PWM để thay đổi cường độ ánh sáng của bóng đèn 220v

Làm thế nào có thể xây dựng một "varier cường độ ánh sáng" (tăng / giảm ánh sáng) của bóng đèn 220v bằng pwm? Yêu cầu chính là sử dụng pwm

Tôi đã nghĩ về kết nối này:

220V mains --> rectifier --> smoothing --> regular (to convert to dc) --> relay --> 220V bulb
where one end of the relay is connected to the 220V dc and the other end to ground;
and is switched one to the other using the output of a PWM as shown in the block diagram 
below:

Tuy nhiên, tôi e rằng đây là một thiết kế kém và không an toàn: không có máy biến áp để hạ điện áp xoay chiều (vì vậy tôi có thể lái bóng đèn 220 V); và có hiệu lực, các thành phần khác có thể nổ tung.

Vấn đề của tôi không thực sự nằm ở chế độ PWM mà là về kết nối của các thành phần khác.

Xin vui lòng cho tôi một giải pháp tốt hơn cho việc này. Sơ đồ hoặc sơ đồ hoặc thậm chí liên kết có thể giúp tôi rất nhiều. Cảm ơn bạn.

Nếu rơle là một cơ khí thì đó là một ý tưởng tồi tệ khủng khiếp ™. Rơle cần vài ms để kích hoạt và giải phóng, do đó tần số chuyển đổi sẽ bị giới hạn ở khoảng 100Hz. Chu kỳ kiểm soát thực tế của bạn sẽ chậm hơn nhiều so với điều này vì vậy bạn sẽ kết thúc với nhấp nháy đáng chú ý để bắt đầu. Rơle cũng sẽ tạo ra nhiều tiếng ồn và phát ra mọi lúc, do đó rơle chu kỳ 100 000 sẽ đến hết tuổi thọ sau chưa đầy một giờ. Thế là hết rơle.

Những gì bạn có thể thử là sử dụng MOSFET để thực hiện chuyển đổi. Bạn sẽ phải đặt nó trong một cây cầu chỉnh lưu và điều khiển nó thông qua một khớp nối quang, nhưng điều đó không có vấn đề gì.
MOSFET, khi bật, có thể có điện trở rất thấp (khét tiếng$R_{DS(ON)}$), vì vậy chúng tôi có thể nghĩ rằng tổn thất điện năng có thể thấp. Thật không may, nói chung đây không phải là trường hợp. MOSFET tiêu tán năng lượng trong khi bật hoặc tắt, được gọi một cách thích hợp là công suất chuyển mạch , và bạn càng thường xuyên chuyển đổi thì độ phân tán càng cao. Và sau đó là EMI bạn đang tỏa ra.
Trong công việc trước đây, một đồng nghiệp của tôi đã làm việc một thời gian với cái mà chúng tôi gọi là "bộ giảm âm 100kHz", được cho là sử dụng PWM để kiểm soát độ sáng để làm mờ công suất cao (4kW). Nhưng trong khi bên trong, cái tên vẫn giữ nguyên vì đơn giản là nó không đáng để gặp rắc rối.

Đó là lý do mờ nhất sử dụng điều khiển pha tần số chính của bạn.

Hình ảnh này cho thấy làm mờ pha về phía trước , điều mà hầu hết các bộ điều chỉnh độ sáng thực hiện, bao gồm cả "bộ điều chỉnh bốn thành phần" đơn giản nhất. Chúng hoạt động tốt và tần số chuyển đổi của bạn được cố định gấp đôi tần số chính (100Hz hoặc 120Hz). Đối với bóng đèn sợi đốt có một biến thể, được gọi là làm mờ pha ngược

mà không cắt trong giai đoạn, nhưng cắt nó đi. Bộ điều chỉnh độ sáng đơn giản sử dụng triac làm phần tử chuyển đổi không thể thực hiện điều này; một khi triac được bật, bạn phải đợi cho đến khi vượt qua 0 trước khi nó tự động tắt. Bộ điều chỉnh độ sáng nâng cao có thể chọn làm mờ pha tiến hoặc lùi tùy thuộc vào loại tải.

Tôi đề nghị bạn dính vào cắt pha. Nếu bạn có kế hoạch sử dụng một vi điều khiển, bạn có thể làm cho nó đủ thông minh để có đường cong công suất tuyến tính . Hầu hết các bộ điều chỉnh độ sáng đều có pha đồng nhất với vòng xoay của vôn kế, nhưng do hình dạng sin chính nên điều này không phù hợp với đường cong công suất.

Xem thông tin ở cuối điều chỉnh lại pha điều chỉnh độ sáng. Sau đó -

Điều khiển PWM của bộ điều chỉnh độ sáng loại pha:

Để chuyển đổi bộ điều chỉnh độ sáng điều khiển pha thành bộ điều chỉnh độ sáng điều khiển PWM, bạn có thể sử dụng bộ so sánh để so sánh tín hiệu được làm mịn với tín hiệu dựa trên phiên bản được lọc của điện áp nguồn.

Trong mạch thứ hai bên dưới (sử dụng TRIAC), các đầu vào bộ so sánh sẽ được lọc PWM và tín hiệu tại điểm nối C2 / R1. Khi tín hiệu C2 / R1 tăng cao hơn giá trị bộ lọc PWM, bộ so sánh sẽ kích hoạt TRIAC. Khi chu kỳ nhiệm vụ POWM tăng, độ sáng sẽ giảm . tức là thời lượng tín hiệu thấp của PWM sẽ tỷ lệ thuận với độ sáng.

"Dễ dàng hơn" sẽ là điều chỉnh nguồn điện và sau đó điều chỉnh MOSFET bằng tín hiệu PWM.

ví dụ trong mạch bên dưới, đèn có thể được cho ăn từ nguồn điện được chỉnh lưu.

Tất cả mọi thứ được kết nối với cống MOSFET trở lên cần phải được điều chỉnh theo điện áp nguồn. LAMP đi nơi tải DC được hiển thị. Đèn LED như hình có lẽ là không khôn ngoan. Có nhiều cách khác để lái một đèn LED.

Thay thế cho VR1 trơn tru và đưa vào bộ so sánh. Hoặc nạp trực tiếp PWM vào cổng MOSFET.

Các mạch được mô tả tốt trên trang web này . Thay đổi sang đèn 12V hoặc 24V và sử dụng điện áp hiển thị sẽ an toàn hơn.

MOSFE như được hiển thị không bị cô lập với nguồn điện. Một ổ đĩa opt optpler có thể được sử dụng.

Các vật liệu dưới đây tập trung vào các bộ điều chỉnh đèn pha điều khiển TRIAC. Nó KHÔNG giải quyết câu hỏi điều khiển PWM.

Sử dụng thông tin ở trên để sửa đổi một mạch điều chỉnh độ sáng điều khiển pha bằng cách thêm một bộ so sánh để so sánh tín hiệu được làm mịn với tín hiệu chính.

Hoặc sử dụng mạch đèn DC như trên :-).

Tìm kiếm

• "mờ ánh sáng" hoặc

• "mờ" hoặc

• "điều chỉnh độ mờ pha" hoặc

• "TRIAC mờ.

Chức năng mà bạn yêu cầu được cung cấp bởi "bộ điều chỉnh ánh sáng" đang được sử dụng rất phổ biến. Phương pháp truyền thống là sử dụng TRIAC - một công tắc điện tử AC có thể được bật ở bất kỳ pont nào trong chu kỳ AC nhưng không được tắt lại cho đến khi vượt qua AC tiếp theo.

Điện áp trung bình và do đó độ sáng được kiểm soát bằng cách thay đổi vị trí trong mỗi chu kỳ mà TRIAC được kích hoạt. Đây là ca "lled" điều khiển pha ".

CẢNH BÁO TIÊU CHUẨN

• MAIN ĐIỆN ÁP CÓ THỂ GIẾT BẠN

• Các bộ điều chỉnh loại được mô tả dưới đây thường có TẤT CẢ các bộ phận một cách hiệu quả ở điện áp nguồn.

• Xây dựng với sự quan tâm và hiểu biết HOẶC thậm chí không bắt đầu.

CHU TRÌNH:

Dưới đây là nhiều hình ảnh của các mạch mờ TRIAC với các liên kết đến trang liên quan trong từng trường hợp.

Sơ đồ dưới đây cho thấy một dmmer dựa trên TRIAC điển hình.
Mô tả cơ bản tốt của Circuiit dưới đây được tìm thấy ở đây

Đây là chức năng giống nhau - có hình ảnh PCB đơn giản - không có thành phần khử nhiễu.

Main điều khiển cpnt điều khiển độ mờ LED.

Cho phép đèn LED được điều khiển từ nguồn điện và được làm mờ bằng bộ điều chỉnh pha TRIAC tiêu chuẩn.

LM3445 TRIA điều chỉnh độ sáng tắt IC điều khiển LED

Trong kho tại Digikey $ 3,78 / 1

Bảng dữ liệu LM3445

LM3445 dimmer thảo luận youtube - xuất sắc .

Bộ điều chỉnh độ sáng của đèn trên ebay - khoảng US $ 10

bộ điều chỉnh độ sáng ebay 110 VAC 250 watt $ 10

Tôi lấy nó bằng "bóng đèn 220v", ý bạn là một bóng đèn AC xoay chiều tiêu chuẩn thông thường trong gia đình?

Rctifying (và làm mịn) 220 VAC sẽ cung cấp cho bạn một cái gì đó nhiều hơn theo thứ tự 310VDC sẽ không tốt cho bóng đèn.

Vì vậy, chuyển sang sử dụng AC thẳng có thể là một lựa chọn, đúng không?

Than ôi, không - không phải với PWM.

Bạn sẽ muốn bật và tắt AC với tần suất cao. Vì AC tự thay đổi điện áp ở tốc độ 50 hoặc 60 HZ, hãy tưởng tượng dạng sóng sẽ là một mớ hỗn độn.

Vì vậy, suy nghĩ ngay lập tức là "Vậy tại sao không sử dụng SSR xuyên không để thực hiện chuyển đổi?"

Một lần nữa, than ôi, không.

Lấy dạng sóng AC 50HZ. Điều đó sẽ cho 100 điểm giao nhau trong một giây. Vì vậy, nhiều nhất, bạn có thể bật và tắt 50 lần mỗi giây. Nếu bạn muốn có một phạm vi độ sáng vừa phải, giả sử độ phân giải 256 (8 bit), bạn sẽ cần có thể bật khi bắt đầu, sau đó tắt ở bất kỳ một trong 256 điểm trước khi bật lại. Một chu kỳ 256 ở 100hz sẽ là khoảng thời gian 2,5 giây. Với chu kỳ nhiệm vụ 50%, đèn sẽ sáng trong 1,25 giây và tắt trong 1,25 giây.

Rực rỡ!

Vì vậy, có vẻ như DC có thể là con đường để đi. Vì vậy, bạn muốn khắc phục và điều chỉnh và làm mịn sức mạnh. Khá nhiều sản phẩm có sẵn để điều chỉnh điện áp ở mức độ mà tôi thực sự không thể nói.

Nhưng sau đó, nếu chỉ là DC bạn đang làm việc, có rất nhiều bộ phận có thể chuyển đổi DC ở điện áp cao và ở tần số cao. Hãy xem các bóng bán dẫn "IGBT" - Các bóng bán dẫn lưỡng cực cổng cách điện. Chúng được thiết kế để chuyển đổi điện áp cao (về cơ bản chúng là FET điều khiển một BJT).

Khá là bóng đèn sẽ đứng vững như thế nào khi chuyển đổi nhanh như vậy mặc dù đó là dự đoán của bất kỳ ai.