La fuente de alimentación falla cuando PWM es una lámpara halógena

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En este video Estoy tratando de encender una lámpara halógena de 50W 12V con PWM y cambiar de 0/500 a 500/500 ciclos de trabajo en 15 segundos (frecuencia 31000Hz). Estoy usando una fuente de alimentación ATX (276W espec. En el riel 12V), un MOSFET (IRF540N, "33A 100V 0.040 Ohm MOSFET de potencia N-Channel N-Channel"), y un controlador Arduino Mega (cable que va directamente del chip PWM pin a MOSFET puerta).

  • El sistema funciona bien cuando está por debajo del ciclo de trabajo de ~ 300/500 o por encima de ~ 400/500.
  • El sistema funciona bien con tiras de leds (en lugar de una lámpara halógena), sospecho que consumen aproximadamente 15 W (no hay especificaciones disponibles).
  • La fuente de alimentación se apaga cuando hay alrededor de un ciclo de trabajo de ~ 350/500 (problema por el que solicito tu ayuda).
  • No tengo que medir la resistencia de la lámpara cuando está frío (el multímetro Fluke 106 muestra la misma lectura tanto para la resistencia de la lámpara halógena como para las sondas de multímetro que se tocan entre sí directamente).
  • No tengo que medir el consumo de energía / corriente (tengo miedo de quemar el fusible de varios metros de 10A).
  • No tengo un osciloscopio.

  1. Me preguntaba cómo podría la fuente de alimentación soportar la carga de una lámpara halógena más fría cuando el ciclo de trabajo de alrededor de 200/500 o una lámpara completamente encendida y no un ciclo de trabajo de 350/500 (si el consumo de energía fue el causante). la fuente de alimentación para fallar).

  2. Me preguntaba si habría alguna otra explicación plausible para mi problema que debería estar revisando.

  3. Estaba planeando comprar una nueva fuente de alimentación ATX para conectar 6 de estas lámparas en paralelo y necesitaba resolver este problema primero / aprender las especificaciones requeridas de la fuente de alimentación futura.

  4. Me gustó la idea de usar PWM y no un atenuador (no se entremezcla con 220V, evitando el ruido de la magnetoestricción de los transformadores de la lámpara al atenuar las luces, aprendiendo de los problemas que me encuentro en el cajero automático).

  5. Quería agradecerles a todos por su paciencia y espero que alguien más encuentre útil este hilo.

    
pregunta Juan Manuel López Manzano

1 respuesta

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Permítanme comenzar diciendo que atenuar las bombillas halógenas no es generalmente una buena idea en términos de vida útil de la bombilla. El ciclo de halógeno que vuelve a depositar el tungsteno evaporado en el filamento está optimizado para una operación de brillo total y es mucho menos efectivo a temperaturas más bajas.

Su bombilla de 12V, 50W dibuja 4.1A con brillo total. Cuando hace frío, dibujará aproximadamente 10 veces esa cantidad, o aproximadamente 40A. Tenga en cuenta que este es un valor instantáneo : si está PWM en la tensión, la corriente promedio es el valor pico multiplicado por el ciclo de trabajo PWM. Esto significa que a valores de ciclo de trabajo bajos, la corriente promedio extraída de su fuente de alimentación aumenta linealmente. Si la resistencia de la bombilla no cambiara, pasaría de 0A a 40A.

Sin embargo, en ciclos de trabajo altos, la resistencia de la bombilla aumenta, reduciendo la corriente instantánea y la corriente promedio, llegando al valor final de 4.1A con un ciclo de trabajo del 100%. En conjunto, estos efectos significan que hay un valor máximo de corriente promedio en algún lugar entre los dos extremos, lo que aparentemente ocurre en el ciclo de trabajo de 350/500 en su configuración. La corriente promedio en esta configuración es probablemente de aproximadamente 28A, basada en la extrapolación de la rampa, muy por encima de la calificación de 23A de su fuente de alimentación.

    
respondido por el Dave Tweed

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