Пригушивач наизменичне струје помоћу ардуина и тријака

У нашем домаћинству се већина уређаја напаја наизменичном струјом као што су светла, телевизори, вентилатори итд. Ако је потребно, можемо их УКЉУЧИТИ / ИСКЉУЧИТИ по потреби, користећи Ардуино и релеје, изградњом поставки кућне аутоматизације. Али шта ако треба да контролишемо снагу тих уређаја, на пример да пригушимо лампу наизменичне струје или да контролишемо брзину вентилатора. У том случају морамо да користимо технику контроле фазе и статичке прекидаче попут ТРИАЦ-а за контролу фазе напона наизменичне струје.

Дакле, у овом упутству ћемо научити о пригушивачу наизменичне струје користећи Ардуино и ТРИАЦ. Овде се ТРИАЦ користи за пребацивање наизменичне лампе, јер је ово електронски брзи преклопни уређај Повер, који је најприкладнији за ове примене. Пратимо комплетан чланак о хардверским детаљима и програмирању овог пројекта. Такође погледајте наше претходне водиче о затамњивању светлости:

ИЦ даљински управљани ТРИАЦ димер круг
Ардуино заснован ЛЕД затамњивач који користи ПВМ
1-ватни ЛЕД димер круг
ЛЕД затамњење напајања помоћу АТмега32 микроконтролера

Компоненте које се користе:

Ардуино УНО-1
Оптички спрежник МЦТ2Е -1
МОЦ3021 оптички спрежник -1
БТ136 ТРИАЦ-1
(12-0) В, 500мА Степен трансформатор-1
Отпорници 1К, 10К, 330охм
10К потенциометар
Држач наизменичне струје са лампом
АЦ жице
Скакачи

Пре него што наставимо даље, научићемо о прелазу нула, ТРИАЦ-у и оптичком спрегу.

Техника откривања нултих укрштања

Да бисмо контролисали наизменични напон, прво што морамо да урадимо је да детектујемо прелазак нуле наизменичног сигнала. У Индији је фреквенција наизменичног сигнала 50 ХЗ и како се наизменично мења. Дакле, сваки пут када сигнал дође до нулте тачке, морамо је детектовати и након тога покренути ТРИАЦ према захтеву за снагом. Нулта тачка прелаза наизменичног сигнала приказана је испод:

ТРИАЦ ради

ТРИАЦ је прекидач за наизменичну струју са три терминала који се може активирати нискоенергетским сигналом на његовом капији. У СЦР-овима се спроводи у само једном смеру, али у случају ТРИАЦ-а снага се може контролисати у оба смера. Овде користимо БТ136 ТРИАЦ за намену пригушивања АЦ лампе.

Као што је приказано на горњој слици, ТРИАЦ се активира под углом паљења од 90 степени применом малог импулсног сигнала на капији. Време „т1“ је време кашњења које морамо дати у складу са нашим захтевима за затамњење. На пример, у овом случају, пошто је угао паљења 90 процената, отуда ће се и излазна снага преполовити, а самим тим и лампа ће сијати са пола интензитета.

Знамо да је фреквенција АЦ сигнала овде 50 Хз. Дакле, временски период ће бити 1 / ф, што ће бити 20 мс., Тако да ће за полуциклус то бити 10 мс или 10 000 микросекунди. Дакле, за контролу снаге наше АЦ лампе, опсег „т1“ може да варира од 0-10000 микросекунди. Овде сазнајте више о Триацу и његовом раду.

Оптоцоуплер

Оптоцоуплер је познат и као Оптоисолато р. Користи се за одржавање изолације између два електрична кола попут једносмерног и наизменичног сигнала. У основи се састоји од ЛЕД-а који емитује инфрацрвену светлост и фотосензора који га детектује. Овде се користи оптички спрежник МОЦ3021 за контролу АЦ лампе из сигнала микроконтролера који је једносмерни сигнал. Раније смо користили исти МОЦ3021 оптички спрежник у кругу затамњења ТРИАЦ. Такође сазнајте више о оптопарима и њиховим врстама пратећи везу.

Кружни дијаграм:

Дијаграм кола за пригушивач наизменичне струје дат је у наставку:

Дијаграм повезивања ТРИАЦ-а и оптопарника:

Залемио сам коло ТРИАЦ и Оптоцоуплер МОЦ3021 на перф плочу. Након лемљења изгледаће доле:

Такође сам залемио оптички спрежник МЦТ2Е на перф плочу како бих га повезао на трансформатор за напајање наизменичном струјом:

А комплетан круг за Ардуино Ламп Диммер ће изгледати доле:

Програмирање Ардуино-а за пригушивач АЦ светла:

Након успешног завршетка постављања хардвера, сада је време за програмирање Ардуина. Комплетан програм са демо видео је дат на крају. Овде смо постепено објаснили код ради бољег разумевања.

У првом кораку декларишите све глобалне променљиве које ће се користити у целом коду. Овде је ТРИАЦ повезан на пин 4 Ардуина. Тада је дим_вал декларисан да чува вредност корака затамњења који ћемо користити у програму.

инт ЛАМПА = 4; инт дим_вал = 0;

Даље, унутар функције подешавања прогласите ЛАМП пин као излаз и затим конфигуришите прекид за откривање преласка нуле. Овде смо користили функцију која се назива аттацхИнтеррупт, која ће конфигурисати дигитални Пин 2 Ардуина као спољни прекид и позваће функцију названу зеро_цросс, када детектује било какве прекиде на свом пину.

воид сетуп () {пинМоде (ЛАМП, ИЗЛАЗ); аттацхИнтеррупт (дигиталПинТоИнтеррупт (2), зеро_цросс, ЦХАНГЕ); }

Унутар бесконачне петље очитајте аналогну вредност са потенциометра који је повезан на А0. Затим га пресликајте у опсег вредности (10-49). Да бисмо то сазнали, морамо направити малу прорачуну. Раније сам рекао да је сваки полуциклус еквивалентан 10 000 микросекунди. Дакле, дозволимо да контролишемо затамњење у 50 корака (што је произвољна вредност. Такође можете да га промените). Направио сам минимални корак од 10, а не нула, јер кораци од 0 до 9 дају приближно једнаку излазну снагу и не препоручује се практично да се направи максимални број корака. Дакле, направио сам максималан корак од 49.

Тада се свако време корака може израчунати као 10000/50 = 200 микросекунди. Ово ће се користити у следећем делу кода.

воид лооп () {инт подаци = аналогРеад (А0); инт дата1 = мапа (подаци, 0, 1023,10,49); дим_вал = дата1; }

У последњем кораку конфигуришите прекидну функцију зеро_цросс. Овде се време затамњења може израчунати множењем појединачног времена корака са бр. корака. Тада се након овог времена кашњења ТРИАЦ може покренути помоћу малог високог импулса од 10 микросекунди што је довољно за укључивање ТРИАЦ-а.

воид зеро_цросс () {инт димминг_тиме = (200 * дим_вал); делаиМицросецондс (димминг_тиме); дигиталВрите (ЛАМПА, ВИСОКО); делаиМицросецондс (10); дигиталВрите (ЛАМП, ЛОВ); }

Рад круга затамњивача лампе Ардуино

Испод су слике које приказују три фазе затамњивања АЦ жаруље помоћу Ардуина и ТРИАЦ-а.

1. Низак ниво затамњења

2. Корак средње затамњења

3. Максимални корак затамњења:

Тако се лако може направити склоп затамњивача наизменичном струјом помоћу ТРИАЦ-а и оптичког спрежника. Радна видео и Ардуино светло затамњивач код је дат испод