AVR для всех
Проекты на AVR контроллерах
|
|
Двухканальный
диммер
Автор:
Милославский Михаил
Автору проекта потребовалось создать регулятор яркости ламп накаливания (за рубежом называемый «диммер» - dimmer), свободный от указанных недостатков, и предназначенный для установки в двухканальный светильник промышленного производства.
Созданный
в соответствии с перечисленными требованиями регулятор обладает следующими
техническими характеристиками:
· Количество каналов
2
· Мощность
ламп
60 Вт на
каждый канал
· Напряжение
сети
220 В±10%
· Частота сетевого
напряжения
50 Гц±0,4 Гц
· Потребляемая
мощность
не более
0,92 Вт (при напряжении сети 220 В)
· Диапазон регулировки
напряжения 12
– 88% (может быть расширен до 1,4 – 99,6%)
· Изменение выходного напряжения
в диапазоне входного от 198 В до 242
В 1 В (при максимальной яркости лампы)
Регулировка
мощности основана на реверсивном принципе управления фазой. Нагрузка включается
в каждом полупериоде сети в момент перехода сетевого напряжения через нуль и
выключается через определённый интервал времени в зависимости от требуемого
уровня яркости. Коммутация нагрузки осуществляется мощными MOSFET
транзисторами. Такое решение имеет целый ряд преимуществ перед классической
схемой прямого фазового регулирования на основе триака:
§ "мягкое"
управление транзистором позволяет снизить уровень помех и звон нити лампы – не
нужен громоздкий сетевой фильтр, снижающий эффективность и зачастую являющийся
источником неприятного жужжания
§ благодаря
нарастанию напряжения с нуля и малому звону нити, лампы служат намного дольше
§ для
управления MOSFET транзистором требуется гораздо меньший ток
§ более
низкое падение напряжения на переходе транзистора сокращает тепловыделение
§ отсутствие
понятия "ток удержания" позволяет плавно регулировать малую яркость
Стабилизация
мощности (т.е. яркости) основана на использовании формулы P = U2 /
R. Если принять, что сопротивление нити накала постоянно [2], то, измеряя и корректируя в каждом
полупериоде среднее напряжение на лампе, можно добиться стабилизации яркости.
Изменение сопротивления нити при включении не учитывается, т.к. при этом, равно
как и при регулировке яркости, стабилизация не нужна. Строго говоря, сопротивление
нити зависит от температуры, а также изменяется в некоторых пределах в течение
каждого полупериода [3].
Однако практическая проверка показала, что эти факторы можно не принимать во
внимание – на качестве стабилизации они не отражаются.
В
принципе вместо напряжения можно измерять ток через нагрузку, в соответствии с
формулой P = I2 • R. Но это требует дополнительного компонента
(шунта), а выигрыша ни в чём не даёт.
Напряжение
меряется не на самой лампе, а на выходе диодного моста, к которому она
подключена. Это возможно, поскольку падение напряжения на канале транзистора
мало и им можно пренебречь.
Файлы
проекта: