Moin zusammen, hab da so ein Projekt für eine Heissluftpistolen-Steuerung gefunden, mit PID-Regelung und Zero-Crossing-Detection mit einem Feedback-Opto-Koppler. Ich habe einen MOC3063 und er hat ja ZC integriert, aber was bedeutet das genau? Im Datenblatt gibts ja eine Grafik wo die einzelnen Signale dargestellt sind und es sieht für mich als relativen Laien so aus, als ob man für den keinen Feedback-OK braucht, aber was ist dann mit dem PID, das gibt doch ein PWM-Signal raus? Stehe mal voll aufm Schlauch. Geht mir mehr ums Verständnis, die Schaltung ist recht simpel und die könnt ich auch eins zu eins nachbauen. Ich verlinke mal das Projekt: https://github.com/Cyrilanthony777/Arduino-Hot-Air-Station Danke im Voraus!
Die Schaltung macht Phasenanschitt, das geht mit einem ZC-Koppler nicht.
Aha, ok, der verwendete OK hat auch kein ZC. Hab gesehen, dass es auch OK, in denen entgegen gesetzten LED verbaut sind, sodass man keine Brückergleichrichter braucht, kennt jemand zufälligerwise einen passenden für diesen Zweck? Vielen Dank
Bastler schrieb: > ZC integriert, aber was bedeutet das genau? Zero Crossing = Nullspannungsschalter. Der MOC30x3 überwacht die über ihm liegende Spannung und schaltet nur dann ein, wenn sie kleiner 5 Volt ist: "Inhibit Voltage (MT1–MT2 Voltage above which device will not trigger) typ. 5 max. 20 Volts". Man legt die Steuerspannung zu einem beliebigen Zeitpunkt an, er wird aber erst einschalten, wenn die Netzspannung nahe Null ist. Wie hinz bereits sagte: Phasenanschnitt ist mit den MOC30x3 nicht möglich, für die von Dir referenzierte Schaltung ist er unbrauchbar. Ob Phasenanschnitt für eine Heizung sinnvoll ist, wird an genug anderen Stellen diskutiert.
Bastler schrieb: > Hab gesehen, dass es auch OK, in denen entgegen gesetzten LED verbaut > sind, sodass man keine Brückergleichrichter braucht, kennt jemand > zufälligerwise einen passenden für diesen Zweck? z.B. die 814er diverser Hersteller.
Bastler schrieb: > aber was bedeutet das genau? Er zündet nur am Anfang der Sinushalbwelle, so lange deren Spannug noch unter ca. 16V liegt, also nur in den ersten ca. 0.25ms der 10ms Halbwelle, kaum geht die Spannung über 16V, kann er für den Rest der Sinuswelle nicht mehr gezündet werden auch wenn die LED eingeschaltet wird.
Danke für den Tipp Hinz, den PC814 kriegt man wohl sehr leicht. Ich habe mir vorher schon so meine Gedanken gemacht und irgendwie sehe ich immernoch kein Licht bezüglich des PWM, welches das PID rausgibt und hatte überlegt, ob ein einfaches Ein- und Ausschalten, also HIGH und LOW bei Unterschreiten bzw. Erreichen der Soll-Temperatur. Von meinem Verständnis her ist das Heizelement nur ein Widerstand, dem die Polarität und somit die Spannungsart egal ist, entweder es ist an oder aus, es kühlt ja in den Aus-Phasen nicht so schnell aus, dass da was kaputt geht, so mein Gedankengang. Hab mir die Phasenschnitt-Heizungs-Geschichte mal angesehen, danke auch für diesen Tipp Manfred, und das einfache An-Aus kommt ja näher an die Schwingungspaketsteuerung dran, kann man das so einfach machen, ohne langfristig irgendwas zu schädigen? Das ganze Projekt sieht schon recht gut durchdacht aus, aber naja, viele solche Projekte sind ja zusammengepuzzelt, vereinfacht, aber die Sicherheitsabschaltung mit dem Relais ist ne wichtige Sache. Na gut, Danke euch vielmals, viele Infos, die ich erstmal verarbeiten kann und ob PID mit Arduino möglicht ist, wenn man die Heizung korrekt steuert. Danke!
Achso und ja, so hab ich die Grafik aus dem Datenblatt auch verstanden, das Steuersignal wird nur im Bereich des Schittpunktes angenommen.
Für Heizsteuerung kann im Prinzip auch ein ZC-OK mit langsamer PWM oder Wellenpaketsteuerung verwendet werden. Da sollte man sich schon an die Vorgabe im Projekt halten.
Bastler schrieb: > das einfache An-Aus kommt ja näher an die > Schwingungspaketsteuerung dran, kann man das so einfach machen, ohne > langfristig irgendwas zu schädigen? Ja, die Verwendung von Nullspannungsschaltern hat durchaus Vorteile, wenn es sich um ohmsche Lasten, wie z.B. einen Heizer handelt. Wenn man solch eine Last nämlich im Moment hoher Spannung einschaltet, steigt der Strom extrem schnell an, und das kann den Triac beschädigen. Um den Stromanstieg zu verlangsamen, benötigt man Induktivitäten, welche eine zusatzliche RC-Beschaltung (Snubber) erfordern können, weil der Triac sonst im Nulldurchgang evtl. nicht löscht. Außerdem entstehen durch den schnellen Stromanstieg hochfrequente Störungen, und im Falle von Phasenanschnittsteuerungen kann es auch zu einer Überlastung des Neutralleiters im Drehstromnetz kommen. Deshalb sind seit einigen Jahren simple Phasenanschnittsteuerungen oberhalb einer gewissen Leistungsgrenze nicht mehr zulässig, sondern man benötigt mindestens die bereits genannten Induktivitäten und Snubber-Netzwerke. Mit Nullspannungsschaltern und Schwingungspaketsteuerungen kann man also die diese zusätzlichen R, C, L Komponenten und ihre u.U. nicht ganz triviale Berechnung einsparen.
Hab mal meine Idee mit dem MOC3063 ausprobiert und es funktioniert schon recht gut, hab einen LM358 verwendet mit einstellbarem Gain und man kann es schon recht genau einstellen, leider nur in einem gewissen Bereich, aus anderen Projekten kenne ich die Lineare Regression kleinster Quadrate, wenn ich noch eine Hysterese einbaue, also An bei Soll-Temperatur minus X Grad, so 5-15, und Aus bei Soll plus X Grad, so schaltet es schon fast im Sekundenbereich und vielleicht kann man sich so den PID sparen? Wenn wir schon bei R, C, L -Komponenten sind, kann man auf diese Weise verhindern, dass die Lichter im Zimmer flackern, wenn der Triac schaltet? Hatte es erwartet und es passiert auch.
Bastler schrieb: > Wenn wir schon bei R, C, L -Komponenten sind, kann man auf diese Weise > verhindern, dass die Lichter im Zimmer flackern, wenn der Triac > schaltet? Da du schon einen Optotriac mit ZC Detektor verwendest, bleibt dir eigentlich nur noch die Verwendung eines anderen Stromkreises für den Heizer. Mit Snubber kommst du da nicht weiter. Vllt. ist doch eine kontinuierliche Regelung mit Phasenanschnitt, Optotriac ohne ZC Detektor und evtl. Snubber angesagt.
Bastler schrieb: > Wenn wir schon bei R, C, L -Komponenten sind, kann man auf diese Weise > verhindern, dass die Lichter im Zimmer flackern, wenn der Triac > schaltet? Hatte es erwartet und es passiert auch. Matthias schrieb dazu ja schon das Passende: es wird schwierig. Wir haben hier auch öfter mal Heizungen im 2kW-Bereich, die per MOC3063 an 1P/230V geschaltet werden. Da flimmern die Leuchstoffröhren der Deckenbeleuchtung auch leicht, wenn Strom fliesst (gleicher Sicherungskreis). Oder hast Du das Flackern nur beim eigentlichen Zünden des Triacs? Dann könnte man durch eine entsprechende Filterung durchaus etwas erreichen. Erscheint mir aber bei einer rein ohmschen Last und ZCD unwahrscheinlich.
Bastler schrieb: > und ob PID mit Arduino möglicht ist, wenn man die Heizung korrekt steuert. Ich regele eine Lötstation per Arduino-Nano, das packt der problemlos. Wenn ich mal 150ms Heize, habe ich zwischendurch noch genug Zeit, meine Taster abzufragen und mein Display zu aktualisieren. nachtmix schrieb: > Wenn man solch eine Last nämlich im Moment hoher Spannung einschaltet, > steigt der Strom extrem schnell an, und das kann den Triac beschädigen. Und zu Pfingsten kommt der Weihnachtsmann und bringt rote Ostereier? Auf Deutsch gesagt: Blödsinn! Einen BTA24-xxx bekomme ich für zweistellige Cent, der hat mit dem Einschaltstrom einer Heizung keinerlei Probleme, egal, in welcher Phasenlage. Bastler schrieb: > also An bei > Soll-Temperatur minus X Grad, so 5-15, und Aus bei Soll plus X Grad, so > schaltet es schon fast im Sekundenbereich und vielleicht kann man sich so den PID sparen? Es kommt halt drauf an, wie genau und wie schnell Du nachregeln willst und wie variabel die Wärmeabfuhr ist. Aus Sicht eines µC ist die Heizung unendlich langsam. > verhindern, dass die Lichter im Zimmer flackern, wenn der Triac > schaltet? Hatte es erwartet und es passiert auch. Probiere es manuell, ohne Regelung: Wenn Heizung Ein das Licht dunkler werden lässt, hast Du Spannungsabfall auf der Zuleitung und kannst' nur den Stromkreis wechseln. Wenn ich in meiner Küche den Wasserkocher einschalte (2100 Watt), sinkt die Spannung an der Dose um 3 Volt ab, glaube nicht, dass ich das sehen würde.
Bastler schrieb: > Lichter im Zimmer flackern Miss mal wie stark die Netzspannung abfällt wenn du die Heizung einschaltest? Wieviel kW hat die überhaupt?
Also ich hab einen von den China-Dingern, die man unter 858, 878 findet, glaub mein Modell ist schafft 850 Watt, das Heizelement hat einen Widerstand von 60 Ohm und wenn ich richtig gerechnet hab wären das etwa 880 Watt. Das mit dem Spannungsabfall machen ich mal, danke für den Tipp. Ist halt ne alte Hütte, Wohnung unterm Dach, gebaut, als man keine Lust mehr hatte, die ganze Wohnung hängt an einer 1,5qmm Leitung, bis auf den Herd, zum Glück.
Manfred, sag mal wie regelst du die Temperatur, verwendest du PID oder mappst du einfach den ADC-Wert? So genau muss das nicht sein, bei den Teilen, wie ich es habe, ändert sich die Temperatur wohl abhängig vom Aufsatz, aber bei Heissluft arbeitet man eher mit Abstand und Bewegung, 10-15 Grad plus ab 250 Grad sind mir da schon recht, was mich beim "rohen" ADC-Wert stört ist, dass dieser erstens auf dem Display die ganze Zeit springt und dass man den Gain auch nur auf einen gewissen Bereich gut einstellen kann, die Korrektur und Glättung fehlt halt. Was hälst du von der Korrektur mit der Gleichung der kleinstes Quadrate? Mal ein Danke zwischendurch für euer Interesse und die Tips :)
Bastler schrieb: > Manfred, sag mal wie regelst du die Temperatur, verwendest du PID oder mappst du einfach den ADC-Wert? Ich habe mich in keinerlei Theorie ergossen, mit der Mathematik stehe ich auf Kriegsfuß. Mein Heizelement wird an ungeregelter Gleichspannung betrieben, ich schalte per FET und muß keine Phasenlage beachten. Im Testaufbau habe ich ermittelt, dass ich für 1K Anstieg 10ms Heizen muss. Ich messe die Ist-Temperatur, ziehe sie von der Solltemperatur ab und heize Delta mal 10ms. Ist Delta kleiner 3K, mache ich nichts. Da mir das Gebilde Überschwinger fabriziert, heize ich maximal 350ms, bevor ich neu messe. Was ist es nun, eher ein doofer Zweipunktregler? Geht theoretisch sicherlich besser, funktioniert in der Praxis aber problemlos. Es ist eine Weller-RT, wo ich zur Messung die Heizung abschalten muss - für die Messung mit Oversampling spendiere ich ca. 30ms.
Wer PID Regler mit AVR machen will, schaue sich mal Application Note AVR221 an - das ist so simpel, das es vermutlich sogar in einem Tiny13 läuft. Aber ich betreibe meine Lötstation mit Zweipunktregler und auch das klappt bestens. Dabei ist das eine Einchip Lösung mit Tiny45, der auch gleich den Verstärker fürs Thermoelement bereitstellt (Vierdrahtkolben). Der Kolben selber wird mit MOC3041 und Triac geschaltet.
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Bearbeitet durch User
Bastler schrieb: > Ist halt > ne alte Hütte, Wohnung unterm Dach, gebaut, als man keine Lust mehr > hatte, die ganze Wohnung hängt an einer 1,5qmm Leitung, bis auf den > Herd, zum Glück. Da kanns gut sein, dass die Klemmen dringend der Pflege bedürfen!
Wenn der Zweipunktregler nicht reicht, tuts vielleicht der Dreipunktregler, der für Heizanwendungen auch gern genommen wird (s. Herdplatte, Senseo). Lampengeflacker würde ich aber näher an der Quelle bekämpfen.
Ja, coole Sache, dann liege ich mit dieser sehr einfachen Funktion sicher richtig, hab sogar die Hysterese geteilt, nur dass ich den ADC-Wert noch mit der erwähnten Gleichung als Float glätte und zu haCurrTemp caste, bzw. vorhabe das zu tun, bin noch nicht dazu gekommen weiter zu probieren.
1 | if (haCurrTemp < haSetTemp - haHysMin) haOut = HIGH; |
2 | if (haCurrTemp > haSetTemp + haHysMax) haOut = LOW; |
Aber irgendwie bin ich mit dem Aufbau nicht zufrieden, das geht sicher einfacher und kürzer. Und ja, die Leitungen müssten am besten mal komplett erneuert werden, wobei das Kupfer noch sehr gut aussieht, nur die Isolation sieht aus wie eine Mischung aus Spucke und Lehm, irgendwie eine Art primitives Silikon, sie tuts aber auch noch, bei der nächsten Renovierung mache ich so viel davon neu wie ich dran komme.
Bastler schrieb: > Aber irgendwie bin ich mit dem Aufbau nicht zufrieden, das geht sicher > einfacher und kürzer. Aufbau? Meinst du die Schaltung oder die Software? Bei der Software sehe ich nur 2 Zeilen, das ist doch recht kompakt :-P
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