PWM - Resistencia Calefactora

[elgarbe]

Hola, algo medio básico, Tengo un controlador de temperatura con salida PWM. Quiero manejar una resistencia eléctrica directo a 220V, alguien tiene algún esquema para realizarlo?

Saludos!

[Nocturno]

¿Tiene detección del paso por cero tu controlador?.
Como imagino que no es así, lo puedes hacer con un MOC3041 que tiene detección del paso por cero:


Pero es importante conocer la frecuencia de salida de tu controlador, que debería ser mucho más lenta que la frecuencia de red para que funcione bien.

[elgarbe]

¿Tiene detección del paso por cero tu controlador?.
Como imagino que no es así, lo puedes hacer con un MOC3041 que tiene detección del paso por cero:


Pero es importante conocer la frecuencia de salida de tu controlador, que debería ser mucho más lenta que la frecuencia de red para que funcione bien.

Fantástico, eso era lo que quería, me imaginaba que sería simlpe, pero no pense que tanto. Cuál es el motivo de poner un opto triac con deteccion de paso por cero?

[Nocturno]

Tu controlador ordenará al triac que cierre el circuito cuando corresponda, pero no es conveniente que el triac cierre el circuito en un punto alto de la onda senoidal que forma la corriente alterna. Imagina que si fuera un relé se verían chispas que acaban quemando el electrodo.
Evitarlo es muy sencillo y se hace cerrando el triac justo cuando la senoidal de la alterna pasa por 0V. Eso se consigue con el controlador si tiene detección del paso por 0, o con el opto si el controlador no la tiene.

[elgarbe]

Tu controlador ordenará al triac que cierre el circuito cuando corresponda, pero no es conveniente que el triac cierre el circuito en un punto alto de la onda senoidal que forma la corriente alterna. Imagina que si fuera un relé se verían chispas que acaban quemando el electrodo.
Evitarlo es muy sencillo y se hace cerrando el triac justo cuando la senoidal de la alterna pasa por 0V. Eso se consigue con el controlador si tiene detección del paso por 0, o con el opto si el controlador no la tiene.

Con tu explicación más
"Para el moc3041, él tiene ya incluido el detector de cruce por cero, por tanto si activas el TRIAC, el moc se encarga de activarlo cuando detecte el cruce por cero. Se usa para ON-OFF, pero también se usa como dimmer, solo que se hace con PWM cuyo periodo sea mayor a 16mS. De esta manera se deja pasar toda la onda senoidal durante un tiempo determinado (Dutty Cicle) y otro tiempo no."

más

http://proyectosfie.com/html/documentos/CONTROL_DE_TEMPERATURA.PDF hoja 5

terminé de entender el funcionamiento:

-El control PWM + TRIAC + Crue por cero hace el control de potencia controlando la cantidad de semiciclos de la tension de red que llegaran a la carga. Por eso el período del PWM debe ser mas lento que el período de la red, para que entren varios ciclos y se pueda hacer un control más amplio. El TRIAC se apaga solo cuando se dan 2 condiciones, cuando la tension pasa por cero y a la vez la Igt es cero (el PWM pasa al estado OFF). Mientras el PWM este en estado ON el TRIAC permanecerá dejando pasar ciclos enteros a la carga. Esto tambien me cierra cuando en mi controlador comercial (NOVUS 1200) me dice que configure el período del PWM entre 0,1 y 100 segundos, pensaba que era muy lento, pero para usar este tipo de control está bien.
-Es un sistema de control lento, en contraposicion con la técnica del ángulo de fase que lo que hace es controlal cuanta parte de CADA semi ciclo pasa a la resistencia. Cada 10mseg podemos modificar la potencia suministrada, en cambio con el PWM o podremos hacer cada 1 seg más o menos.
-En un sistema térmico (por lo general sistemas lentos en respuesta) creo que el sistema del PWM andará bien.

Gracias por la yuda!

[hypnos00]

S1 o S2 que significa??? saludos!

[hypnos00]

¿Tiene detección del paso por cero tu controlador?.
Como imagino que no es así, lo puedes hacer con un MOC3041 que tiene detección del paso por cero:


Pero es importante conocer la frecuencia de salida de tu controlador, que debería ser mucho más lenta que la frecuencia de red para que funcione bien.

Fantástico, eso era lo que quería, me imaginaba que sería simlpe, pero no pense que tanto. Cuál es el motivo de poner un opto triac con deteccion de paso por cero?

que significa o a donde van S1 o S2?? saludos!

[bigluis]

Hola elgarbe,

lo que debes hacer no es PWM sino PPM, es decir en vez de modular el ancho de pulso debes modular la posición del pulso. En otras palabras debes hacer algo similar a un Dimmer. Lo que hace este circuito es simplemente regular en que momento se dispara el TRIAC, dando así un porcentaje de la Onda a la Carga, en tu caso una Resistencia.

En la siguiente figura se muestra este efecto, la línea amarilla muestra una onda cuadrada que detecta el cruce por cero, la linea roja muestra se señal senoidal de suministro, la linea azul muestra los pulsos de disparo del TRIAC, y la linea verde muestra el porcentaje de la señal entregada a la carga.



Si lo que tienes es un controlador con salida PWM, lo que debes hacer es que este detecte el cruce por cero de la señal de suministro y luego utilizar una frecuencia de 60Hz y modular el ancho de pulso. Pero esto no es recomendable, ya que para encender el TRIAC solamente necesitas un pequeño pulso de aproximadamente 5us.

Tu controlador ordenará al triac que cierre el circuito cuando corresponda, pero no es conveniente que el triac cierre el circuito en un punto alto de la onda senoidal que forma la corriente alterna.

Debido que en el TRIAC no existen partes móviles, no existirá tal cosa como un chispaso. A lo sumo habrá una alta demanda de corriente, pero esto solo durante unos cuantos microsegundos. Para evitar esto se utilizan redes protectoras de Snuber, que no son mas que un simple filtro conectado en paralelo al TRIAC.

Por aquí puedes encontrar más información
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=36238.0
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=2246.msg20310#msg20310

[hypnos00]

Tu controlador ordenará al triac que cierre el circuito cuando corresponda, pero no es conveniente que el triac cierre el circuito en un punto alto de la onda senoidal que forma la corriente alterna. Imagina que si fuera un relé se verían chispas que acaban quemando el electrodo.
Evitarlo es muy sencillo y se hace cerrando el triac justo cuando la senoidal de la alterna pasa por 0V. Eso se consigue con el controlador si tiene detección del paso por 0, o con el opto si el controlador no la tiene.

Con tu explicación más
"Para el moc3041, él tiene ya incluido el detector de cruce por cero, por tanto si activas el TRIAC, el moc se encarga de activarlo cuando detecte el cruce por cero. Se usa para ON-OFF, pero también se usa como dimmer, solo que se hace con PWM cuyo periodo sea mayor a 16mS. De esta manera se deja pasar toda la onda senoidal durante un tiempo determinado (Dutty Cicle) y otro tiempo no."

más

http://proyectosfie.com/html/documentos/CONTROL_DE_TEMPERATURA.PDF hoja 5

terminé de entender el funcionamiento:

-El control PWM + TRIAC + Crue por cero hace el control de potencia controlando la cantidad de semiciclos de la tension de red que llegaran a la carga. Por eso el período del PWM debe ser mas lento que el período de la red, para que entren varios ciclos y se pueda hacer un control más amplio. El TRIAC se apaga solo cuando se dan 2 condiciones, cuando la tension pasa por cero y a la vez la Igt es cero (el PWM pasa al estado OFF). Mientras el PWM este en estado ON el TRIAC permanecerá dejando pasar ciclos enteros a la carga. Esto tambien me cierra cuando en mi controlador comercial (NOVUS 1200) me dice que configure el período del PWM entre 0,1 y 100 segundos, pensaba que era muy lento, pero para usar este tipo de control está bien.
-Es un sistema de control lento, en contraposicion con la técnica del ángulo de fase que lo que hace es controlal cuanta parte de CADA semi ciclo pasa a la resistencia. Cada 10mseg podemos modificar la potencia suministrada, en cambio con el PWM o podremos hacer cada 1 seg más o menos.
-En un sistema térmico (por lo general sistemas lentos en respuesta) creo que el sistema del PWM andará bien.

Gracias por la yuda!

te funciono asi??? es que mas atras sigieren un PPM, gracias por la ayuda, saludos

[bigluis]

http://proyectosfie.com/html/documentos/CONTROL_DE_TEMPERATURA.PDF hoja 5

Este circuito es útil para un tipo de control ON-OFF con Histerisis, si desearas utilizar PWM con este circuito este debería tener períodos de al rededor 160ms o frecuencias de 625Hz para 10 niveles, lo cual lo haría muy lento.

Es por ello que es mejor utilizar PPM en vez de PWM.

La otra opción que tienes es utilizar el ADC del PIC y convertir el valor de la señal analógica del PWM de tu controlador y realizar el disparo mediante PPM con el PIC. Es decir, conectas la salida de tu controlador a la entrada del circuito que mostré arriba, en vez de la resistencia.

[hypnos00]

http://proyectosfie.com/html/documentos/CONTROL_DE_TEMPERATURA.PDF hoja 5

Este circuito es útil para un tipo de control ON-OFF con Histerisis, si desearas utilizar PWM con este circuito este debería tener períodos de al rededor 160ms o frecuencias de 625Hz para 10 niveles, lo cual lo haría muy lento.

Es por ello que es mejor utilizar PPM en vez de PWM.

La otra opción que tienes es utilizar el ADC del PIC y convertir el valor de la señal analógica del PWM de tu controlador y realizar el disparo mediante PPM con el PIC. Es decir, conectas la salida de tu controlador a la entrada del circuito que mostré arriba, en vez de la resistencia.

me explicas como programas el ppm en el pic es que aun no logro comprender los bloques de tu programa y no pensaba usar el diagrama que biene en el pdf jeje sino acoplar el pwm del pic al optocoplador de la imagen que viene en el post de este mismo hilo, bueno te agradecerias si me expliclaras el programa que tienes saludos

[bigluis]

Primero debes detectar el cruce por cero, esto lo haces mediante la interrupción por cambio en las entradas de GP3. Luego a partir del porcentaje que deseas de la onda, determinas el tiempo en que se realizará el disparo. Por ejemplo, si deseas el 50% de la onda, el disparo debe realizarse 4.16ms después del cruce por cero. Es decir, programas un Timer para que cuente 4.16ms. Finalmente, inyectas un pulso de alrededor de 5us a la compuerta.

Una vez hecho esto tienes 2 opciones:

• Esperas al siguiente cruce por cero, y determinas el nuevo tiempo de disparo.
• Programas el Timer para que cuente 8.33ms, que es el equivalente a medio ciclo.

Revisa el código que aparece en la siguiente página. Ahí aparece mejor explicado.
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=36238.0

[hypnos00]

nocturno como entra en moc3041 con un pwm??? saludos

[Nocturno]

Si la frecuencia del PWM es mucho más lenta que la de la red, no habrá problemas. La resolución del duty cycle será la frecuencia de red, pero para una resistencia calentadora es suficiente.

[bigluis]

El problema radica en la velocidad de respuesta de tu dispositivo. Por ejemplo, si deseas tener una resolución de 100 pasos tu período T será

T= k/(fred) =100/60Hz =1.66 s

Por lo tanto la frecuencia será:

f = 1/T = 1/1.66s = 0.6 Hz

Por lo general el tiempo de respuesta de un sistema de control es menor a 5 segundos. Es decir, el sistema debe alcanzar la temperatura deseada en menos de 5 segundos.

En otras palabras será muy difícil controlar el sistema, resultando en oscilaciones constantes al igual que un sistema ON-OFF con histérisis.