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Microcontroladores PIC => * PROYECTOS * => Mensaje iniciado por: juanquimi en 13 de Diciembre de 2004, 05:06:00

Título: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: juanquimi en 13 de Diciembre de 2004, 05:06:00
Hola a todos,estoy buscando un circuito que me simule el efecto noche-dia para iluminacion de un belen que sea bastante simple,un pic como 16f84,las dos salidas regulables y salida a triac.Agradeceria a algun compañero me dijera donde lo puedo encontrar o si lo tiene me envie el esquema.Gracias

juan
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Khronos_Nieto en 15 de Diciembre de 2004, 18:46:00
Buenas compañero.

Precisamente estaba yo trabajando en un proyecto parecido y quizá pueda ayudarte. En mi caso se trata de un dimmer digital.

Explicaré un poco el proceso:

Para variar la luminosidad de una bombilla, se utiliza un regulador de tensión alterna.



Dicho regulador, se encarga de "recortar" la onda, de forma que a su salida solo aparecen "trozos" de la onda seno original.




Con esto conseguimos reducir la tensión eficaz que llega a la bombilla.


El dispositivo que se encarga de conmutar o no, dicha tensión, es el triac.
Es un componente semicontrolado, porque podemos activarlo para que conduzca, pero no podemos pararlo, corta él solo, cuando su tensión en bornas pasa por 0V.

Aqui tenemos un esquema de un conmutador de alterna con 5v. Con una pequeña señal digital podemos encender una bombilla de 220V!!! Sonrisa Gigante




Para conseguir un control digital, podemos activar una salida del PIC periódicamente. Dependiendo de dicho periodo, el Triac conducirá durante más o menos tiempo.


En primer lugar debemos sincronizarnos con la tensión de red. Haremos un circuito que transforme la señal seno de 220V, en pulsos de 5V (TTL). Se puede hacer de diversas formas, una de ellas es usando un amplificador operacional montado como comparador. En mi caso uso un transistor.

Ya solo queda la parte de programación del pic. En mi caso uso la interrupción externa por flanco (casi todos los pics la permiten).

De esta forma, cada vez que la tensión pase por 0V, mi PIC se entera, produciendose una interrupción. Lo que voy a hacer en dicha interrupción es activar un TIMER, para retrasar la conmutación al momento deseado.

Tengamos en cuenta que la corriente de red va a 50 Hz, eso supone 0,02 seg de periodo. Pero como trabajamos con semiperiodo, serian 0,01 segundos.

Es decir, desde que detectamos el paso por 0V, tenemos un margen de 0 a 0,01segundos para activar el Triac.
Si activamos en 0 seg (encendido inminente): La bombilla lucirá el maximo
Si activamos en 0,01 seg : La bombilla estará apagada

Jugaremos con ese margen de tiempo para variar la luminosidad.


Solo un apunte mas: En mi programa, para mas fiabilidad, estoy continuamente calculando el tiempo que dura un semiperiodo. Idealmente -como ya he dicho- es 0,01 seg, pero la frecuencia del enchufe puede variar. Contando continuamente el tiempo transcurrido entre dos pasos por 0V, conozco la frecuencia exacta en cada instante.

Aqui adjunto un fichero con el código en C, la simulación en Proteus y dos esquemas de detección de 0.

Espero les sea de utilidad...

 
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Khronos_Nieto en 15 de Diciembre de 2004, 21:36:00
No consigo subir los archivos.


Los he colocado en el maletín de mi compañero Modulay, al cual agradezco mucho
su colaboración en el desarrollo.

Aqui tienen el enlace:

http://personal.auna.com/asencio5/Ejemplos%20C/PROYECTOS/

Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Elena2000 en 16 de Diciembre de 2004, 02:46:00
Excelente explicación, Krhonos_Nieto. Muy muy buena.
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Nocturno en 16 de Diciembre de 2004, 02:56:00
Está muy bien, Armando, ahora entiendo el funcionamiento de los dimmer.

De todas formas, aún me queda una duda. He visto en la simulación Proteus que la salida del circuito que se representa en el osciloscopio es un nivel de continua y no lo entiendo, ¿no debería tener esa forma que has representado en la gráfica?

Por cierto, a ver si te animas y te vienes a la kedada sureña que estamos organizando.
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Khronos_Nieto en 16 de Diciembre de 2004, 04:14:00
Efectivamente, el nivel de continua que se vé es en si, la señal que sale del Pic y que ataca directamente a la base del Triac (bueno, primero pasa por el optoacoplador para aislarla de la alta tension).

Dicha señal, si, que debe ser continua, 5 o 0v. Para que el el triac "conduzca" o no, respectivamente.

La conmutación provoca el inminente apagado o encendido del triac y por tanto la forma recortada del seno.En la gráfica del osciloscopio se observa como, cuando el pic saca un "1" logico, el triac conduce y vemos el seno. Y cuando lo ponemos a 0 no. Control total.

De todas formas, si conectas el canal B del osciloscopio al terminal "S1" del transformador observarás la onda original.




Muchas gracias a todos por la estupenda acogida del circuitillo GiñoGiñoGiño

Y Nocturno, espero asistir a tan jugosa cita. Hare todo lo posible, desde luego que por ganas no queda!!! Rebotado Rebotado Rebotado
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: juanquimi en 16 de Diciembre de 2004, 05:21:00
Muchas gracias Chronos me ha parecido muy interesante,espero me pueda valer.Saludos
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Ignite en 16 de Diciembre de 2004, 12:09:00
Viendo este circuito me ha surgido una duda muy tonta referente a como se dispara el TRIAC. Para que se pueda disparar, la corriente que se inyecta por la gate solo puede ser de entrada hacia el TRIAC? Para poder inyectar la corriente se tiene que dar que gate sea mayor que MTi?
La verdad es que solo tengo una idea de como funcionan,pero no se su teoría.

Saludos
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: cucaracha en 16 de Diciembre de 2004, 12:56:00


Pues tienes cuatro formas o modos:

a)Cuadrante I
V(MT2)-V(MT1)>0
V(G)-V(T1)>0

b)Cuadrante I
V(MT2)-V(MT1)>0
V(G)-V(T1<0

c)Cuadrante III
V(MT2)-V(MT1)<0
V(G)-V(T1)>0

d)Cuadrante III
V(MT2)-V(MT1)<0
V(G)-V(T1)<0

Los modos más utilizados son el a) y el b)

Saludos!!
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Ignite en 18 de Diciembre de 2004, 07:53:00
Muchas gracias Cucaracha !!!!! Ahora creo que ya lo entiendo (por lo que veo tenía las ideas confundidas), en todo caso intentaré pillar algun libro de poténcia para ampliar los conocimientos.
En este circuito los modos que s emplean son el a y el d,no?

Saludos
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Khronos_Nieto en 21 de Diciembre de 2004, 11:01:00
Con el permiso de cucaracha, me gustaria explicar un poco mas detallado, el funcionamiento del Triac.

Como bien les dijo mi compañero, este dispositivo tiene 4 zonas de funcionamiento.

En la gráfica que adjunta Cuca, se puede ver que dicho funcionamiento depende de la tensión y corriente en los terminales T1 y T2 del Triac, observemos el siguiente gráfico:



En primer lugar, debemos de saber que tensión y corriente siempre tienen el mismo signo. Eso si, siempre que la carga que coloquemos entre T1 y T2 sea puramente resistiva. Me explico, el elemento que coloquemos siempre va a tener una pequeña componente de inducción. Aunque colocasemos un simple cable, éste tiene resistencia, capacidad e inducción.
Lo que ocurre es que se desprecia esta parte inducida.
Una bombilla es a nuestros efectos "puramente resistiva", sin embargo un motor, si que tiene una gran inductancia (en sí es una gran bobina!).
Es por eso, que el diseño que explico, NO funciona, o lo hace de forma deficiente, para cargas con parte inductiva clara.

Si existiese dicha bobina, o parte inductiva, corriente y tensión NO SIEMPRE tendrían el mismo signo.

Ese no es nuestro caso. Por tanto, en la gráfica de cuca, solo debemos mirar el cuadrante 1 (V e I positivas) o el cuadrante 3 (V e I negativas).

El cuadrante 1, corresponde al "Caso 1" y el 3 al "Caso 2"

Aclarado esto, veamos:

En el Caso 1, estamos en el semiciclo positivo, por tanto necesitamos corriente positiva a traves de la puerta del Triac para poder dispararlo. Tambien se puede hacer con corriente negativa, pero este modo nunca es deseable, porque es poco sensible, y por tanto poco fiable.

En el Caso 2, viceversa, tenemos corriente y tensión negativas, por lo que lo más lógico es excitar con corriente negativa. Igualmente se puede hacer con positiva, pero repito NO es deseable.

En la gráfica de cuca, se ven dos lineas de puntos, las cuales indican la corriente de "enclavamiento". Es la corriente mínima, para asegurar la entrada en conducción.


En último lugar, el Triac tambien puede "autodispararse". Esto ocurre por dos motivos:

- Por altas derivas de corriente: Imaginemos que la tensión entre T1 y T2 varía bruscamente en un intervalo corto de tiempo. El triac, entra en avalancha (hablando tecnicamente), y la corriente fluye entre T1 y T2.
Por esta razón el Triac no puede trabajar a altas frecuencias, realmente es para frecuencias relativamente bajas.

- Por exceso de tensión entre T1 y T2: Tambien lo provoca la "avalancha", al fin y al cabo, el triac es un diodo semicontrolado, y recordemos que a los diodos les ocurre otro tanto igual. A determinados voltajes, el semiconductor no es capaz de "soportar" la diferencia de tensión en sus bornas, y entra en conducción.


Eso es todo, espero sirva de ayuda.

Saludos....!!Rebotado Rebotado Rebotado
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Elena2000 en 22 de Diciembre de 2004, 04:25:00
Estupendo, chicos. Hay mucho nivel por aquí, eh.
Seguro que servirá de ayuda, seguro.
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: andyros en 24 de Diciembre de 2004, 00:42:00
hola que tal, yo tambien estoy intentando sacar un dimmer con el pic 16f84a, y tengo una duda  ¿cual es el tiempo minimo que necesita el triac para empezar a conducir ? , me refiero al tiempo desde que pongo la salida del pic a 1   ¿ cuantos microsegundos la tengo que mantener en alto ?,  he visto varios circuitos y cada uno le da un tiempo diferente y en la hoja de datos del triac no me aclaro,  estoy utilizando el bta 16-700b.

Otra duda mas,  ya construi un juego de luces con triacs controlado con el pic 16f84a y aislado con moc 3041, al principio utilice el moc 3020 pero al cabo de un rato se estropeaban, utilice los moc 3020 para aprovecharlos ya que tenia pensado realizar el programa del dimmer.

Al averiarse los moc 3020 sucedia esto,  cuando la luz deberia estar apagada aparecia encendida pero con la mitad de luminosidad y cuando conducia el moc esta se encendia al 100%, y al cambiarlos por los moc3041 ningun problema, pero claro estos no me sirven para el dimmer ya que contienen un detector de paso por cero y solo empieza a conducir al paso por cero .

he montado en la placa board el circuito para probarlo y este  funciona de maravilla, pero solo he montado una salida,  en el circuito original utilizo las 8 salidas del puerto b , el esquema lo podeis ver aqui , bueno he variado algo , pero en lo referente al aislamiento es el mismo.

http://miarroba.com/foros/ver.php?foroid=15353&temaid=851687&msgid=5933542#5933542

Ya no se si hay algun error en la placa que realice pero me estraña que funcione bien con el moc 3041. (" ojo " me refiero al programa que tengo funcionando ahora  en este no esta incluido el dimmer )

por cierto este pregunta ya la realize hace tiempo ( la del tiempo minimo ) pero no no me quedo claro , si os interesa yo me estoy guiando en este programa para intentar sacar el programa del dimmer, a ver si lo termino que ya llevo un año entre unas cosas y otras ......
http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/practic7.htm

UN SALUDO Y FELIZ NAVIDAD
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: leobiofa en 27 de Diciembre de 2004, 07:11:00
hola

les voy a contar un poco lo que pasa cuando no se usa un moc con detector de cruce por cero.
lo que pasa es que cuando se dispara un triac esto puede suceder en cualquier parte de la señal de alterna y cuando sucede esto dependiendo el punto de esta señal es proporcional a la potencia que se va a disipar en e elemento de potencia en este caso el triac por lo tanto si no se prevee dicho punto de disparo lo mas factible es que se estropee el opto o en algunas ocasiones el propio triac, claro esta que si no se posee un optoacoplador con detector de cruce por cero se le puede hacer una red RC de retardo que mejora este efecto, pero la solucion de fondo es usar un opto con este detector
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Ignite en 28 de Diciembre de 2004, 15:24:00
Pero si se usa optocoplador con detecor de cruce por 0 no se puede realizar un dimmer tan facilmente. Ya que justamente solo se dispara en el cruce, lo cual no permite realizar el control de potencia.Para realizarlo se tendría que hacer que el triac dejara de conducir en el instante de tiempo que a nosotros nos apetezca, y claro esto es más complejo que hacerlo conducir cuando nosotros queramo.
de todos modos no acabo de entender del todo pq se estropea el moc,ya que si se dimensiona correctamente la resistencia, no debería de pasar demasida corriente por el opto, a menos que no soporte una variación de corriente un tanto "brusca".
Yo la verdad es que no tengo mucha idea,luego puedo haber dicho cualquier tontería.

Saludos.
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: pocher en 29 de Diciembre de 2004, 00:57:00
La salida del detector de cruce por cero solo avisa al PIC (interrupción), mediante un pulso que la onda senoidal alterna ha pasado por cero y a partir de este momento tú decides mediante software, temporizando, cuando disparar al triac de forma que por el triac pase más o menos onda senoidal (control de potencia ----> más o menos encendida la bombilla).

Un saludo
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: marmatar en 29 de Diciembre de 2004, 11:51:00
Bueno... gracias a miarroba es la segunda vez que escribo éste mensaje... Ardiendo

Creo que ignite se refiere al detector de paso por cero del optotriac, y que se superpondría con el control del PIC... o sea... solo se aplicaría el corte en el paso por cero, por lo que no serviría un opto con ZC.

Por otra parte quería comentar que para usar éste control con cargas inductivas se debe usar un circuito para evitar el snubbing ( un retorno de corriente en el momento del corte y proveniente de la inductancia)... es una simple serie RC colocada en paralelo a la carga, donde los componentes se calculan en relación con las características de la carga.
Ya algo comentó jumanji22 aquí...
http://miarroba.com/foros/ver.php?foroid=15353&temaid=1396908
Una explicación ma extensa aquí (en inglés)
http://www.epanorama.net/circuits/semiconductor_relays.html#snubber
También existen triac snubberless como éste que incluyen el circuito...
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/7472.pdf

Por supuesto para el control de velocidad de motores con éste circuito, como bien dice khronos, hay que tener en cuenta el desfasaje producido por la carga inductiva, algo que creo se podría manejar por firmware.

Del datasheet de los triacs, me crea duda de como es la aplicación de los triacs de nivel lógico... donde , por lo que llego a entender se podría controlar directamente el triac desde la salida de un microcontrolador... (me da algo de miedito loco)... si alguien ah hecho alguna experiencia y gusta compartirla... seré todo oídos.

Un abrazo..
marmatar
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Modulay en 29 de Diciembre de 2004, 13:10:00
No sé,marmatar.Creo que el micro no sería capaz de disparar el triac,por demanda de corriente.Fíjate que en el circuito que nos puso Khronos es la misma alterna (220V supuestamente) la que se usa para alimentar la puerta del triac.Imagino que ya no sólo por coherencia entre fases de tensión de disparo y tensión en la carga,sino también porque los valores (tensión y corriente) de disparo y de carga deben ser similares ó al menos con cierta proporcionalidad.Hablo desde la intuición,tengo unas cargas inductivas que conmutar y he usado relésSonrisa GiganteSonrisa Gigante
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: marmatar en 29 de Diciembre de 2004, 14:00:00
Sobre las cargas inductivas no tengo dudas, y no hay problemas al respecto de que si se puede simplemente conmutar , al igual que un relé con la ventaja de la falta de desgaste y la desventaja de no disponer de inversores (hay que poner dos triac para eso).
El problema, que no es imposible de solucionar, es la regulación de la potencia sobre una carga inductiva (por ejemplo un motor), con un PIC a lo que simplemente hay que tomar en cuenta los desfasajes.

Lo que me produce dudas es eso del Logic level... tenía entendido que la corriente en el Gate debía ser alterna o solo hará un ciclo... así que , por eso pregunto si alguien sabe como es en verdad la cosa, ya que del datasheet no logro sacar nada en claro.

Un abrazo...
marmatar
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: Nocturno en 03 de Enero de 2005, 00:54:00
Pues con tu permiso, J1M, entrometo mi nariz para ampliar tu pregunta, ya que a mí me gustaría hacer lo mismo con lámparas de bajo consumo, que creo que internamente son tubos fluorescentes.
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: J1M en 03 de Enero de 2005, 06:58:00
Aparte del link anterior, que aunq tiene conectado un fluorescente, este va sin reactancia, y sería interesante tb como se haría con uno q la incluyera, os pongo un par de referencias a maxim.

DS1869 3V Dallastat Electronic Digital Rheostat
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2811
App Note 168: DS1669/DS1869 Digital Potentiometer Modes of Operation
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/925

DS2890 1-Wire Digital Potentiometer
http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2934
App Note 191: DS2890 and Fluorescent Lighting Control
http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/1001


Donde el mas interesante puede ser el último, pero habla de "Dimming Light Ballasts" como un módulo entre el fluorescente, y el DS2890, que puedo interpretar como una reactancia controlada, esto es, tiene una salida que varía en funcion de una entrada de control, la entrada varía entre 0-10V, siendo esos 10V d entrada lo que nos daría la máxima iluminación. Lo interesante sería saber como se hace este control con un fluorescente, aunq si lo venden hecho y no es caro (que me da a mi q si...) Alguien sabe mas al respecto sobre iluminacion???

Salu2!


Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: J1M en 03 de Enero de 2005, 07:30:00
he encontrado esto:
http://www.tridonic.com/Medien/Catalogue_0405.asp

Balastos electrónicos regulables para fluorescentes
http://www.tridonic.com/Medien/Cat0405/Catalogo_Dimming_esp.pdf

Ahora a ver donde los venden... la idea sería entonces:

PIC-DS2890-Balasto-Fluorescente ....... esto respecto a los tubos...

Las bombillas de bajo consumo llevan su balasto (jode q palabra mas fea xDD) incluido, por lo que en teoría podrían controlarse como una bombilla normal???..... sería cuestion d hacer una prueba... Aunq las que vengan sin el balasto incorporado en el pdf anterior indica el como conectarlas.

Alguien ha hecho el control 1-wire desde un pic alguna vez???

Salu2!
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: marmatar en 03 de Enero de 2005, 09:36:00
Nocturno..
Aquí hay una nota de aplicación de Microchip al respecto... es un poco denso el circuito pero la explicación es buena... quizás te sirve para sacar una idea.
El control es via dos cables, pero eso es modificable.

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00809b.pdf

Un abrazo...
marmatar
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: marmatar en 03 de Enero de 2005, 09:49:00
Aquí la respuesta a mis preguntas...

http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/40171a.pdf

modulay... si se puede controlar directamente el triac desde el pic sin aislación y con nivel lógico... obviamente para eso son los triac de nivel lógico...

http://www.raphnet.net/electronique/triac_lights/striacs.pdf

Un abrazo...
marmatar
Título: RE: Efecto noche-dia para belenes
Publicado por: hernando2999 en 27 de Febrero de 2006, 20:36:00
muy buena explicacion... sabes de algun circuito que me permita saber cuando esta el paso de la señal por cero...
saludos