PWM av lågvolts-halogenlampor

[maDa]

Hej!

Hade tänkt bygga ut ett tidigare projekt lite med en lika reglerbar halogen-armatur. Designen kommer bli densamma, fast något större p.g.a en transformator. Hade tänkt använda den som "blinder" men även som rent dekorativt.

Hade tänkt en 4x20W MR16 till att börja med, men senare hela 4x50W för att kunna fläska på. Det kommer drivas från en 24V/250W transformator från en gammal Diabilds-projektor.

Vill kunna reglera med PWM från min AVR och implentera i mina nuvarande ljusscheman. Jag gissar att optokopplare + Triac är rätt väg då vi pratar AC, men hade väldigt gärna tagit emot lite komponent/schema-förslag

[Mindmapper]

Borde funka så här

http://www.discolitez.com/pmwiki/pmwiki ... ware.TRIAC

Men kolla att komponenterna klarar strömmen och fixar lågspänningen. Parallellport eller MCU går på ett ut, åtminstone om du kör 5V, med lägre spänning får du justera lite.

[maDa]

Ah, okej.

5V 20mA ger min AVR och det borde väll räcka till en optokopplare? Det jag mest var lite fundersam över är just PWM-delen, hur det fungerar för en optokopplare. Funderar om inte PWM-flankerna kan krocka/komma i osynk med sinus-vågen på något sätt, kanske man borde likrikta och glättra?

Hade tänkt sätta Triac'en på 24VAC-sidan, inte på 230VAC-sidan. Så den får väll klara en 20A iaf.

[Mindmapper]

Känns inte som det blev rätt! Optokopplaren kopplar om i nollgenomgångarna medans du ska koppla in senare på sinusvågen om det ska vara fasvinkelstyrning. Med triac ska du köra hela antal sinusvågor. Ex. 50% innebär 25p/s eller varannan period, blir lite blinkigt, vid lägre ljusstyrka. Strömmen blir hög också, blir det en dyr triac kanske.

Känns som att du ska satsa på PWM med likriktare och FET istället.

Tänk också på att halogen tar en stor startström så att överdimensionera lite är ingen nackdel.

[maDa]

Nja, jag tänkte nästan det med. Läste lite om hur en vanlig väggdimmer funkar, och den synkar tydligen till nätfrekvensen. Så det får bli likriktning och FET.

Har skissat lite nu, vet inte om detta är rätt tänkt dock.


Kruxet är väll att det kan bli lite hög spänning efter likriktningen, men tror min spänningsdelare för gate-styrningen kommer funka. När väl det ligger last på så lär det normalisera sig lite.

EDIT: Uppdaterat schemat, IRF540 är ju N-typ såklart

[Mindmapper]

Optokopplaren skulle vara en med transistor istället för triac-uttgång.
Jag tycker att det är en fördel att ha FET'en mot GND (minus i ditt fall). Dvs. en N-kanal FET under lamporna.

Att seriekoppla 12V lampor för att köra på 24V är inte bra. Om den ena värms lite mer kommer den att få mer spänning över sig och gå sönder snabbare. Eller att en har lite lägre resistans vid start så får den andra allt för mycket av de götte. Eftersom det är väldigt lite magisk rök i halogenlampor blir det ingen direkt upplevelse av det hela heller.

[maDa]

Oj, såg visst det med. Självklart ska den sitta mot GND. Jag vet att den är en Triac, men tänkte det fungera lika bra ändå kanske, är t.ex 4N35 ett bättre val?

Seriekopplingen kommer jag tyvär inte förbi, har ingen så kraftig 12V trafo som jag skulle behöva, lamporna kommer vara identiska i modell och fabrikat så man får hoppas att det klarar sig lite ändå.

[kimmen]

Använder du likriktning med stor kondensator kan du bara utnyttja c:a 70% av transformatorns möjliga uteffekt pga den dåliga effektfaktorn.

Varför ska du ha optokopplare?

[maDa]

Hmm, okej. Det var ju lite dystert att höra, vet inte hur jag ska ta mig till då.

MCU'n och lampor kommer ligga på olika strömförsörjningar. Kändes vettigt att ha någon seperation.

[prototypen]

Men det är bara att skippa elektrolyten, det går alldeles utmärkt att PWM:a helvågslikriktat om man "bara" ska driva halogenbelysning.

Protte

[kimmen]

På vilka sätt är de olika?

Om du har en vanlig transformator så är det ju inget problem att ha dem ihopkopplade. I så fall blir MOS:ar-na lättare att driva. Väljer man logiknivåtyper så kan processorn driva dem direkt så länge du inte väljer någon alldeles för hög PWM-frekvens. Kondensatorn bör vara plastfilm på kanske runt 10µF eller strax över det. Det behövs i alla fall någonting för annars blir det problem pga transformatorns läckinduktans när FET:arna stänger av.

Triacar + optotriac (av typen som inte väntar på nollgenomgångar) är ju egentligen inget större problem - det enda då är att man måste ordna med nollgenomgångspulser till mikroprocessorn så att den har något att gå efter.

[kimmen]

Men det är bara att skippa elektrolyten, det går alldeles utmärkt att PWM:a helvågslikriktat om man "bara" ska driva halogenbelysning.

Protte

Transformatorn har en hel del läckinduktans så det kommer att bli en hel del onödig värmeutveckling i FET:arna när de försöker stänga av i så fall. Går med en mindre kondensator dock!

[maDa]

På vilka sätt är de olika?

Om du har en vanlig transformator så är det ju inget problem att ha dem ihopkopplade. I så fall blir MOS:ar-na lättare att driva. Väljer man logiknivåtyper så kan processorn driva dem direkt så länge du inte väljer någon alldeles för hög PWM-frekvens. Kondensatorn bör vara plastfilm på kanske runt 10µF eller strax över det. Det behövs i alla fall någonting för annars blir det problem pga transformatorns läckinduktans när FET:arna stänger av.

Triacar + optotriac (av typen som inte väntar på nollgenomgångar) är ju egentligen inget större problem - det enda då är att man måste ordna med nollgenomgångspulser till mikroprocessorn så att den har något att gå efter.

AVR'en drivs idag på en switchad 5V/5A nätdel eftersom PowerLEDarna kräver lite kräm. Vill gärna ha detta bygge galvaniskt skilt från det andra om möjligt.

Ska sammla ihop lite prylar, fast måste beställa hem några optokopplare med. Blir likriktning, 4N35 mot IRF540 FET. Får prova mig fram lite, kan ju bara gå upp i rök

Tack för tipsen sålänge!

[kimmen]

jupp, det är ju sant

Tänk bara på att mosfetarna inte tål så mycket spänning på gaten och att de gärna vill ha full spänning till gaten även vid dalarna på nätspänningen.