Диммер TRIAC, помощь в проектировании схемы (резистивная нагрузка)

Ладно, ребята, мне было поручено создать систему управления светорегулятором для тепловой лампы на 240 В, рассеивающей около 250 Вт . Мне нужно отрегулировать тепловую мощность лампы с помощью микропроцессора.

Я занимаюсь разработкой SoC на базе 8051 с радиочастотной схемой и некоторыми датчиками и исполнительными механизмами. По сути, это узел в беспроводной сенсорной сети. Я оставил все остальные компоненты.

Я в основном программист, поэтому мне может понадобиться помощь здесь. Прошу прощения за мой язык, и если я подниму фундаментальные вопросы, у меня не будет большого опыта с этим.

Я имею в виду такой дизайн для диммера:

.. и у меня есть несколько вопросов :) Я пометил красные прямоугольники с номерами, соответствующими вопросам:

1)

• Это разумный способ управлять триаком? Резистор на выводе 6 должен иметь более высокую номинальную мощность. Как 5W или что-то, что я предполагаю.
• Ветвь GPIO может питать до 500 мА, так что должно быть достаточно, чтобы затвора затвора для транзистора правильно?
• И в основном любой транзистор подойдет.

2)

Я не знаю, насколько индуктивна тепловая лампа или как ее сопротивление меняется с температурой. Я хочу сделать оценку того, как должен быть спроектирован триак.

• 240 В переменного тока (среднеквадратичное значение) будет ~ 340 В переменного тока (пиковый пик2), поэтому должно быть достаточно максимального напряжения изоляции 400 В, нет?
• Максимальный импульсный ток в 4А оставил бы некоторые накладные расходы, но я не уверен, сколько мне нужно. Я предполагаю, что включение от холода может потреблять много тока - должен ли я быть прибором, чтобы быть уверенным? У меня нет никаких данных о лампе накаливания, кроме ее максимальной мощности 250 Вт.

3)

• Я правильно понимаю, что это демпфер?

Я нашел пару тем, которые мне помогли, но я был бы благодарен за комментарий. Я прочитал это:

• Проблема с диммером
• Проверка работоспособности на амортизирующем дизайне
• Почему Snub Оптоизолятор?
• Требуется ли защитный диод на оптроне TRIAC и для чего?

• Как использовать фототриаковую муфту для запуска основного триака?

• http://www.nxp.com/documents/application_note/AN_GOLDEN_RULES.pdf

TL; DR: я ухожу со схемой? Также была бы полезна некоторая помощь в определении рейтинга компонентов :)

Прежде всего, если вы управляете нагревательным элементом, вам не нужен демпфер.

Во-вторых, безопасный - это относительный термин. Если в безопасности вы спрашиваете, взорвется ли он и загореться, тогда постройте его и узнайте. Если под безопасным вы подразумеваете, могу ли я или кто-либо из присутствующих сказать вам, что вы построили безопасную цепь, то есть вы никому не причините вреда ... что ж, удачи в этом. 240 В переменного тока, как правило, считается небезопасным напряжением, чтобы возиться с ним, поэтому не имеет смысла давать кому-либо дальнейшее развитие.

Вот ссылка, которая показывает примечание к приложению, которое поможет вам спроектировать схему.

http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3003.pdf

Советы по безопасности: еще один комментарий, помните, что вам необходимо учитывать пиковое напряжение при указании детали, а также обрабатывать скачки напряжения и ситуации с перенапряжением, которые могут возникнуть в энергетической компании. Таким образом, 240 В переменного тока является среднеквадратичным значением, а пиковое значение равно временным значениям 2 или 340 вольт. Поэтому убедитесь, что вы используете триак, который может выдерживать напряжение 600 В для цепи 240 В переменного тока.

Я добавлю еще несколько вещей:

• 500 миллиампер - это большой ток, и его должно быть более чем достаточно для непосредственного управления оптоизолятором, если только УК не работает при другом напряжении. Даже тогда вы, вероятно, можете использовать его как раковину.

• Если вы все еще держите транзистор, вам нужен резистор между GPIO и базой. B-> E на транзисторе работает как диод, поэтому он потребляет столько тока, сколько вы позволяете, при этом для его работы требуется всего несколько миллиампер. Проверьте таблицы данных, но что-то вроде 1 КБ должно быть достаточно, чтобы выполнить всю работу, которая вам необходима, не потребляя чрезмерного тока.

• Помните о рабочем поведении TRIAC при принятии решения использовать его таким образом. Он не выключится, пока напряжение переменного тока не изменится на противоположную полярность и не перейдет через ноль. Это означает, что вы не можете использовать ШИМ в традиционном смысле, как это предусмотрено ОК (поскольку это, как правило, десятки килогерц), и вам придется следить за нулем по кроссу самостоятельно и считать внутри, чтобы вызвать триак. Возможно, вы упростили диаграмму, но я не увидел ничего, что указывало бы на то, что вы подаете сигнал пересечения нуля в свой УК.

Что касается безопасного напряжения, это хороший вопрос. Я вижу, что колебания напряжения в сети составляют до 260 В переменного тока RMS; это около 364 В переменного тока. ТРИАК 400 В может просто соответствовать этим требованиям. Тем не менее, было бы целесообразно использовать TRIAC 600 В, но это более затратно.

Я начал работать с диммированием светодиодных ламп переменного тока и сделал эту схему, которая использует таймер 555 для обнаружения нуля.

https://www.dropbox.com/s/l1mweybxcspuqwr/555.png?dl=0

до сих пор я не видел необходимости в демпфирующей цепи. я начал тестирование с более длинным (25 м) кабелем между лампой и диммером и увидел мерцание.

не уверен, насколько важно мерцание для вашей лампы отопления.

Вы, возможно, уже решили проблему. было бы здорово услышать, кто это пошел.

удачи.