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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mal wieder Phasenanschnittssteuerung


Autor: Jens (Gast)
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Hallo

Ich habe vor eine Lampe variabler (ohmscher) Last im Bereich von 10W bis 
90W zu dimmen.


Als Lösung dachte ich mir eine Phasenanschnittssteuerung:
Einen Triac, der den Phasenanschnitt realisiert.
Einen AVR, mit Sinus-Nulldurchgangserkennung. Die externe Schaltung für 
die Nulldurchgangserkennung geht auf den Interrupteingang des AVRs. 
Mittels eines Timers wird dann die Zeit ermittelt in der der Triac 
komplett sperrt bevor der AVR den Triac anschließend zündet.
Die Stromversorgung des AVRs geht über einen Trafo.

Das ganze dürfte sich auf recht wenige Bauteile beschränken.
Soweit ist alles klar, nur eines ist mir noch unklar: Wie kann ich eine 
Nulldurchgangserkennung realisieren?

Ich dachte nun zuerst an eine simple Operationsverstärkerschaltung mit 
Shunt-Widerstand an der Phase dran.

Habe OPs jedoch noch nie für Arbeiten an der Netzspannung eingesetzt und 
weis daher nicht, ob das so locker machbar ist...

Was meint ihr?

Autor: Jörg S. (joerg-s)
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z.B. mit Vorwiderstand und Z-Diode

http://www.elv-downloads.de/service/manuals/DI300/...

Autor: LazyBee (Gast)
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Hallo,
ich habe das folgendermaßen gemacht:
Von der Phase über einen Optokoppler den Nulldurchgang "abgegriffen". 
Dann entsprechend in der Software verarbeitet. Falls Du mit Netzspannung 
arbeitest auf den Berührungsschutz achten. Über ein RC-Glied habe ich 
die Netzspannung auf die Betriebsspannung des Optokopplers reduziert. 
Die PWM über einen MOC3021 auf einen Triac ausgegeben.

Gruß
LazyBee

Autor: Jens (Gast)
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Vielen Dank für die Schaltung!

Das mit dem Optokoppler + RC Glied finde ich eine sehr schöne Lösung. 
Zudem man gleich eine galvanische Trennung der Stromkreise erreichen 
kann, das war das was ich bei der OP-Lösung als nicht so optimal ansah.

Werde mir das sobald ich etwas mehr Zeit habe mal genau anschauen und 
nachvollziehen.

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Kondensatornetzteil is schonmal besser (=sparsamer), als 
Serienwiderstand.
Aber mal ne Frage, die sich bei mir da immer stellt: Wenn du 230V dimmen 
möchtest, und das mit nem Mikroprozessor: Dann musst du dir doch 
zwangsläufig deine 5V mit nem Trafo runterspannen und stabilisieren 
usw., gell? Warum also nicht einfach die Wechselspannung vor dem 
Gleichrichter abgreifen? Dann haste alles schön sauber und du musst (bis 
auf die Endstufe mit Triac) nicht mehr mit 230V rumfuchteln.

Edith sagt: Zum Verständnis: Der Ladeelko ist ja unkritisch, sind ja die 
Dioden des Gleichrichters dazwischen. Es funktioniert...mach ich auch 
immer so^^ Mit ein wenig Geschick kannst du auch direkt den 
Analog-Vergleicher des Prozessors nutzen, musst dir nur nen 
Spannungsteiler ausrechnen.

Autor: LazyBee (Gast)
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Hallo,

@Swen:
>Warum also nicht einfach die Wechselspannung vor dem
>Gleichrichter abgreifen? Dann haste alles schön sauber und du musst (bis
>auf die Endstufe mit Triac) nicht mehr mit 230V rumfuchteln.
Ich war der Meinung, daß der Trafo sekundärseitig eine andere Phasenlage 
als auf der Primäseite hat. Deshalb habe ich das direkt vom Netz 
abgegriffen. Liege ich da falsch? Weiß da jemand was Genaues?

LazyBee

Autor: Christian C. (Gast)
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Hallo!

Schau doch mal hier nach:
http://semitone.sourceforge.net

Meiner Meinung nach dürftest Du dort alles finden, was Du benötigst.
Zero-Cross-Detection auf Primärseite. Anschnitt, Abschnitt.
Alles basierend auf 8-bittigen AVRs.

Gruss,
Christian

Autor: juppi (Gast)
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@LazyBee (Gast)

Wenn ein genauer und sehr schmaler Nullimpuls gebraucht wird,ist die 
Otokopplerlösung meiner Meinung nach die beste.

MfG

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Joa... Phasenlage ist so ein Thema... Aber dafür haste ja nen Prozessor 
da, um die wieder richtigzurechnen^^

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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Kondensator als Vorwiderstand zum Optokoppler verschiebt allerdings auch 
die Phase.

Gruss Helmi

Autor: juppi (Gast)
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@Helmut Lenzen (helmi1)

Richtig!

MfG

Autor: juppi (Gast)
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@Sven Pauli (haku)

auch richtig

MfG

Autor: LazyBee (Gast)
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Hallo,

@Sven:
>Joa... Phasenlage ist so ein Thema... Aber dafür haste ja nen Prozessor
>da, um die wieder richtigzurechnen^^
Und wie macht man das? Da bin ich überfordert. Hast Du mal ein Beispiel.

@Helmi:
>Kondensator als Vorwiderstand zum Optokoppler verschiebt allerdings auch
>die Phase.
Da hast Du auch wieder recht.

Aber was ist nun besser?
Praktischer ist Sven's Vorschlag.

Gruß
LazyBee

Autor: juppi (Gast)
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Autor: Andreas Lang (andi84)
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Nuldurchgangserkenung mach ich für gewöhnlich so:

                                          o VCC
                                          |
                                          |
    56k/0.6W                             -+-
     +-----+                             | | 4k7
-----|     |------*----+   +--------+    | |
     +-----+      |    |   |      B |--  |_|
          1n4007 ---   +---| K      |     |    INT0
                 \ /       |      C |-----*------------
     56k/0.6W    -+-   +---| A      |
      +-----+     |    |   |      E |-----+
------|     |-----*----    +--------+     |
      +-----+                CNY17       _|_ GND

___________________________________________________________

Durch die Anwendung von zwei Widerständen in Reihe, fallen auch immer 
nur
 an den Widerständen ab

Autor: juppi (Gast)
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@Andreas Lang (andi84)

Nuldurchgangserkenung mach ich für gewöhnlich so:

                                          o VCC
                                          |
                                          |
    56k/0.6W                             -+-
     +-----+                             | | 4k7
-----|     |------*----+   +--------+    | |
     +-----+           |   |      B |--  |_|
          1n4007       +---| K      |     |    INT0
                           |      C |-----*------------
     56k/0.6W          +---| A      |
      +-----+   |\     |   |      E |-----+
------|     |---|-\*----   +--------+     |
      +-----+   |/            CNY17       _|_ GND

es fehlt natürlich jeder 2 Inpuls.
Kann'ste auch so machen
Dann noch weniger Leistung

MfG

Autor: Sven P. (haku) Benutzerseite
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Die Sache ist die... um ehrlich zu sein, hab ich mir bisher um die 
Phasenlage keine Gedanken gemacht -- es funktioniert auch so.

Jetzt hab ich mal rumgelesen. Ergebnis unterm Strich: Verschiebung kann 
man vernachlässigen.

Autor: juppi (Gast)
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@Sven Pauli (haku)

habe ich auch

MfG

Autor: Andreas Lang (andi84)
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Moin,

Also, Phasen[an,ab]schnitt basiert ja nun mal auf der Kenntnis der 
Phasenlage. Was allerdings stimmt, ist, dass ein paar Grad da im 
Normalfall keine allzu großen Unterschiede machen, solange der 
Zündwinkel alpha irgendwo >>0° und <<180° bleibt. Liegt man da halt 
richtig falsch, dan hat man entweder bei theoretischem alpha=0° 0% statt 
100% oder bei 180° statt 0% 100%. Das merkt man dann aber spätestens, 
wenn eine Lampe dranhängt. Induktive Lasten sind dann allerdings nochmal 
was anderes, da da der Strom ja  der Spannung mit bis zu 90° 
hinterhereilt. Sowas gibt ggf sehr lustige Effekte.

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