AC PWM dimmer för Arduino



Varning: detta projekt använder dödliga spänningar, samt en ansenlig kondensator för att lagra dessa dödliga spänningar. Även efter att du kopplar bort kretsen från rutnätet ska kan kondensatorn ändå ge dig ett ryck att komma ihåg!

Över 3 år sedan publicerade jag en simpel TRIAC AC dimmer för arduino. Som visade sig vara en mycket populär design. Ännu trots enkelheten i kretsen den mjukvara som var lite komplicerat eftersom det behövs för att hålla reda på noll passage av AC signalen, sedan hålla koll på tiden och slutligen öppna en TRIAC. Så för att undvika att låta arduino bara vänta på det mesta, var ett avbrott och en timer nödvändigt.

Så varför kan vi bara använda PWM, som med LED? Tja, jag förklarade att i detta instructable, men där är möjligheterna att göra detta. Någon som letar som skulle utan tvekan hamna på utforma av tons Giesberts/Elektor Magazine som klarar PWM en AC källa. Denna design är på Instructables också.

Kommer det att fungera, men trots min beundran för Giesberts och Elektor, det är något fundamentalt fel med att gå runt. Jag tror att det är nödvändigt att jag förklara vad som är fel innan jag kommer upp med förbättringar. Om du inte är intresserad av tekniska detaljer, bara hoppa till nästa steg.



Vid första anblicken Giesberts kretsen känns som en komplicerad krets, men vi kan föra den tillbaka till 2 eller 3 komponenter: en lampa och en switch, men som i själva verket växlingen sker i DC snarare än AC, blir det en lampa, en bro likriktare och en switch. Denna switch, som i själva verket MOSFET och komponenterna runt den styrs av Arduino (eller PIC eller vad). Så växlande som på och av i en viss arbetscykel kommer att byta lampan på och av och om gjort snabb nog lampan inte kommer längre ses som flimmer, men som är nedtonade, lika som vi gör med lysdioder och PWM.

Så långt är allt bra. Teorin bakom kretsen är sunt. MOSFET måste dock en spänning på dess utfärda utegångsförbud för att tändas och som vi inte kan få från en arduino som av uppenbara skäl (det är bara 5 Volt, vilket räcker inte och du inte vill att din arduino att anslutas till elnätet rutnätet), Giesberts använder en optocoupler. Att optocoupler behöver fortfarande en DC-spänning och Giesberts använder den till DC rättas AC-spänning för det.



Och det är där problemen börjar, eftersom han matar grinden från MOSFET, med en spänning som är kortsluten av det samma MOSFET. Med andra ord, om MOSFET är fullt öppen DC-spänning från likriktaren är helt kortsluten. Därför blir det ingen spänning längre att sätta på grinden och MOSFET blockerar igen. Denna effekt kan inte vara så frispråkig av en låg dutycycle (= lampa på en låg intensitet), på grund av förekomsten av C1, som kommer att behålla sin laddning ett tag och kommer att få ny avgift tack vare de låga dutycycle, men på 25-80% dutycycle spänningen på C1 bara kan inte upprätthållas längre och lampan kan börja flimra. Vad värre är att vid stunder som spänningen på utfärda utegångsförbud för sjunker, ett tag MOSFET kommer vara fortfarande bedriver, men inte vara helt saturized: det kommer att sakta gå från dess nominella 0,04 Ohm motstånd till oändligt motstånd och den långsammare detta går, ju högre makt som ska skingras i MOSFET. Det innebär en hel del värme. MOSFETS är bra växlar men dåligt motstånd. De behöver slås på- och snabb. För närvarande kretsen starkt beroende av D1 att hålla spänningen på utfärda utegångsförbud för av T1 på acceptabla gränser medan spänningen är svängande mellan 0 Volt och Full topp på topp den renade spänningen är 230 x 1.4 = 330V genomsnittliga renad spänningen är 230 x 0.9 = 207V

Om vi glömmer den utjämnande effekten av kondensatorn ett tag och antar optocoupler att vara helt öppna den genomsnittliga spänningen på kondensatorn skulle vara 22/88 * 207 = 52 volt och i topp 22/88 * 330 = 83 volt. Att det inte är beror på D1 och det faktum att MOSFET kommer kort spänningen.

Om optocoupler inte i mättnad och dess impedans därför oändlig, kondensatorn C1 skulle ta ut upp till full renad spänning om inte för D1. I genomsnitt 3mA kommer att flöda genom R3, R4 och R5 (207-10) / 66k som är lika med en energiförbrukning på 0,6 Watt i motstånden R3, R4, R5

Förbättringar



De problem som nämns med den Giesberts kretsen kan åtgärdas genom att sätta lampan någon annanstans: ta bort den från AC linje och lägga den i rinna av MOSFET. Det spelar ingen roll om det tar emot DC eller AC för lampan. Du kan göra ytterligare förbättringar, som nu finns det inget behov att tillgodose en en spänning svängande mellan 0 och 330 Volt

Se Steg
Relaterade Ämnen

Säkert och enkelt AC PWM Dimmer för arduino / Raspberry pi

Dimmer med MOSFETDenna krets visar att dimmer avsedd att användas vid nätspänningen inte alltid har att innehålla en triac.Här, en MOSFET (BUZ41A, 500 V / 4.5a) i en diod brygga för att kontrollera spänningen över en glödlampa med puls-bredd moduleri...

3W LED Hat lampa uppdatering (PWM Dimmer krets)

hat lampan jag tidigare konstruerade hade 3 Ljusstyrkeinställningar för. Jag trodde inklusive en PWM dimmer skulle göra det användbart för mörk anpassning och utöka batteritiden. Med en svag inställning för en varm färg skulle vara melatonin vänlig n...

PWM dimmer med NE555 och MOSFET med DIY aluminium fall.

en låg kostnad PWM dimmer med NE555 och MOSFET med DIY aluminium fall.Steg 1: aluminium fall från torget aluminiumrör. aluminium fall har dubbel roll.första är skydd skydd.och för det andra är kylfläns förMOSFET.Steg 2: Borra hål POT fastställande på...

Arduino - MPDMv4 - universella AC MAINS Dimmer

----------------------------- DISCLAIMER -----------------------------VARNING! Du kommer att spela med LIVE elnätet! Dödliga zon!Om du inte har någon erfarenhet och är inte kvalificerade för att arbeta med elnätet kommer jag inte uppmuntrar dig att s...

Arduino Highpower PWM (mörkläggning) med Jtron PWM Dc styrelsen

Kontroll av hög effekt leds eller DC motor för den delen, kan du göra en krets med en MOSFET (TIP120) på din skärbräda. Många exempel kan hittas på nätet. För mygel runt detta kan vara ditt vapen i valet. När används inuti faktiska objekt / projekt d...

Billiga elmotor varvtalsreglering ($10, 4HP, Arduino, PWM)

Jag bygger elbil världens effektivaste produktion. Se hemsida på länken nedan.http://e-pod.doomby.com/Jag vill ha denna bil vara billig så alla har råd med en. Därför jag designa och bygga min egen billig elektrisk motor controller. Min design är att...

Arduino hårdvara PWM för stepper motor enheter

med vårt nya projekt, JustAddSharks, vi är mycket angelägna om att stödja utvecklingen av programvara med öppen källkod kontroll för laserklingor. Vi är mer än glad för människor att ändra våra laserklingor, ersätta styrsystemet med något lämpligt öp...

Ljusreglering en LED-lampa med en Arduino

Så jag har varit nöjd med dessa billig 12V LED-lampor från Cree tillgänglig på amazon.com. På 9 Watt är de lika ljusstark som en 35 watt halogen, Billigt, och relativt bra färg. De är också lätta att ta isär och hacka!Här är en lätt hacka som låter d...

Enkla Buck LED Driver med PWM ingång

High-power ljusdioder över 1W är nu ganska billiga. Jag är säker många av er håller på att integrera lysdioder som ljuskällor i dina projekt.Men jag inser att konstaterandet och konfigurera strömförsörjningen är fortfarande inte så enkelt som det kan...

Intro till Arduino

An Arduino är en öppen källkod microcontroller utveckling styrelsen. På ren svenska, kan du använda Arduino att läsa sensorer och styra saker som motorer och lampor. Här kan du ladda upp program till denna styrelse som sedan kan interagera med saker...

Goodbye Moshi eller hur du kör din laserskrivare på Arduino

Uppdatering 19/04/2016:MarlinKimbra är här!Detta är en av de bästa firmwares baserat på Marlin jag sett på länge, ingen funktion saknas.Men för vårt syfte här är det bara om att vara uppdaterade och få bättre resultat.Kontrollera det sista steget i d...

Arduino baserade kemiska titrering (aka. Titrering maskinen)

För en introduktion till Engineering klass på Central Arizona College, mitt team och jag beslutat att bygga har en maskin som skulle använda en grundläggande Arduino sensor array för att upptäcka nu den kemiska titreringen inträffat.Detta är en proce...

Baserade Arduino remote översättare

Det finns 3 fjärrkontrollen är bara att titta på min TV, för TV, sätta topp låda och sound bar. Förfarande för att titta på TV är byta på TV att sätta sin källa till A / V, inkoppling ljudsystem och sätta dess källa för aux och inkoppling sätta topp...

Arduino kontrollerade Animatronic skelett rockband - pågående

För Halloween i år, bestämde jag mig att bygga en animatronic skelett rockband. Det är ett pågående arbete på denna punkt, men jag är ganska nöjd med hur det är på väg längs. Mesta är tillverkad av material som jag hade på hand (jag är lite av en HAM...

Från Arduino och perfboard att PCB med fristående MCU

Detta Instructable är en direkt efterföljare av denna. I slutet av detta bygga upp är min skivspelare projekt nästan klar (äntligen).Målet är att utveckla en snygg och arbetar PCB med SMD elektronisk med en arbetande ATtiny85 + programvara!Så är det...

LittleBits Arduino kärnan namnge den låten gissningslek

Detta Instructable är för en rytm-bara stämma gissningslek. Du kan göra ett liknande spel som använder faktiska toner om du har en högtalare, men vi inte! Den enda buller-making lite vi har just nu är en Summer, så vi använde som i stället. Det gör d...

Arduino + WiFi, musik lyhörd LED ljus fixtur

detta instructable ger anvisningar för att bygga en Saiko5 WiFi aktiverat LED armatur baserad på Arduino hobby plattform. Den innehåller stegvisa instruktioner från styrelsen design till lödning till fall integration, samt instruktioner förklarar hur...

Python/Arduino seriella styrenheten: Hemlagad masugn

Det som började som ett enkelt projekt att göra en liten bränning behållare för keramik experiment spiral utom kontroll i en skrot-konstruerade, kontrollerad CPU, syre-insprutning miniatyr masugn.Det färdiga projektet kombinerar ett GUI-gränssnitt, I...

Arduino Helipad för mini Quad Copter

Använd denna Helipad för precision landning utbildning eller utmana dina vänner. Varför inte ställa in ett spår och låta Helipad tid din varv?Om du gillar detta instructable - rösta!Låt oss inse det - ända sedan du fastnade för flygande mini quad cop...