Zero Crossing para aquecedor qual maneira mais eficiente ?

Software e Hardware para uC PIC

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Zero Crossing para aquecedor qual maneira mais eficiente ?

Mensagempor Andre_Cruz » 29 Mai 2009 13:27

Ganhei uma resistência de 1000W 220V, e gostaria de aprender a controlar a taxa de aquecimento dela.

Primeiramente pensei em implementar um dimmer com PIC, e colocar ela no lugar da lâmpada.
Fiz diversas pesquisas e notei que existem varias técnicas para detectar quando a senoide cruza o ponto 0, gostaria de saber dos amigos foristas mais experientes qual a maneira mais indicada para fazer isso.

Agradeço a todos.

Abraço
Andre_Cruz
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Mensagempor xultz » 29 Mai 2009 14:26

Eu fiz um circuito prá controlar um motor, usando circuito de dimmer.
Eu controlei o Triac com um MOC3010, o que me garante isolação entre a tensão da rede e meu circuito. Prá alimentar meu circuito, fiz uma fontinha com transformador de 12+12 de saída e retifiquei, aquela coisa bem básica.
Prá pegar o zero da fase, eu peguei uma das saídas e liguei num transístor (obviamente, com resistor de base) trabalhando em corte/saturação. Assim, quando na saída do transformador tiver pouco mais de 0,6V (o que quer dizer mais ou menos 6V na fase, que é quase o zero), o transístor satura e o PIC sabe que o zero passou. Funcionou bunitinho.
98% das vezes estou certo, e não estou nem aí pros outros 3%.
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Mensagempor Andre_Cruz » 31 Mai 2009 12:38

Olá xultz,

Montei um detector de zero com um Amp Op LM393 ele funciona bem no osciloscópio, mas quando coloco ele no RB0 do 16F877A, a tensão é pouca e não causa a interupção.
Vou montar esse sistema que você indicou com um transistor, operando em corte e saturação.
Tenho dúvida de como disparar o TRIAC através do MOC.

Já vi varios exemplos, é necessário um resistor para limitar a corrente do LED do MOC, e na saída do MOC ligar um terminal na fase e outro no gate do TRIAC, minha dúvida é qual resistor colocar para limitar a corrente de GATE do TRIAC ?

Se tiver algum diagrama esquemático que realmente funcione e ja foi testado eu agradeço.

Abraço
Andre_Cruz
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Mensagempor _blackmore_ » 31 Mai 2009 15:20

André

No site da fairchild procure o datasheet do MOC3043 se não me engano ... nele tem os circuitos básicos completinhos, montei 1 e funcionou beleza ...

abrax!
_blackmore_
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Mensagempor xultz » 01 Jun 2009 08:55

Calcula o resistor para garantir 10mA no led do MOC e mete bala.
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Um outro jeito

Mensagempor gastao » 01 Jun 2009 10:14

Prezados,

Uma vez para controlar a temperatura de um tanque utilizei um jeito diferente.
Naquela época não se tinha microcontroladores, então dá-lhe circuitos com muitos CIs lineares e lógicos.
O principio é fazer um detetor de cruzamento de zero, e selecionar quantos ciclos completos alimentaram a carga uma coisa tipo PWM.
Por exemplo em cada dez ciclos teremos um, dois, três... ligados e nove, oito, sete... desligados.
Funciona muito bem e seria facílimo implementar agora com um PIC.
A vantagem é a ausência de ruídos de comutação.

Grande abraço,
Gastão.
gastao
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Mensagempor xultz » 01 Jun 2009 12:57

Gastão, para resistências isso dá certo. Eu tentei fazer o mesmo para controlar meu motorzinho mas ficou uma droga. Com um 555 monoestável eu fiz uma vez ele disparar um timer que era acionado pelo zero da fase, espera um tiquinho de tempo e daí ligava io triac, no meio do ciclo. Funcionou bem, pelo ajuste do tempo do 555 eu controlava a velocidade do motor, isso funciona com resistências, lâmpadas, etc.
98% das vezes estou certo, e não estou nem aí pros outros 3%.
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Mensagempor Andre_Cruz » 02 Jun 2009 09:45

xultz,

Vou comprar so componentes para iniciar a montagem, e estou em dúvida em qual TRIAC usar.

Minha resistencia é de 210W e 220V.

gastao, muito boa a idéia de ligar 1 ciclo completo e esperar X ciclos.

Muito obrigado, pelas informações.

André
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Mensagempor _blackmore_ » 03 Jun 2009 00:51

Andre_Cruz

Vou comprar so componentes para iniciar a montagem, e estou em dúvida em qual TRIAC usar

bixo ... recomendo os BTA ... basta escolher a potencia ... na lista tem a partir de 1A ... mas eu comprei no fds passado o BTA41 por 9 reais ...

http://www.st.com/stonline/stappl/productcatalog/app?path=/comp/stcom/PcStComOnLineQuery.showresult&querytype=type=product$$view=table&querycriteria=RNP139=124.0

espero que seja útil ..

abrax!
_blackmore_
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Mensagempor gastao » 03 Jun 2009 01:11

Prezados,

Na verdade ligar durante X ciclos e desligar durante Y ciclos, onde X+Y=número de ciclos constante e de no máximo 20 para iluminação e já usei 60 para aquecimento.

Não usem para controlar motores.

Grande abraço,
Gastão.
gastao
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Mensagempor Andre_Cruz » 03 Jun 2009 08:35

_blackmore_

Esse é parrudo rsrsrs

Mas ainda tenho uma dúvida básica, seguindo a lei de ohm:
I = V/R
I = 220V/1060Ohms
I = 0,207 A ou 207 mA

Esse 207mA é o que a reistencia vai drenar da rede AC, correto ?
Não me lembro bem mas no início, quando liga a resistência a corrente inicial é bem mais alta que isso, e com o tempo em que ela permanece ligada ela vai diminuindo, gostaria de saber se é possivel calcular essa corrente inicial, para colocar um triac adequado.

gastao

Entendi o principio de funcionamento dessa técnica, por curiosidade como é feito o calculo da tensão de saída em função a quantidade de ciclos constantes e ligados ?(Meu raciocinio esta correto ?)

Exemplo:
Ligado em uma rede AC de 220V.
Ciclos constantes: 60
Ciclo(s) ligados: 30

Tensão de Saída = (Tensão da rede AC / Ciclos constantes) * Ciclo(s) ligados

Tensão de Saída = (220/60)*30
Tensão de Saída = 110V

Agradeço muito a ajuda de todos.

Abraço
André
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Mensagempor _blackmore_ » 04 Jun 2009 00:21

Andre_Cruz

pelo que entendi a tua resistência tem 1060 ohms ... certo? se for a corrente de ,207A está certa, mas uma coisa ae não está correta ... a potência do teu circuito vai ser baixíssima ... pois a potência é dada pelo produto da corrente pela tensão ... (P = U * I). se tu consome apenas 0,207 A em 220 Volts então tu terá apenas 45,54 W e dependendo do que vais aquecer não será o suficiente.

Estou terminando um trabalho para a faculdade onde estou utilizando uma resistência de 4500W ... em 220 volts dará uma corrente de aproximadamente 20,45 Ampéres ... e sua resistência está próxima de 10,7 ohms ...

Bom tu pergunta se é possível calcular a corrente inicial ... é possível sim, é necessário saber acho q a constante térmica do material, a variação de temperatura e se eu não estiver viajando também a área do condutor (no caso a resistência). Tenho certeza que isso tem no livro de eletricidade do Robert Boylestad ... mas é importante saber que a resistência VARIA com a temperatura ... alguns materiais DIMINUEM sua resistência e outros AUMENTAM a resistência com o aumento da temperatura, ok?

Quanto a escolher o Triac adequado ... olha eu sempre procuro um componente com mais potência do que preciso e dou uma lida no datasheet ... muitas vezes esclarece dúvidas que tu nem tenho ainda e como meus trabalhos são apenas para aprendizado eu prefiro aprender com tranquilidade ... depois procuro como melhorar alguma coisa, uma forma que funciona muito bem .. calcule a potência a ser controlada e escolho um componente mais potente, exemplo ... uma lâmpada em 220 volts com potência de 450W ... isso dará pouco mais que 2 Ampères ... eu procuro componente para acima de 500W ou 3 A de corrente ... sacou?

abrax!
_blackmore_
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Mensagempor Andre_Cruz » 04 Jun 2009 15:58

_blackmore_

Realmente a resistência ohmica da minha resistência é alta, é para aprendizado creio que esta de bom tamanho.

Quanto a calcular a corrente inicial, vou deixar de lado pois não tenho tais informações.

Montei aqui o zero crossing como o xults disse, usei o MOC3020 e TIC226 testei com uma lâmpada de moto 12V 3W, porque estou usando como fase os 12V de um trafo 12+12.
Funciona perfeitamente.

Amanhã vou alterar o software e o hardware para ler uma temperatura e aquecer a resistência.

Tenho dúvida de onde colocar a resistencia no circuito, é só tirar a lâmpada e colocar a resistência?

Muito obrigado a todos.

André
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Mensagempor _blackmore_ » 04 Jun 2009 18:38

Andre_Cruz

Tenho dúvida de onde colocar a resistencia no circuito, é só tirar a lâmpada e colocar a resistência?

sim ... uma lâmpada é uma resistência de valor ôhmico muito baixo

abrax!
_blackmore_
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Mensagempor Andre_Cruz » 05 Jun 2009 08:16

Beleza _blackmore_

Vou substituir a lâmpada por minha resistência.

Estou usando um trafo 12+12 para testes iniciais, antes de ligar a carga na rede AC 127/220. Quando coloco o multimetro entre o +12V que esta indo para a lâmpada e o +12V do terminal MT1 do TRIAC, vejo que a tensão é inversa a intensidade luminosa da lâmpada.

Por exemplo, ajusto o dimmer para 100% tenho uma tensão de 2,5V entre o +12V que esta indo para a lâmpada e o +12V do terminal MT1 do TRIAC, porque ?

Outra dúvida vi em um outro tópico que é preciso esperar 4,1mS para a senóide atingir seu ponto mais alto, e apartir disso que deve se controlar a tensão, não consigo entender porque alguém poderia me explicar ?

Aproveitando o post, como disse vou fazer um aquecedor para aprender, quais técnicas são usadas para manter a temperatura do ambiente ou proximo dele em uma temperatura constante ?
Pensei em ir aumentando a tensão na resistência até ela atingir a temperatura, desejada após ao meu ver posso fazer de 2 maneiras:

1) Desligar a resistência e esperar, a temperatura cair abaixo da temperatura deseja.

2) Ir diminuindo a tensão aplicada na resistência, até que ela fique proxima ou menor que a temperatura desejada.

Agradeço a todos a ajuda

André
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