¿Necesito la detección de cruce por cero para controlar un calentador?

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Necesito controlar un elemento calentador (alrededor de 500W) usando arduino. Para cambiar de parte, optaría por SSR de cruce por cero o por optoaislator y por cruce de cero (el segundo parece ser más barato).

La pregunta es si todavía necesito una detección de cruce por cero para el arduino. El tiempo de encendido de la carga depende claramente de la fase entre los pulsos de control de arduino y el voltaje de la línea.

En la primera imagen, la carga se conecta aproximadamente medio ciclo. Y en el segundo está encendido todo el tiempo. Pero la única diferencia entre estos dos casos es la fase de las señales.

Para controlar el calentador probablemente pueda prolongar el período de los pulsos, lo que soluciona un poco el problema.

¿Pero si quisiera usar el mismo circuito para regular una bombilla, entonces necesito hacer una detección de cruce por cero en el microcontrolador para mantener los pulsos en fase con la línea de CA? ¿Y entonces necesito SSR / optoisolator de cruce por cero?

¿Esto significa que los SSR de cruce por cero son adecuados solo en los casos en que el período de conmutación es lo suficientemente largo como para que la fase de la señal de control no sea un problema?

    
pregunta loblik

2 respuestas

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No puede atenuar suavemente una bombilla incandescente normal con el control de cruce cero de la red eléctrica monofásica normal de 50/60 Hz: el filamento (incluso uno muy grueso de alta potencia) parpadeará visiblemente en un grado objetable con incluso un pequeño Número de posibles niveles de control. De manera similar, el calentamiento radiante es problemático con el control de cruce por cero porque la temperatura puede cambiar significativamente dentro de un pequeño número de ciclos. En esos casos, el control de fase se utiliza típicamente.

Normalmente, para el control de cruce por cero, nos gustaría una duración de ciclo de varios segundos o más (hasta unos 30-60 s), de modo que la cantidad de semiciclos se encuentre al menos en las centenas bajas. Eso limita las aplicaciones a aquellas en las que el filtro de paso bajo formado por la capacidad de calor de los diversos elementos suavizará la potencia, por lo que generalmente esas aplicaciones con una constante de tiempo en el rango de 1 minuto +.

El control de fase tiene problemas que no tiene la conmutación de cruce por cero (más EMI, puede que se requiera el filtrado para el cumplimiento de la CEM, ruido audible no deseado de los filamentos de la lámpara, ángulo de activación / activación de respuesta no lineal). Por otro lado, la conmutación por cero de altas cargas de corriente puede causar parpadeo de la luz visible (de lo contrario, las luces independientes que se alimentan desde el mismo circuito de alimentación).

Para el control de fase o para la conmutación de cruce por cero, necesita la detección de cruce por cero. En el caso de un cambio de cruce por cero, el micro puede delegar ese trabajo al conductor del triac y simplemente decirle aproximadamente cuando quiere que el triac esté encendido o apagado, y el conductor y el triac responderán con cierta latencia dependiendo de cuándo suceda el cruce por cero. golpear.

Hay una tercera alternativa: la conmutación aleatoria más simple, donde el triac simplemente se enciende cada vez que se le pide (y se apaga en el cruce por cero, ya que eso es todo lo que puede hacer).

Si implementa un detector de cruce por cero para un micro y maneja el triac con una opción de no cruce por cero (o usa un SSR de conmutación aleatoria), puede seleccionar cualquiera de las tres opciones con firmware.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Los calentadores se tratan mejor como dispositivos de encendido y apagado porque en las constantes de tiempo involucradas, y el PWM es más raro. Entonces, no, no necesitas detectar cruces. Atenuar una bombilla es un problema diferente.

    
respondido por el Scott Seidman

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