שלום לכולם.

אני צריך עזרה בתכנון המעגל הממתג בין ארדואינו לבין עומס שיחובר למתח הרשת.

אני רוצה לבנות תרמוסטט בשביל מדגרה.

הבקר הוא כמו שאמרתי ארדואינו (או יותר נכון המעבד עצמו) וגוף החימום הוא 6 נגדים של 10W 200ohm שיחוברו בטור למתח הרשת.

את הנגדים אני מתכוון להפעיל בעזרת PID, כלומר מיתוגים מהירים מאד.

על פי החישוב שלי הזרם יהיה פלוס מינוס 0.2A (שינויים במתח הרשת).

חיפשתי די הרבה ברשת הצעות למעגלים ורכיבים ודי הלכתי לאיבוד.

כרגע אני מכוון על מעגל כזה:

הארדואינו מחובר לאופטודיאק שמחובר ל SSR של 1/2A (לא בטוח כמה מקדם בטחון צריך לקחת).

המטרה שלי היא להפריד לחלוטין את מתח הרשת מהבקר.

מכיוון שאין לי נסיון עם הרכיבים הספציפיים האלה אשמח אם תחזקו את קו המחשבה שלי או לחילופין תציעו הצעה נכונה יותר.

בקשה שלי אם גם תוכלו להציע את סוגי הרכיבים כולל המספרים שלהם שיתאימו למה שאני מבקש מבחינתם מתחים זרמים וכולי.

אם תוכלו גם להציג שרטוט חשמלי אז זה יהיה מצויין.

תודה רבה על כל עזרה שלכם.

בגדול כן, זה מה שאתה צריך + מדידת טמפרטורה.

http://www.mecalexo.com/project/toaster-oven-reflow/

אני מכיר יותר את הדרך המקובלת באמצעות טראייק, שדורשת דגימה של הפאזה בכניסה

http://playground.arduino.cc/Code/ACPhaseControl

בגדול כן, זה מה שאתה צריך + מדידת טמפרטורה.

http://www.mecalexo.com/project/toaster-oven-reflow/

אני מכיר יותר את הדרך המקובלת באמצעות טראייק, שדורשת דגימה של הפאזה בכניסה

http://playground.arduino.cc/Code/ACPhaseControl

מה תהיה הבעיה במידה ואני לא אדגום את הפאזה?

איך זה ישפיע מבחינה תפקודית של אספקת מתח הרשת לנגדים?

תודה רבה.

אתה לא צריך תדר גבוה - לנגדים יש מסה תרמית וניתן לשלוט בהם בתדר נמוך. היתרון הוא פחות פעולות מיתוג בשניה = פחות התחממות של הטריאק

ואם כבר, ניתן להצמיד את תדר המיתוג לרשת. כך אתה מונע תופעות של התאבכות בין התדר שבו אתה עובד והרשת ("חשמל מלוכלך", פליטת שדות אלקטרומגנטיים בתדרים שונים מהמערכת, עליות וירידות מחזוריות ברמת החימום וכו) ויש לך תדר 1 יחיד

במקרה של נגדים לא משנה באיזה נקודה על גל הסינוס אתה מדליק או מכבה את הטריאק (ברכיבים השראותיים או קיבוליים זה משנה). הדרך הפשוטה ביותר היא להדליק בנקודה כלשהיא שהתוכנה שלך קובעת, ולהסתמך על הכיבוי העצמי של הטריאק כשהמתח יורד ל 0 בחצי מחזור

נניח :

P ההספק שאתה רוצה להפעיל בו את הנגדים - P=1 במקרה של הספק מקס'. התוכנה תעלה או תוריד את P אם קר / חם מידי בהתאמה

T זמן המחזור של גל 50Hz - שהוא 20msec

בתוכנית שלך אמורה להיות פונקציה שמקבלת קריאה בכל פעם שמתח הרשת עובר את ה 0V. ברגע הרצת הפונקציה היא ממתינה X msec ואז מדליקה את הטריאק. X מחושב לפי

X = (1 - P) * T / 2

(רחוק מלהיות ליניארי אבל יעבוד)

חוצמזה חשוב שתתכנן את המערכת בצורה בטיחותית בשביל מי שאתה מגדל במדגרה :

שלא יתחמם יותר מידי אם הטריאק נפרץ בגלל מכת מתח ברשת למשל וכתוצאה מזה נתקע ב full on. למשל על ידיי בימטאל שמגיב בטמפ' קבועה וצמוד למשטח שאותו המגדים מחממים

(ניתן להשתמש אם תרמוסטט של בוילר בשביל זה, אבל חשוב שתמדוד באיזה טמפ' הוא מגיב - הטמפ' שכתובות על הראש ולפיהן אתה אמור לכוון יכולות להיות שונות ב 30C ויותר מהטמפ' שיש במציאות - ואת זה ראיתי בתרמוסטט חדש, בהפעלה הראשונה כוון ל 60C ונתן לבוילר להגיע ל 90C+ לפניי שהוא החליט לנתק אותו)

שיתריע אם המערכת כבויה או לא מתחממת (למשל בגלל תקלה בגוף חימום או במקרה שהתרמוסטט ניתק) כדיי שתוכל לסדר אותה

ואני לא בטוח שצריך ארדואינו בשביל מערכת כזאת. הייתי שוקל לבנות אותה פשוט על ידיי גוף חימום, 2 תרמוסטטים מכאניים שמחוברים בטור, ומסה תרמית גדולה (גוש מתכת....) בין גוף החימום והחיה שיחליק את העליות והירידות בטמפ'. בתור גוף חימום ניתן לחבר הרבה דברים שונים חוץ מנגדים - גופי חימום שונים של 240V (בטור כדיי להגביל את ההספק המקס'), מנורות ליבון (גם כאן רצוי בצורה של 2x2 או יותר טור/מקביל כדיי לקבל אמינות טובה יותר) וכו

אתה לא צריך תדר גבוה - לנגדים יש מסה תרמית וניתן לשלוט בהם בתדר נמוך. היתרון הוא פחות פעולות מיתוג בשניה = פחות התחממות של הטריאק

ואם כבר, ניתן להצמיד את תדר המיתוג לרשת. כך אתה מונע תופעות של התאבכות בין התדר שבו אתה עובד והרשת ("חשמל מלוכלך", פליטת שדות אלקטרומגנטיים בתדרים שונים מהמערכת, עליות וירידות מחזוריות ברמת החימום וכו) ויש לך תדר 1 יחיד

במקרה של נגדים לא משנה באיזה נקודה על גל הסינוס אתה מדליק או מכבה את הטריאק (ברכיבים השראותיים או קיבוליים זה משנה). הדרך הפשוטה ביותר היא להדליק בנקודה כלשהיא שהתוכנה שלך קובעת, ולהסתמך על הכיבוי העצמי של הטריאק כשהמתח יורד ל 0 בחצי מחזור

נניח :

P ההספק שאתה רוצה להפעיל בו את הנגדים - P=1 במקרה של הספק מקס'. התוכנה תעלה או תוריד את P אם קר / חם מידי בהתאמה

T זמן המחזור של גל 50Hz - שהוא 20msec

בתוכנית שלך אמורה להיות פונקציה שמקבלת קריאה בכל פעם שמתח הרשת עובר את ה 0V. ברגע הרצת הפונקציה היא ממתינה X msec ואז מדליקה את הטריאק. X מחושב לפי

X = (1 - P) * T / 2

(רחוק מלהיות ליניארי אבל יעבוד)

חוצמזה חשוב שתתכנן את המערכת בצורה בטיחותית בשביל מי שאתה מגדל במדגרה :

שלא יתחמם יותר מידי אם הטריאק נפרץ בגלל מכת מתח ברשת למשל וכתוצאה מזה נתקע ב full on. למשל על ידיי בימטאל שמגיב בטמפ' קבועה וצמוד למשטח שאותו המגדים מחממים

(ניתן להשתמש אם תרמוסטט של בוילר בשביל זה, אבל חשוב שתמדוד באיזה טמפ' הוא מגיב - הטמפ' שכתובות על הראש ולפיהן אתה אמור לכוון יכולות להיות שונות ב 30C ויותר מהטמפ' שיש במציאות - ואת זה ראיתי בתרמוסטט חדש, בהפעלה הראשונה כוון ל 60C ונתן לבוילר להגיע ל 90C+ לפניי שהוא החליט לנתק אותו)

שיתריע אם המערכת כבויה או לא מתחממת (למשל בגלל תקלה בגוף חימום או במקרה שהתרמוסטט ניתק) כדיי שתוכל לסדר אותה

ואני לא בטוח שצריך ארדואינו בשביל מערכת כזאת. הייתי שוקל לבנות אותה פשוט על ידיי גוף חימום, 2 תרמוסטטים מכאניים שמחוברים בטור, ומסה תרמית גדולה (גוש מתכת....) בין גוף החימום והחיה שיחליק את העליות והירידות בטמפ'. בתור גוף חימום ניתן לחבר הרבה דברים שונים חוץ מנגדים - גופי חימום שונים של 240V (בטור כדיי להגביל את ההספק המקס'), מנורות ליבון (גם כאן רצוי בצורה של 2x2 או יותר טור/מקביל כדיי לקבל אמינות טובה יותר) וכו

קודם כל תודה לך על התגובה הארוכה שלך.

1) המעגל של זיגימן של דגימת הפאזה במעבר ב 0 היה לי קצת לא ברור, מצאתי את השרטוט הזה http://electronics.stackexchange.com/questions/68246/arduino-optotriac-based-ac-dimmer-blinking-severely

האם זה בסדר?

האם המעגל מורכב נכון ולא מצריך שינויים?

2) בקשר למצב שבאמת יהיה כשל בטריאק אני אקח את זה לתשומת ליבי והפתרון שדווקא עולה אצלי זה לחבר ממסר שיהיה במצב NO דרך אופטודיאק ובמצב והטמפ' תעלה יותר מדי אני אנתק את הנגדים דרך הבקר.

במידה ויש פתרון איכותי יותר שניתן לשלוט עליו דרך הבקר שיהיה יותר נכון חשמלית אני אשמח לדעת.

עריכה: במחשבה שניה זה לא רעיון טוב מה שהצעתי, אשמח להצעה אחרת כפי שכתבתי.

3) הבעיה (לפחות לעניות דעתי) בהצעות שנתת, שימוש בבימטאל ותרמוסטט לא טוב, הטמפ' צריכה להיות מדוייקת, היא צריכה לעמוד על 37.5 מעלות צליוס שזה מצב אידיאלי, אני מצפה לטווח טמפ' של 37.3-37.7, זה יהיה מבחינתי מצב מצויין.

38 מעלות צליוס ומעלה כבר יתחילו לבשל את הביצים, ולכן אני משתמש ברכיב חשמלי ds18b20 כאשר הרזולוציה שלו יכולה להגיע ל 0.0625 מעלות צליוס עם דיוק של עד 0.5+- מעלות צלסיוס (במצב הקיצוני).

המטרה שאני רוצה להשתמש בארדואינו זה כי אני מחבר גם צג lcd, קביעת טמפ' באופן דיגיטלי, בנוסף גם הצגת לחות עם dht11 ועוד כל מני אפשרויות בונוס.

4) במידה והשרטוט שנתתי מקודם זה מה שצריך אני אשמח אם תוכל לציין את הרכיבים הספציפיים שאני אצטרך שרלוונטים לשימוש שלי.

עריכה: אגב בקשר לפריצה של הטריאק במקרה ותהיה קפיצת מתח, למה אי אפשר להשתמש ב SSR במקום? האם זה לא יפתור את הבעיה?

אני תמיד בעד לשים הגנה כלשהי שלא סביר שהיא תכשל - ז"א לא תתבסס על מיקרו בקר. פיוז טרמי זה אידיאלי, אבל אני לא יודע מה רמת הדיוק שלהם.

אופציה נוספת היא לחבר מעגל אנלוגי פשוט שמבוסס על טרמיסטור ומשווה ותכייל אותו כך שאם הוא עולה על טמפרטורה מסויימת הוא יכבה את החימום.

רכיב המיתוג בSSR הוא טריאק, הSSR הוא בתאכלס רק ממשק לטריאק.

אמור להיות כתוב ב datasheet אבל ככלל הם לא מדויקים

יש תרמוסטטים על בימטאל שניתן לכוון ביוק גבוה יותר או פחות. תרמוסטט של בוילר ניתן לכוון ל +- כמה מעלות על ידיי השוואה שלו למדידה על ידיי הבקר

בפיקוד אלקטרוני יש כמה מקומות שבהם קורות רוב הבעיות :

- ספק שנותן את המתח למעגל האלקטרוני. שנאי פשוט שעובד על 50 Hz ואחריו מייצב מתח כמו 7805 (על צלע קירור גדולה שתחזיק אותו בטמפ' נמוכה) הם הפיתרון האמין ביותר

- טריאק שנפגע ממכת מתח ברשת. ממסר מכאני הוא אמין יותר אם ניתן לוודא שלא יקרה מצב שהמגעים שלו יתרתכו בגלל מכת זרם גבוה (כמו שריפת נורת ליבון) או עבודה בסביבה מלוכלכת

- באגים או תקלות של בקר מתוכנת

- סטייה של ערכים של רכיבים בגלל לכלוך או סיבות אחרות במעגל אנלוגי

קודם כל אני רוצה להודות לכם על העזרה שלכם.

לא הגבתי עד עכשיו כי לקח לי זמן לחקור קצת וללמוד יותר לעומק את העניין.

את החלק של הבטיחות במקרה ויהיה כשל החלטתי להתייחס לזה בשלב השני, בשלב הראשון אני מעדיף להתמקד בשליטה על החימום ולהביא למצב שהמעגל יעבוד כפי שאני מצפה.

אני מעדיף להתקדם צעד צעד אחרת אני אלך לאיבוד.

לאחר שבדקתי וקראתי הגעתי בסופו של דבר למעגל הבא: http://i.imgur.com/QsFVxFe.jpg

מצטער מראש שזה נעשה בכתב יד ולא בתוכנה, השתדלתי שהכל יהיה ברור וקריא.

הבקשה שלי אליכם היא אם תוכלו לעבור על השרטוט ולאמת שהרכיבים והערכים הם נכונים (כולל נגדים).

כמובן שהערכים והרכיבים ששמתי הם מתוך בדיקה שהם צריכים להתאים אבל עדיין יש מצב שטעיתי.

אני מחכה לאימות שלכם כדי שאוכל לקנות את הרכיבים.

תודה רבה רבה על כל העזרה שלכם והייעוץ.