Seberapa cepat saya bisa siklus ACRR?

Saya memiliki pengaturan PID / pemanas yang saya kendarai dengan Arduino. Saya menggunakan relay solid-state Opto 22 MP240D4 untuk beralih sekitar 1A 120V 60 Hz (pemanas resistif). Tidak jelas dari lembar produk atau lembar data apakah itu zero-cross turn-on, atau tidak. Juga, hanya sedikit konteks, aplikasinya adalah elemen pemanas massa yang sangat rendah, sehingga sedikit tidak biasa dari perspektif tanaman PID biasa.

Saya ingin meminimalkan granularity modulasi lebar / kepadatan pulsa untuk mendapatkan kinerja terbaik dari sistem.

Jelas, batas atas absolut saya adalah 120 Hz karena itulah jumlah nol silang. Tetapi apakah ada salahnya (dalam hal kelelahan termal, tekanan pada chip, dll) untuk menjalankannya dengan kecepatan pulsa tinggi?

Juga, apakah ada keuntungan untuk modulasi lebar-pulsa atau kepadatan-pulsa?

pwm solid-state-relay

— DeusXMachina
sumber

Saya tidak melihat di mana dalam datasheet yang mengatakan perangkat ini zero-crossing disinkronkan. Perangkat akan mati pada persimpangan nol, tetapi Anda dapat menyalakannya kapan saja ada tegangan yang cukup untuk mempertahankan arus penahanan.

— Jack Creasey

Oh rapi Ya berdasarkan lembar produk di sini , jenis halaman 21 menyiratkan itu nol-lintas turn-on.

— DeusXMachina

Sebenarnya, lembar produk tidak menyiratkan itu, ia menyatakannya dengan sangat eksplisit! "Semua relay solid-state keluaran Opto 22 dirancang dengan sirkuit pengaktifan zero-crossing." - Jadi, Anda hanya akan dapat mengontrol seluruh setengah siklus, tidak kurang.

— marcelm

Apakah perusahaan utilitas memungkinkan Anda mengubah sinusoid murni dengan memotongnya seperti itu?

— 0tyranny 0 kemiskinan

@ Chris H. Lebih buruk. Lampu yang dikendalikan oleh sakelar dimmer sekitar 200W sedangkan pemanas listrik mengkonsumsi lebih banyak daya dan karenanya lebih banyak arus.

— 0tyranny 0 kemiskinan

Jawaban:

Tidak ada salahnya menyalakan atau mematikan SSR zero-crossing di setiap zero crossing.

Saya melakukan hal itu sekali dalam sistem yang harus mengontrol 24 pemanas secara bersamaan. Algoritma kontrol menghasilkan nilai 0-255 sebanding dengan berapa banyak masing-masing pemanas seharusnya didorong. Level rendah menggunakan algoritma Bresenham untuk memutuskan setiap setengah siklus apakah setiap pemanas harus dihidupkan untuk siklus hal berikutnya. Itu bekerja dengan sangat baik.

— Olin Lathrop
sumber

Saya sedang mempertimbangkan sinkronisasi ke sumber listrik, tetapi itu membutuhkan komponen tambahan, jadi saya harus mempertimbangkannya dengan manfaat kinerja. Adalah baik untuk mengetahui bahwa itu benar-benar bisa diterapkan. Juga, menggunakan algoritma Bresenham untuk mendapatkan kontrol yang baik pada level daya rendah adalah super rapi, saya pasti harus mengingatnya :)

— DeusXMachina

Tidak ada kekhawatiran menyalakan dan mematikan pada 120 Hz, tetapi seperti yang Anda sebutkan Anda sulit dibatasi untuk lebar pulsa 1/120 Hz. Jika Anda menjalankan langsung dari sakelar dinding, Anda boleh menggunakan 1/2-siklus sebagai lebar pulsa minimum Anda, tetapi jika berjalan melalui transformator, gunakan jumlah setengah siklus untuk mencegah bias DC.

Modulasi lebar pulsa adalah alami di sini karena denyut nadi Anda akan selalu kelipatan 120. Dalam aplikasi pemanasan, PWM 8-bit dengan umpan balik menyalakan "menyala" sekali per 2,13 (256/120) detik dan "mati" pada batas 120 atau 60 detik harus baik jika tahanan beban sesuai.

— John Birckhead
sumber

Poin yang sangat bagus tentang bias DC. Saya pasti akan mengingatnya, meskipun kemungkinan saya tidak akan berdenyut secepat itu.

— DeusXMachina

Saya setuju dengan @JackCreasey tidak ada dalam datasheet yang mengatakan zero crossing.

Anda bisa mendapatkan aliasing, tergantung pada frekuensi Anda. SCR akan tetap menyala selama sisa setengah siklus terlepas dari kapan Anda memicu mereka.

Saya sarankan pergi dengan sekitar minimum siklus 2 detik, terutama jika Anda tidak ingin menyinkronkan ke persimpangan nol listrik, sedikit lebih akan lebih baik. Kecuali Anda memiliki alasan yang sangat, sangat bagus, itu cukup cepat untuk pengaturan termal. Seringkali 10-20 detik lebih dari cukup baik (kecuali untuk hal-hal seperti pemanas IR yang mengubah suhu secara signifikan dalam detik).

Sekitar 2-3 detik siklus adalah kasus terburuk untuk menyebabkan kelelahan termal pada semikonduktor daya. Kami melihat multi-juta dolar gagal beberapa tahun yang lalu yang disebabkan oleh ikatan mati melelahkan yang menyebabkan panas berlebih dan kegagalan (dalam kondisi khusus) dari semikonduktor daya. Yang modern lebih baik, dan membantu untuk menjauh dari peringkat maksimum.

— Spehro Pefhany
sumber

2 periode siklus kedua? Ya, itu akan menyebabkan overshoot 10-20 derajat untuk aplikasi saya. Periode minimum saya mungkin 0,5 detik.

— DeusXMachina

@DeusXMachina Dalam hal satu atau dua detik on-off akan menyebabkan variasi 10-20 derajat (F? C?) Anda mungkin harus mempertimbangkan kontrol fase, bukan proporsi waktu. Ini sering terjadi dengan pemanasan IR. Overshoot umumnya tidak disebabkan oleh skema output, tetapi oleh tuning yang buruk atau oleh algoritma kontrol yang buruk (seperti windup istilah integral).

— Spehro Pefhany

Spehro Pefhany - apakah itu memerlukan pemantauan aktif dari bentuk gelombang AC? Atau dapatkah itu dilakukan dengan cara loop terbuka?

— DeusXMachina

Anda dapat membeli modul yang menerima sinyal kontrol seperti 4 ~ 20mA atau 0-10V dari pengontrol dan menghasilkan tingkat daya terkait. Ini sangat umum pada pekerjaan industri - tidak ada waktu untuk menemukan kembali roda.

— Spehro Pefhany

Bagian 22 Opto yang ditentukan OP tampaknya berbeda dari bagian Crydom dari nomor yang sama dalam bahwa mantan secara eksplisit menyatakan menggunakan nol-persimpangan.

— Andrew Morton