¿Cómo diseño un PID microcontrolado de alta potencia con triacs?

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Estoy tratando de construir un PID controlado por microcontrolador. Hasta ahora he encontrado algunas recetas para voltaje de CA de alta potencia (10 - 15 amperios). La primera receta que encontré involucraba el uso de un potenciómetro, un capacitor, una resistencia, un triac y un diac como se ilustra a continuación, sin embargo, este es un sistema controlado analógico.

El segundo sistema implica medir el cruce 0 con el controlador, y utilizando un triac opto-aislado. El problema con el ejemplo que se muestra es que está diseñado para controlar una lámpara (100 vatios) y estoy buscando controlar un calentador de 1500 vatios. ¿Alguien puede recomendar un Triac opto-aislado adecuado. Estaba considerando usar un relé, pero quiero un control más suave sobre el calor, y me preocuparía que el relé se desgastaría bastante rápido si se enciende y apaga con tanta frecuencia.

    
pregunta user379468

2 respuestas

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Si está utilizando un calentador, entonces una mejor solución es utilizar la técnica PWM con SSR / triac de cruce cero, en lugar de atenuar con el control de fase. Todo el proceso no "verá" la diferencia si elige, por ejemplo, un período de PWM de 10 s y gire el opto triac con cruce de cero con una salida controlada por temporizador. El control de fase también produce EMI y tiene salida no lineal contra el ángulo de fase de control, además, necesita un detector de cruce de cero. Tiene sentido utilizar el control de fase para atenuar las luces o para el control del motor.

EDITAR: Diferencia entre el control del ángulo de fase y el control PWM de un triac / SSR

    
respondido por el Marko Buršič
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El circuito que has mostrado es para un simple regulador de intensidad. No es adecuado para su aplicación.

La solución más sencilla y segura es utilizar un relé de estado sólido (SSR) optoaislado. Es probable que un calentador de 1500 W tenga una respuesta térmica medida en muchos segundos, por lo que podemos usar un sistema de control de encendido / apagado simple con un ciclo de trabajo variable para controlar la potencia promedio que se envía al calentador. Al hacer que el ciclo de conmutación sea corto (digamos 2 a 5 s) en relación con el tiempo de respuesta del calentador (decenas de segundos), es posible un control estricto de la temperatura.

Figura1.Ajustedelapotenciadelcalentadorvariandoelciclodetrabajodeuncontroladordeencendido/apagadodelared.Laformadeondaeslatensiónderedde50o60Hzaplicadaalcalentador.

Entonces,usandoelesquemadelaFigura1,podemosajustarlapotenciadeceroa100%enpasosdeunsemiciclodered.

Figura2.UnSSRdegradoindustrialtípicopor Crydom . Estos están disponibles en versiones de cruzamiento cero y cruces no cero. (Este tiene una entrada de control de CA. Para una aplicación microcontrolada, se usaría un tipo de entrada de CC.

Para su aplicación, desea un tipo de cruce por cero que, cuando se active, esperará hasta el próximo cruce por cero de la red eléctrica antes de activar la salida TRIAC. Esto minimizará la interferencia electromagnética con dispositivos cercanos.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 3. Sensor, micro, SSR, fusible, suministro y carga.

Se aplican las reglas de seguridad normal y buen diseño.

  • Mantenga la red eléctrica lejos de los circuitos de baja tensión.
  • Monte el SSR en algún tipo de disipador de calor.
  • No te saltes el fusible.
respondido por el Transistor

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