Arduino kontrollerade ljus dimmer

Varning: Vissa människor försöka bygga detta med en optocoupler med zerocrossing coz "som är bättre" rätt? Vissa får även höra i elektronik butiker är det bättre att använda sådan optocoupler. FEL. Detta fungerar endast med en random brand optocoupler: inte tända på zerocrossing är principen om denna dimmer.

Byta en AC belastning med en Arduino är ganska simpel: antingen ett mekaniskt relä eller en solid state-relä med en optiskt isolerad Triac. (Jag säger Arduino, men om du använder en 8051 eller PIC16F877A microcontroller, finns det grejer för du alltför här.)

Det blir lite mer besvärlig om man vill tona ned en AC mains lampa med en arduino: bara begränsa strömmen genom exempelvis en transistor är inte möjligt på grund av den stora makten transistorn måste försvinna, vilket resulterar i mycket värme och det är inte heller effektiv från en energi användning synvinkel.

Fasen skärning
Ett sätt att göra det är genom faskontroll med en Triac: Triac sedan är helt öppen, men endast under en del av sinus AC vågen. Detta kallas framkant skärning.
En kunde låta en Arduino bara öppna Triac för ett antal mikrosekunder, men som har problemet att det är oförutsägbart under vilken del av sinus våg av triac öppnas och därför ljusreglering är oförutsägbara. Man behöver en referens punkt i sinus våg.
För det krävs en noll korsning detektor. Detta är en krets som berättar Arduino (eller en annan micro controller) när den sinus-våg går genom noll och därför ger en definierad punkt på det sinus våg.
Öppna Triac efter ett antal mikrosekunder fördröja start från noll passage ger därför en förutsägbar nivå ljusreglering.

Pulse Skip Modulation
Ett annat sätt att göra detta är genom puls Skip modulering. Med PSM, en eller flera fullständiga cykler (sinuswaves) överförs till lasten och sedan en eller flera cykler är inte. Men effektivt, är det inte ett bra sätt att tona lampor eftersom det finns en chans för flimmer. Även om det kan vara frestande, kommer i PSM man bör alltid låta en full sinuswave som ska skickas till belastning, inte en halv sinus som i det fall lasten att matas sakligt från DC som inte är bra för de flesta AC laster. Skillnaden mellan framkant styckning och PSM är främst i programvaran: i båda fallen behöver man en krets som identifierar noll passage och som kan styra en triac.

En krets som kan göra detta är lätt att bygga: noll passage är härledd direkt från renad elnätet AC linjer – via en optocoupler naturligtvis - och ger en signal varje gång vågen går genom noll. Eftersom sinusvåg går först igenom dubbla stegvis rättelse, noll-korsning signalen ges oavsett om sinus våg går upp genom noll eller ner genom noll. Denna signal kan sedan användas att utlösa ett avbrott i Arduino.

PWM ljusreglering
PWM mörkläggning, som i lysdioder inte görs ofta med AC massor för ett antal skäl. Men är det möjligt. Kontrollera detta instructable att se hur.

Det säger sig självt att det måste finnas en galvanisk separation mellan den Arduino sidan av saken och något ansluten till elnätet. För dem som inte förstår "galvanisk separation" betyder "ingen metall anslutningar" således---> opto-kopplare. MEN, om du inte förstår "galvanisk separation", kanske du bör inte bygga detta.

Kretsen på bilden gör just detta. 220 Volt strömförsörjningsspänningen leds via två 30 k motstånd till en bro likriktare som ger en dubbel stegvis renad signal till en 4N25 opto-koppling. LED i denna opto-koppling går således låg med en frekvens på 100Hz och signalen på samlaren kommer hög med en frekvens på 100Hz, i linje med den sinuskurva våg på elnätet netto. Signalen från 4N25 matas en avbryta pin i Arduino (eller andra mikroprocessor). Rutinen avbrott fodrar en signal för en viss längd till en I/O stift. I/O stift signalen går tillbaka till vår krets och öppnar LED och en MOC3021, som utlöser Opto-tyristor kort. LED i serie med MOC3021 anger om det finns några aktuella går igenom MOC3021. Märk dock att i mörkläggning som ljus syns inte mycket eftersom det är mycket kort livslängd. Bör du väljer att använda växeln triac för kontinuerlig användning, lysdioden lyser klart.

Märk väl att bara vanliga glödlampor är verkligen lämpliga för ljusreglering. Det kommer att fungera med en halogenlampa också, men kommer det att förkorta livslängden på halogenlampan. Det fungerar inte med någon cfl lampor, om de är specifikt anges att vara lämpade för en dimmer. Detsamma gäller för LED-lampor

Om du är intresserad av en AC dimmer som denna men du vill inte försöka bygga det själv, det finns en något liknande dimmer finns på www.inmojo.com, men det är en 110 Volt 60 Hz version (men anpassningsbara för 220 50 Hz), som har varit slutsåld ett tag. Du hittar också ett schema

Obs! Det är möjligt att beroende på den LED som används, styrning signalen bara är inte det och du kan sluta med en lampa som bara flimrar regleras smidigt. Ersätta LED med en wire bro kommer att bota som. LED är inte nödvändigt. öka den 220 ohm resistorn-470 sedan

STOP: Denna krets är kopplad till en 110-220 spänning. Bygg inte detta om du inte är säker på vad du gör. Koppla bort den innan han kom ens i närheten av PCB. Kyla plattan av Triac är ansluten till elnätet. Rör inte det i drift. Lägg den i en lämplig låda/container.

VÄNTA: Låt mig bara tillägga ett starkare varning här: denna krets är säkert om det är byggt och genomförs endast av människor som vet vad de gör. Om du har ingen aning eller om du tvivel om vad du gör, chanserna är du kommer att vara döda! Vidrör inte när den är ansluten till elnätet

Material
Zerocrossing
4N25 €0,25 eller H11AA1 eller IL250, IL251, IL252, LTV814 (se text i nästa steg)
Resistor 10 k €0.10
bron likriktaren 400 Volt €0.30
2 x 30 k motstånd 1/2 Watt (motstånd kommer förmodligen försvinna 400mW max varje €0.30
1 anslutning 0,20 €
5.1 volt zenerdiode (valfritt)

Lampa-drivrutin
LED (Obs: du kan ersätta LED med en wire bro som LED kan ibland orsaka lampan flimra i stället för att reglera smidigt)
MOC3021 Om du väljer en annan typ, se till att det har ingen noll-korsning upptäckten, kan inte jag understryka detta nog inte användning t.ex. en MOC3042
Resistor 220 Ohm €0.10 (jag använde faktiskt en 330 Ohm och det fungerade bra)
Motstånd 470 Ohm-1 k (jag slutade med en 560 Ohm och som fungerade bra)
TRIAC TIC206 €1.20 eller BR136 0,50 €
1 anslutning 0,20 €

Andra
Bit av PCB 6x3cm
elektriska ledningar

Det är ca 3 € i delar