Controle la carga de CA con microcontrolador. Problema de comportamiento del TRIAC

Según el título de esta pregunta, estoy tratando de controlar una carga resistiva de CA. Hasta ahora tuve poco éxito y estoy experimentando un comportamiento "extraño", al menos para mí, de los triac que probé. en primer lugar, publico un esquema de mi circuito de prueba (desnudo, no es un esquema completo, representa solo la parte de control)digidimmer.png

como puede ver, su tamaño para una línea de CA de 220 V que falta en el esquema es una entrada de codificador de cuadratura utilizada para controlar el retraso del pulso de disparo al opto. Lo que hice fue tomar la señal de cruce por cero y calcular un retraso basado en la entrada del codificador (es decir, si la entrada fuera 5 de 10, iniciaría un temporizador en ZCD y una vez que llegue a 5 activaría el opto led activando así el BTA10 triac) Hasta ahora todo bien, el ZCD genera un buen pico que se lee en la imagen y la salida al MOC está perfectamente sincronizada. Ahora vienen los problemas. Solo para probar el circuito, probé primero con 15vCA (dimensionando las resistencias en consecuencia y usando un par de luces traseras de automóviles como carga) y experimenté este problemaNombre: AREA.png Vistas: 4 Tamaño: 4.2 KB

ok, no dibujo muy bien... lo que estaba pasando era que el triac cambiaba muy bien en la región verde y no se encendía en absoluto en la roja. Estaba desconcertado, pero pensé que podría ser un problema de voltaje, así que pasé de 15v a 110vAC (cambiando nuevamente las resistencias y la carga). Ahora el triac se enciende solo al comienzo de cada media onda justo después de ZC. A veces, cambiar solo la mitad de la onda completa. Tan pronto como retraso mi señal de activación más de unos pocos cientos de dólares, el triac simplemente deja de funcionar. También cambié la carga a una más robusta (un calentador) para aumentar la corriente, pero no pasó nada. También intenté jugar un poco con las resistencias para ver si podía hacer algunos cambios, pero no tuve suerte. Ahora, leyendo algunos foros, pensé que podría deshacerme del transformador que usé para suministrar mi circuito con 15vAC primero y 110vAC después y conectar todo directamente a la red eléctrica como eventualmente será. ¡Pero tal vez alguien pueda señalarme directamente la respuesta correcta! ¿Puede ser el transformador el culpable? Si no que puede ser? No tengo mucha experiencia con TRIACS, por lo que mi conocimiento seguramente carece de algo y es posible que haya olvidado algo importante en la descripción de lo que estoy haciendo que puede ser útil para obtener la respuesta correcta ... Solo para asegurarme de vincular aquí las fichas técnicas del triac, optoacoplador y optotriac. Y una nota de la aplicación con algunos de los cálculos que he usado. ¿Puede ser el transformador el culpable? Si no que puede ser? No tengo mucha experiencia con TRIACS, por lo que mi conocimiento seguramente carece de algo y es posible que haya olvidado algo importante en la descripción de lo que estoy haciendo que puede ser útil para obtener la respuesta correcta ... Solo para asegurarme de vincular aquí las fichas técnicas del triac, optoacoplador y optotriac. Y una nota de la aplicación con algunos de los cálculos que he usado. ¿Puede ser el transformador el culpable? Si no que puede ser? No tengo mucha experiencia con TRIACS, por lo que mi conocimiento seguramente carece de algo y es posible que haya olvidado algo importante en la descripción de lo que estoy haciendo que puede ser útil para obtener la respuesta correcta ... Solo para asegurarme de vincular aquí las fichas técnicas del triac, optoacoplador y optotriac. Y una nota de la aplicación con algunos de los cálculos que he usado.

www.vishay.com/docs/83608/h11aa1.pdf

www.fairchildsemi.com/ds/MO/MOC3023M.pdf

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

www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00004894.pdf?s_searchtype=keyword

¿Ha medido la corriente del LED (p. ej., observando el voltaje en la resistencia de 150 ohmios)? Parece marginal.
@Spehro Si está usando la parte opto, dice que funcionará a 5 mA del PIC
La hoja de datos dice 30 mA, pero no me sorprendería si todos cumplen con las especificaciones más sensibles. Una especie de posibilidad remota.
¿Cuánto dura el pulso que activa el opto triac?
¿Tu PIC se reinicia tan pronto como se dispara?
Mañana por la noche mediré la corriente del led, pero supongo que 20/25 mA (máximo permitido por la salida del PIC) debería ser suficiente o no entiendo por qué el TRIAC dispara correctamente hacia cero y no en los picos de onda, a 15 V CA y solo a el comienzo de cada media onda @110vAC. ¡Sin embargo, intentaré agregar un búfer de transistor!
Longitud de pulso. Comencé con unos 10 de uS, luego subí a los 100 y finalmente probé con pulsos de milisegundos. Ningún cambio en absoluto. En cuanto al restablecimiento de la imagen después del disparo del triac, no tengo pistas para sospechar eso, el tiempo es perfecto y los pulsos largos duran tanto como deberían...
@SpehroPefhany perdón por la respuesta tardía, solo tuve acceso a mi banco hoy. Como sugirió, puse un transitor para conducir el opto y subí a 50 mA pero no hubo cambios en el comportamiento
@Andyaka, agregué una rutina de "reinicio de captura" para ver si había algún problema (en realidad, un LED que se enciende al comienzo del programa, antes del ciclo principal) y no noté ningún problema ... No tengo ni idea :(
¿Está absolutamente seguro de que el optoacoplador es el número de pieza que dice que es? Hay números de tipo similares que son "conmutación de voltaje cero" y diría que está dentro del ámbito de la posibilidad de que se puedan encontrar en la misma bolsa, incluso de un distribuidor normalmente confiable.
No revisé antes y lo puse a ciegas, resulta que es un moc3020 sin "M" al final. No sé si es solo una revisión o un componente con una funcionalidad completamente diferente. Gracias por el aviso, intentaré ver si es un componente diferente o no, o simplemente intentaré con un 3020M real.
Hola, @zakkos, ¿terminaste el proyecto?
@Vorac de hecho lo hice. Perdón por la respuesta tardía, espero que veas esto. En cierto modo solucioné el problema, incluso me beneficié de él. Lo que estaba controlando era un elemento calefactor, por lo que la velocidad no era un problema. Si hubieran sido luces, entonces me habría jodido. Escribí un PWM suave con un período de 1 segundo, solo usé la parte de cruce por cero de mi circuito para emitir una interrupción que agregó un tic a un contador. La frecuencia de la red es bien conocida y bastante estable, por lo que sabe que después de 100 tics ha transcurrido un segundo. Esto fue muy útil ya que podía usarlo como base para un percentil PWM sin reasignar
Dado que el triac no tenía problemas con el ZC, estaba muy feliz de cumplir con mi solicitud de disparar algunos microsegundos después de que se detectara un ZC (siempre que hubiera transcurrido la cantidad correcta de tics y todos los demás elementos de control coincidieran). El beneficio adicional (un gran beneficio en realidad) fue que al disparar en (o cerca de) ZC evité muchos problemas con las interferencias EMI, algo que persiguió a otro proyecto en el que estaba involucrado un elemento calefactor similar de 2KW pero cambiado con un relé que causó estragos en el lógica. Por suerte esta experiencia me había enseñado mucho. Buena suerte @Vorac

Respuestas (2)

Podría intentar construir un circuito ZCD usando Transistor. Configuración CE. Debe dimensionar su voltaje de entrada de CA a algo razonable usando el divisor de voltaje.

ingrese la descripción de la imagen aquí

Elija las resistencias divisoras de voltaje y tenga en cuenta también la disipación de energía. La mayoría de las resistencias de 1/4 W serán suficientes.

Cuadrante de activación de Triac

La idea y el circuito funcionan bien, incluido el cruce por cero. Pero considere lo siguiente:

  • su cruce por cero funciona solo en medio ciclo. Es más bien una "verificación de voltaje positivo" que un circuito de cruce por cero, por lo que debe considerar que debe disparar el triac, por ejemplo, 5 ms después de las transiciones L-> H y 5 ms después de H-> L también. Descubrí que agregar un puente rectificador simple puede eliminar esta molestia.
  • considere cambiar R3 a 220-470 ohm, está disparando (perdón por el juego de palabras) el LED en el optotriaco
  • considere hacer pulsos de disparo más amplios. Es decir, un pulso de disparo no es solo un pulso de, digamos, 500uS. Siéntete libre de hacerlo tan ancho como sea necesario, generalmente de 1 a 2 ms.
Controle la carga de CA con microcontrolador. Problema de comportamiento del TRIAC
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