Triac-Dimmer

[4kTRB]

Håller på med en dimmer som ska ha en timerfunktion i
tillägg. Har tänkt mig tider runt några minuter till
någon halvtimme som ska ställas in med en potentiometer eller
en vridomkopplare.

Hittade en beskrivning på en kapacitansmultiplicerare som
jag kopplar till en 555. Har kopplat upp den på veroboard
och testat med en 1uF kondensator och en CA3140 och tiderna
stämmer bra med simuleringen. Ska ha en lite större kondensator
i den färdigbyggda versionen var det tänkt.

Utgången ska kopplas till en LM311 komparator som jämför med en
nollgenomgångsswitch och komparatorn ska i sin tur tända en
lysdiod i en MOC3052 som triggar en triac.

[4kTRB]

Efter att ha studerat några varianter av noll-genomgångsswitchar i triac-dimmers
med optokopplare så kan jag inte se att de tar hänsyn till vad som finns att läsa
om i t.ex. databladet till MOC3052:

Minimum LED Off Time in Phase Control Applications

At a phase control angle close to 180 degrees
the driver’s turn on pulse at the trailing edge of the AC sine
wave must be limited to end 200 us before AC zero cross as
shown in Figure 5. This assures that the triac driver has time
to switch off. Shorter times may cause loss of control at the
following half cycle.

Frågan är om vissa optokopplare inte har dessa krav på sig eller
om man kanske valt att inte dimma nära 180 grader?

[Icecap]

Testa att räkna på vilken energi som finns 200µs innan noll-genomgång.

[4kTRB]

Det verkar i texten som om 200us endast är nödvändigt att
tänka på vid styrning nära 180 grader.

[Icecap]

Och vilket svar var det?

Du räknar alltså inte på dina byggen kan jag förstå.

[4kTRB]

Jo jag begriper att det måste finnas tid för drivaren att slå
ifrån och att lysdioden ska släckas lite innan nollgenomgången.

Men de schemalösningar jag kikat på verkar inte fixa den biten.
De stänger av lysdioden exakt vid nollgenomgång.

[MiaM]

Icecap: Om man vill kunna dimma ner till noll så måste man ju specifikt ta hänsyn till att inte trigga alls om man ligger tillräckligt nära noll. Annars kommer man visserligen med reglaget kunna ställa in helt släckt men precis när man passerar "svagaste som över huvud taget inte är helt släckt" så kan man riskera att hamna inom det där 200µS-området.

4kTRB: Varför använder du en "kondensatorförstorare"? Räcker det inte bara med nollgenomgångspulser som laddar ur en kondensator som sen laddas upp på lämpligt vis fram till nästa puls? Jag hade nog byggt det med diskreta komponenter.

Tänk på att olika ljuskällor har olika karaktäristik för ljusstyrka v.s. spänning. Det kan vara önskvärt med olinjär uppladdning av kondensatorn. (Det här är ett skäl gott som något för att bygga dimmers med digitalteknik).

Om "kondensatorförstärkaren" ska vara till den långa timern så är det väl bättre att låta nollgenomgångspulserna driva en räknare (typ 4040, 4060 eller liknande) där en vald utgång dels slår av klockan in till räknaren och dels slår av utgången. Reset på timer tänder lampan igen. Jag inser att med 100 pulser per sekund så behövs 19 bitar och ett "ojämnt tal" för att få en tid på en timme. Du skulle alltså behöva två timerkretsar och eventuellt en komparator som nollställer den första vid något antal pulser som gör att utgångarna från den andra räknaren är jämna övertoner till en puls per timme (d.v.s. en puls per halvtimme, en puls per kvart o.s.v.) eller vilka intervall du vill kunna ställa.

[4kTRB]

Jag tycker det blir bra med en 555 och en relativt liten
kondensator. 10uF ger mig 20-30 minuters fördröjning
som mest som sedan går styra ned till någon minut med
en 1k pot.

[4kTRB]

Enda nackdelen jag ser med kapacitansmultipliceraren (eller utan)
är att kondensatorn inte laddas linjärt.

Skalan på potentiometern (lådan) ger att jag får vrida ganska
lite i början för längre tider men mer mot slutet för att öka
tiden i samma proportion. Kanske till viss del går att kompensera om jag
använder en LOG-pot.

[4kTRB]

Jag har funderat på hur jag ska få till
linjär laddning av timerkondensatorn
i kombination med kapacitanc-multiplicerare
och har testat med konstantström plus en
extra komparator som bryter vid ställbara
spänningsnivåer över kondensatorn och det
verkar fungera alldeles utmärkt bra.

Över triacen ska man helst ha en snubberkrets
bestående av en kondensator på 10nF och ett
motstånd på 33 ohm enligt databladet till
MOC3052.

Många scheman jag kikat på delar på motståndet
och lägger 2st i serie med motivering att det
klarar spänning bättre men borde inte ett vanligt
metallfilmsmotstånd fixa 230V ?

[MiaM]

Motståndet "ska" ju klara nån slags "nominella överspänningar", typ olika former av spikar/störningar och liknande.

[4kTRB]

Så här ser i princip den nya kopplingen ut som jag testat.

U8 fungerar som konstantströmgenerator med trimbar ström runt
250uA som laddar C4 linjärt. U3 gör att C4 ser ungefär
1000 kohm/100 ohm grr större ut.

Vref väljs i 12 steg från 2V ned till 170mV och U4 triggar
555 för att ladda ur C4.

Värdena i resistorstegen (R32 - R42) skulle jag kunna välja på ett
sånt sätt att jag får de 12 tider jag önskar. Antar att
det blir ett ekvationssystem modell större men fullt genomförbart
så klart.

[4kTRB]

Här är den delen som fixar nollgenomgången.
Diskreta kopplingen är hämtad från ett gammalt
AoE-bygge. Jag har lagt till en 555 för att
få korta pulser att styra LED:n i MOC3052.
D3 ska motsvara MOC3052-dioden.

R56 ska motsvara en potentiometer som jag valbart
kan koppla in och dimma med i stället för att
använda timerfunktionen som ju bara slår till
och ifrån.

Q1 börjar leda för positiv delen av AC medans
Q2 blir förspänd vid den negativa delen.

Jag har inte testat med timer praktiskt ännu.

Vad gäller R55/R54 och R57 så ser de till att
MOC-pulsen håller sig inom 180 grader.

När det gäller timer-kontrollspänningen vill jag
endast att det ska finnas pulser för den valda
tiden så därför fungerar det att låta
CONTROL-spänningen att gå ända upp till 5V.

[4kTRB]

Hittade ett alternativ jag vill testa för synkningen av nollgenomgången.

Med en optokopplare kan jag eventuellt få det hela helt isolerat från primärsidan
om jag istället som i schemat nedan ansluter diodbryggan på sekundärlindningen.

Som det ser ut i schemat så kan man ju knappast kalla det för isolerat då det endast
ligger 30k och en diod som enda hinder ned mot den tänkta jorden.

D3 ska motsvara MOC3052.

[MiaM]

Om du av någon anledning svill ha skarpare flanker på optokopplaren så kan du sänka motstånden så att det blir högre ström i likriktaren och sedan sätta ett litet seriemotstånd i serie med optokopplarens lysdiod och sedan en radda dioder (eller fläskig nog zenerdiod) över optokopplare+motstånd. Då når du högre ström i optokopplaren lite snabbare. Fast samtidigt får du kortare "släcktid" så du åker kanske på att höja kollektorströmmen motsvarande.

Sånthär kräver en den pyssel för att bli bra.