Waarschuwing: dit project gebruikt voor het opslaan van deze dodelijke spanningen dodelijke spanningen, evenals een omvangrijk condensator. Zelfs nadat u het circuit van de grid loskoppelen, kan de condensator nog geven u een schok om te onthouden!
Ruim 3 jaar geleden publiceerde ik een simpel TRIAC AC dimmer voor de arduino. Dat bleek een zeer populaire ontwerp. Nog ondanks de eenvoud van het circuit dat de software die nodig was een beetje ingewikkeld als het nodig om de nul overschrijding van het AC-signaal bij te houden, vervolgens bijhouden van de tijd en tot slot open de TRIAC. Dus om te voorkomen dat de arduino gewoon wachten voor de meeste van de tijd laten, waren een interrupt en een timer nodig.
Dus waarom niet we gewoon gebruiken PWM, zoals met LED's? Nou, ik legde uit dat in dat instructable, maar er zijn mogelijkheden om dat te doen. Iemand op zoek naar dat zou ongetwijfeld eindigen op ontwerp door Ton Giesberts/Elektor Magazine dat PWM van een AC-bron kan doen. Dit ontwerp is ook op Instructables.
Dat zal werken, maar ondanks mijn bewondering voor Giesberts en Elektor, er is iets fundamenteel mis met dat circuit. Ik denk dat het is noodzakelijk dat ik wat er mis is uitleggen, voordat ik met verbeteringen komen. Als u niet geïnteresseerd zijn in de technische details, alleen gaat u naar de volgende stap.
Op het eerste gezicht het circuit Giesberts schijnt als een ingewikkeld circuit, maar we kunnen brengen het terug naar 2 of 3 componenten: een lamp en een schakelaar, maar zoals in feite de switching in DC in plaats van AC gebeurt, het wordt een lamp, een brug gelijkrichter en een switch. Die switch, die in feite de MOSFET en de componenten rond het wordt gecontroleerd door de Arduino (of PIC of wat dan ook). Dus de lamp die aan en uit te schakelen in een bepaalde duty-cycle zal wissel voort en vandoor en als gedaan snel genoeg de lamp zal niet meer worden gezien als het flikkeren, maar als wordt grijs weergegeven, vergelijkbaar als we doen met LED's en PWM.
Tot dusverre goed. De theorie achter het circuit is goed. De MOSFET moet echter een spanning op de poort worden ingeschakeld en als we niet kunnen dat uit een arduino voor de hand liggende redenen krijgen (het is slechts 5 Volt, dat is niet genoeg en u niet wilt dat uw arduino aan te sluiten op het lichtnet raster), Giesberts gebruikt een optocoupler. Dat optocoupler nog een DC spanning moet en Giesberts is met behulp van de naar DC gerectificeerd wisselstroom daarvoor.
En dat is waar de problemen zich beginnen, want hij is het voeden van de poort van de MOSFET, met een spanning die door die dezelfde MOSFET is kortgesloten. Met andere woorden, als de MOSFET wordt volledig geopend de DC spanning vandaan naar de gelijkrichter is volledig kortgesloten. Daarom zal er geen spanning meer te zetten op de poort en de MOSFET opnieuw zal blokkeren. Dit effect niet zo kan worden uitgesproken door een lage dutycycle (= lamp op een lage intensiteit), vanwege de aanwezigheid van C1, die de kosten voor een tijdje zal behouden en krijgt nieuwe kosten dankzij de lage dutycycle, maar op 25-80% dutycycle de spanning op C1 gewoon kan niet houdbaar meer en de lamp kan beginnen te flikkeren. Wat erger is dat op momenten dat de spanning op de poort druppels, voor een tijdje de MOSFET zal nog steeds uitvoeren, maar niet volledig saturized: het zal langzaam gaan van haar nominale 0,04 Ohm weerstand naar oneindige weerstand en de langzamere hieruit, hoe hoger de macht die moet worden afgevoerd in de MOSFET. Dat betekent een veel warmte. MOSFETS zijn goede schakelaars maar slechte weerstanden. Zij moeten worden met dezelfde schakelaar aan / uit snel. Op dit moment het circuit zwaar afhankelijk van D1 op te houden de spanning op de poort van T1 aanvaardbare grenzen terwijl de spanning tussen 0 Volt en volledige piek op piek de gerectificeerde is swingend spanning is 230 x 1.4 = 330V de gemiddelde gerectificeerde spanning is 230 x 0.9 = 207V
Als we over het vloeiend effect van de condensator voor een tijdje vergeten en de optocoupler veronderstellen volledig open staan voor de gemiddelde spanning over de condensator zou 22/88 * 207 = 52 volt en in piek 22/88 * 330 = 83 volt. Dat het niet is wegens D1 en het feit dat de MOSFET de spanning zal korte.
Als de optocoupler zich niet in de verzadiging en zijn daarom oneindige impedantie, de condensator C1 zou kosten tot volledige gerectificeerde spanning, zo niet voor D1. Gemiddeld 3mA R3 en R4 R5 (207-10) zullen doorstromen / 66k die gelijk is aan een stroomverbruik van 0.6 Watt in de weerstanden R3, R4, R5
Verbeteringen
De problemen met de Giesberts circuit genoemd kunnen worden verholpen door de invoering van de lamp ergens anders: het verwijderen van de AC-lijn en zet het in de afvoer van de MOSFET. Voor de lamp het maakt niet echt uit als het DC of AC ontvangt. Je zou kunnen maken meer verbeteringen, zoals nu er is geen noodzaak om te voorzien in een een swingende tussen 0 en 330 Volt spanning
