегда имеют реактивные составляющие. На деле это выражается в том что моменты перехода через ноль тока и напряжения не совпадают.
Высокочувствительный же детектор, отслеживает переходы по напряжению. В тоже время для открытия триака требуется и определенное напряжение и определенный ток на его выводах.

Именно поэтому чувствительность детектора выбрана компромиссной, а на открытие триака поступает серия коротких импульсов для надежного открытия.
Может показаться, что реактивной составляющей паяльника можно пренебречь, но на деле это не так.

[Soir]

В построении детекторов сетевого напряжения много подводных камней, смоделировать их не получается.
Например модель принимает нагрузку чисто активной, в тоже время реальные нагрузки всегда имеют реактивные составляющие. На деле это выражается в том что моменты перехода через ноль тока и напряжения не совпадают.
Высокочувствительный же детектор, отслеживает переходы по напряжению. В тоже время для открытия триака требуется и определенное напряжение и определенный ток на его выводах.

Все правильно, со всем согласен... Но 2 мсек для паяльника, какая ж у него реактивная составляющая? Зачем вообще, при таком подходе, отслеживать прохождение через 0? И почему именно 2 мсек? не 1, не 5? Или это издержки Proteus?

Защиту уже проехали, но листал даташит и в разделе 17: Электрические характеристики - Предельно допустимые значения - напряжения на остальных выводах (имеется ввиду: кроме MCLR) относительно Vss - от минус 0,3 до Vdd+0,3V. То есть, если следовать официальным документам изготовителя, напряжение на выводах должно быть в пределах от -0,3 до +5,3V при питании 5V. Под таблицей идут угрозы от микрочипа, что будет, если не выдерживать параметры. Есть в тексте еще упоминания об аналоговых входах от Vss-0,6V до Vdd+0,6V. Может мы читаем разные даташиты?
Кроме того импортные стабилитроны, не буду утверждать, что всегда, но из моей практики что-то вспоминаются только такие случаи, при пробое входят в режим короткого замыкания (сплавляются). Пусть будет даже 50 на 50, но к.з. стабилитрона защитит вход МК.
Да и в любом случае две защиты лучше, чем одна. Три было б еще лучше .

[Alexey1969]

Однажды, просто удлинение соединительного провода примерно на 10 метров до нагрузки 500 ва, полностью заблокировало работу такого детектора.... ох и сплясал я танцы с бубнами тогда, пока понял Влияние реактивной составляющей сильно зависит от мощности нагрузки.

Для больших нагрузок и длинных проводах использую высоко нагруженный детектор на 817 оптроне.

Небольшая задержка нужна, чтобы напряжение на триаке достигло примерно 10 вольт, иначе подавать управляющие импульсы бесполезно, он не откроется. Задержка получена эмпирически.
Согласитесь, помехи при включении на 10 вольтах, хоть и есть, но существенно меньше чем на полном размахе амплитуды.

Что касается датшита, то все верно. Просто если если входные токи превышающих напряжений очень малы на фоне тока источника питания, то они безболезненно ограничиваются через защитные диоды. Режим не совсем штатный, но допустимый. Так как информация получена из официального примера использования контроллера.

С стабилитронами такое на видал, стеклянные обычно просто лопаются.

[Soir]

...Небольшая задержка нужна, чтобы напряжение на триаке достигло примерно 10 вольт, иначе подавать управляющие импульсы бесполезно, он не откроется. Задержка получена эмпирически.
Согласитесь, помехи при включении на 10 вольтах, хоть и есть, но существенно меньше чем на полном размахе амплитуды.

Полностью согласен и поступаю также. Меня просто заинтересовала длительность задержки, теперь разобрался. В проекте в Proteus я неправильно указал амплитуду сетевого напряжения, отсюда и непонятки. Поэтому и спрашивал про реальные замеры осциллографом в железе. Приношу свои извинения.

[Alexey1969]

Главное что разобрались

[Alexey1969]

Выложена печатная плата на регулятор
http://autobills.ru/reg1.html

[vinboard]

Благодарю автора Алексея Петрушева за хорошую конструкцию числоимпульсного регулятора.
Если бы автор был более активен (типа прислал статью на конкурс, или создал на форуме свой топик), я уверен, что коты для нагревателей
стали бы собирать его числоимпульсный регулятор вместо фазового от Насти.
Вот что у меня получилось.
Корпус распаечная коробка PE 120 008 от PlastElectro размерами 85x85x40.
Печатная плата двухэтажная, так удобно размещать конструкцию с индикатором в коробочках, не используя крепеж.
Добавил плавкий предохранитель. Одноразрядный LED современный 0.5 inch типа SA05-11 RL-S0520 common anode.
Снабер параллельно симистору ставим по желанию.

Reg1-21 2x SA05-11.lay

печатная плата SL

(144.54 КБ) 781 скачивание

Слева фазовый от Насти, справа числоимпульсный именно для нагревателей от Алексея.

Просьба к Алексею внести изменения в программу:
1 При прерывании питания возврат из состояния мигания-отключено происходит не в состояние мигания-отключено (что было бы логично),
а в состояние включено с той же мощностью. Это какой-то самозапуск.
2 При индикации "0" в нагрузку проходит 1 активный период из 16. Те "0" - это не ноль, а 1/16, что несколько напрягает.
Как вариант, отказаться от 1/16.
Есть желание развивать регулятор в сторону десятичных отсчетов (1-10, 1-100) с 2-3 разрядами LED???
Как в решении на ATMega8 у Дмитрия Мосина (DimAlt) http://radiokot.ru/circuit/power/converter/32/

[grab]

Благодарю автора Алексея Петрушева за хорошую конструкцию числоимпульсного регулятора.
Если бы автор был более активен (типа прислал статью на конкурс, или создал на форуме свой топик), я уверен, что коты для нагревателей стали бы собирать его числоимпульсный регулятор вместо фазового от Насти.

тыкните ссылкой пожалуйста в фазовый регулятор от Насти, не получается найти по сайту.
А то в устройстве сгорела микруха кр1182пм1, и при её стоимости в 30грн, задумался освоить контролер, собираю по инету схему с фазоимпульсным регулированием на PIC16F628A (индуктивная нагрузка).

[vinboard]

тыкните ссылкой пожалуйста в фазовый регулятор от Насти, не получается найти по сайту

тыкаю
статья от Насти
форум
По поводу работы тиристорного ключа на индуктивную нагрузку есть статьи
AN307 от STMicroelectronics
РадиоАматор 2010 №2 стр 39 автор Зызюк

[grab]

тыкните ссылкой пожалуйста в фазовый регулятор от Насти, не получается найти по сайту

тыкаю
статья от Насти
форум
По поводу работы тиристорного ключа на индуктивную нагрузку есть статьи
AN307 от STMicroelectronics
РадиоАматор 2010 №2 стр 39 автор Зызюк

Спасибочки, добрый человек!

[Alexeyslav]

Сделал регулятор для 12/24В паяльника на 4 уровня мощности на PIC16F629. Мощность выбирается двумя переключателями(4 уровня) и имеется вход АЦП для измерения аналоговой величины, в моем варианте подключен на датчик тока - определять состояние КЗ на выходе или работать в режиме ограничения тока. Но вход можно использовать совместно с усилителем напряжения с термопары и использовать паяльник от паяльной станции, изменяя не мощность а температуру. В принципе, можно переделать под кнопки больше-меньше, но я не заметил необходимости в более точной настройке мощности паяльника - 4-х уровней вполне достаточно, более того на 25% уже трудно что-либо паять.

В качестве силового элемента - IRF530 в низковольтной части, паяльник питается выпрямленным но не сглаженным напряжением. После сборки выяснилось что коммутация нагрузки с частотой в несколько килогерц приводит к писку в трансформаторе, что впрочем может быть и плюсом - слышишь что схема работает! Но если это дело напрягает, нужно параллельно обмотке включить керамический конденсатор, или небольшой электролит на выходе с моста... надо эксперементировать. Можно поставить и большой электролит, но изменится действующая мощность отдаваемая в паяльник - он может перегореть, поэтому программно 100% мощность нужно сделать на уровне 70% и подкорректировать остальные значения. Впрочем, можно если аккуратно пользоваться - включать паяльник на 120% при необходимости дополнительного прогрева.

[aleks.55]

Нужен регулятор для паяльника 8/12 В.Количество уровней регулирования - 8.

[Alexeyslav]

Да, в принципе если переделать чуток программу, можно и 16 уровней реализовать.

[aleks.55]

Да, в принципе если переделать чуток программу, можно и 16 уровней реализовать.

Это - регулировка мощности. А напряжение и мощность паяльника имеют значение?(в исходном варианте напряжение и мощность паяльника отличны от моих)

[Alexeyslav]

Не имеют. Схема просто делит мощность подключая паяльник на полной мощности к источнику с разной скважностью.

если не нужна особая функциональность, может имеет смысл сделать схему с потенциометром и генераторе с регулируемой скважностью на NE555?

[aleks.55]

может имеет смысл сделать схему с потенциометром и генераторе с регулируемой скважностью на NE555?

Применение NE555 даёт возможность обойтись без PIC-процессора. Но с другой стороны хотелось бы иметь индикацию подводимой к паяльнику мощности. Не будет ли с моей стороны слишком большой наглостью, если я попрошу подготовить для меня обе схемы(на NE555 и PIC-процессоре)?

[Alexeyslav]

На NE555 можно посмотреть в интернете - схем ШИМ на ней валом, подаешь сигнал на затвор IRF530 а паяльник подключить между диодным мостом(или постоянное напряжение подать, транзистор на переменку не работает) и транзистором.

А вот схему на PIC прийдется всетаки рисовать, я только сейчас понял что делал плату без схемы как таковой.

Но исходник прийдется переделывать, у меня рассчитано на 4 уровня а для 8 надо еще вводить переключатель и как-то его обрабатывать.