AC PWM dimmer för Arduino (1 / 2 steg)

Steg 1: AC PWM dimmer: IGBT eller MOSFET

Men som jag var ändra designen, jag kanske också att ta det ett steg längre och använda en IGBT (isolerad Gate bipolär Transistor) enkelt uttryckt, en IGBT är en enhet som är en MOSFET på dess utfärda utegångsförbud för och en bipolär transistor kollektor och Emitter, vilket gör det en perfekt växel. Således kan vi komma till följande krets:

IRG4PC30 fungerar som ett snabbt växla att antingen byter lampan på eller av. Den behöver ca 12 Volt på dess utfärda utegångsförbud för att göra detta. Spänningsavdelare R1/R2 bör lägga om 13-15 volt * max på utfärda utegångsförbud för av IGBT, byta lampan fullt å. Eftersom det kan finnas vissa fluktuationer på nätet 4k 7 är ett säkert värde. Om du vill vara säker, kontrollera att du har en IGBT med en bas Emmitter uppdelning spänning på > = 20 Volt och sätta en zenerdiode av 15 V parallell till R2. Möjliga IGBT är IRGPC40W eller IRG4PC30, men i princip alla kommer att göra förutsatt att de har en bas emmitter spänning kreditvärdighet på minst 20 volt när optocoupler tar emot en signal, öppnar och drar spänningen på R1/R2 till noll, effektivt stänga IGBT. PWM signalen från en Arduino är snabbare än 50 Hz frekvens så att du kommer att i grunden se PWM Signalen moduleras på 50Hz rättas sinuskurva, vilket gör den effektiva spänningen lägre. Denna krets är endast för incandescant lökar. Det är inte för någon induktiv last som det är DC partisk. Fråga om kondensatorn C1, jag har testat det med 100uF men kommer antagligen att fungera med lägre kapacitet också.

• Även om den genomsnittliga spänningen blir 230 * 0,9, C1 kan så småningom ta ut till 310-330 därav 4 k 7 är ett säkert värde.

Reader acolimitchi påpekade för mig att om du lägger till zener, 6 k 8 motståndet är inte nödvändigt längre, vilket är sant, så banan blir såhär:

När det gäller MOSFETs vs IGBTs båda har deras pro's och con's och spänningen och växlingen klassar denna krets är i drift under kan bara vara i en överlappning av båda spektra. Det är därför möjligt att använda en MOSFET snarare än en IGBT. MOSFETS är i allmänhet också billigare än IGBT'S. En beprövad MOSFET är STP10NK60Z (tack Pavel). Denna MOSFET har en gate Matningsspänning uppdelning av 30 Volt och har fastspänning dioder skydda den porten. En annan är som fungerat ganska bra relativt billiga IRF 730. MOSFETs behöver vanligtvis lite av en högre spänning än IGBTs växla så en 6 k 8 motstånd ska vara bra. Om du använder en MOSFET utan fastspänning dioder är en zener av 15 Volt adviseable.

Jag kunde inte bädda in en video, men du kommer hitta det här. Det är en 60 watts lampa. Liten flimmer kan du se när lampan är uppskruvad, är en artefakt. Den orsakas av min mobilkamera försöker anpassa sig till föränderliga ljusintensiteten

Slutsats: stick att MOSFET, de är i genomsnitt 4 gånger billigare än IGBTS

BOM:
Bron likriktaren. Jag använde en 1 amp 400 Volt DIL pack 0,25 euro
1n4001 diod eller 1N4007 0,10 euro
Kondensator 100uF 350-400 Volt 1,36 euro
resistor 100k 0,5-06 Watt (faktiskt det avleder abt 480mW max) 0,12 euro
resistor 6k 8 1/4 Watt 0,10 euro
Zener 15 Volt 0.5 Watt 0,08 euro
MOSFET IRF730 eller STP10NK60 0,58 euro
Optocoupler 4n35 0,25 euro
Motstånd mellan 330 ohm - 470 ohm (eventuellt även 1 k dpending på Optocoupler) 0,10 euro

Så, alltogether på enda retail priser kostnaden är 2,94 €