Диммер AC на 220В и 100 Вт (2кВт тоже подойдет)

[pazyzy]

Всем привет.
Нужна помощь с плавным управлением нагрузкой.

Нужно на основе чего-то сделать 'диммер' (по научному цифровой потенциометр) для вентилятора или лампы накаливания, работающих от сети 220-250В, мощностью 100-200 Вт. Этот 'диммер' будет подключен к ESP, который будет им управлять, в зависимости от комманд из очереди.

Есть какие-нибудь идеи, как это можно сделать?
Я нашел несколько проектов, где можно все сделать с нуля, но в них ESP является частью диммера, т.е. определяет пересечение волной нуля, рассчитывает задержку, и начинает пропускать ток после этой задержки. И так 50 раз в секунду.
Еще один проект, Подключение к 8266 12Q цифрового потенциометра, но тут маленькая нагрузка.

Хотелось бы что-то почти готовое, чтобы не надо было глубоко копать/паять, а ESP использовать только как мозг (как, например, с датчиком температуры или, реле. Обвешал резисторами, соединил что надо и готово.).

Если управление можно сделать с помощью ESP на NodeMCU (т.е. не требовательное к ресурсам), было бы вообще замечательно.

Бонус вопрос - такой же 'диммер', но рассчитанный на 10A ток (нужно плавно управлять нагревательным элементом).

Поделитесь, пожалуйста, опытом.

Спасибо.

 

[Jury_78]

Вам необходимо реализовать фазовое управлнеие, т.е. изменять фазу включения. Для этого надо отсчитывать время от перехода напряжения через ноль. Если нехотите реализовать это программно, то придется делать схемотехнически. Нарисовал примерно, как это должно выглядеть... это скорее функциональная схема. Оптроном надо управлять с помощью ШИМ, с частотой много больше 100Гц.

 

[pazyzy]

Спасибо за пример.
А есть какая-нибудь готовая штука, чтобы не нужно было так глубоко лезть?

 

[Jury_78]

Спасибо за пример.
А есть какая-нибудь готовая штука, чтобы не нужно было так глубоко лезть?

Я что то не припомню готового... Можно поискать среди продающихся (уже готовых) wifi выключателей, может есть с плавной регулировкой.

 

[pazyzy]

Я что то не припомню готового... Можно поискать среди продающихся (уже готовых) wifi выключателей, может есть с плавной регулировкой.

Да, в выключателях я не искал. Спасибо за идею. Wifi будет свой, а вот остальное можно использовать.

 

[Jury_78]

Да, в выключателях я не искал. Спасибо за идею. Wifi будет свой, а вот остальное можно использовать.

Там скорей всего таже ESP... внутри.

 

[pazyzy]

Там скорей всего таже ESP... внутри.

Кстати, я знаю есть диммеры освещения, где можно кнопками вверх-вниз управлять яркостью. Или на прикосновение: касаешься, и он плавно увеличивает яркость, потом уменьшает.
Это не то что мне нужно, если его разобрать?

 

[Jury_78]

Кстати, я знаю есть диммеры освещения, где можно кнопками вверх-вниз управлять яркостью. Или на прикосновение: касаешься, и он плавно увеличивает яркость, потом уменьшает.
Это не то что мне нужно, если его разобрать?

Да, такие есть. Возможно, что и подключить сможете, но как обеспечить адекватность поведения? У Вас же не будет обратной связи - регулировка в слепую.

 

[DENIK]

Я на хоумдистиллере нашёл, в теме, доступная автоматика на ардуино.
Там скетч и схема для 8 меги с контролем напряжения, перехода через ноль. Регулятором и термостатом. Можно оттуда попытаться куски кода прикрутить к ESP.

 

[pazyzy]

В результате остановился на этой готовой штуке: MPDMv4 - Universal AC MAINS Dimmer.
Стоит $15 + доставка. На борту стоит ESP, который определяет пересечение нуля и делает все необходимые расчеты.

Может управляться напряжением 0-3В, т.е. напрямую с ноги ESP. Нога в режиме PWM.

Код для управления (я надеюсь) будет таким:

pin=2 -- GPIO4
pwm.setup(pin, 1000, 512)
pwm.start(pin)

pwm.setduty(pin, 512) -- output approx 1.6V - 50% мощности
pwm.setduty(pin, 1023) -- output approx 3.2V - 100% мощности
pwm.setduty(pin, 256) -- output approx 0.8V - 25% мощности

Если считается, что 3,3В - это все выключено, то цифры выше будут соответственно 50%, 0% и 75%.


Как приедет, напишу результат.

Всем спасибо за помощь.

 

[Jury_78]

Может управляться напряжением 0-3В, т.е. напрямую с ноги ESP. Нога в режиме PWM.

Судя по схеме там фазовое управление, не напряжением, а длительностью. Вам это наверно непринципиально.

 

[pazyzy]

Да, непринципиально.
Управление этим модулем возможно нагрузкой до 200Вт. Мне достаточно.
2кВ обогреватель буду включать через твердотельное реле на определенное время, как варочная панель. Таким образом буду достигать суммарно нужного процента мощности.

 

[pazyzy]

Результат.
Обогреватель подключил через твердотельное реле, как и думал. Цикл 10 секунд. 40% мощности означает, что 4 секунды работает, 6 секунд выключен. За счет собственной теплоемкости получается плавная работа.

Плата приехала. Прикольная. Работает по принципу leading-edge phase-cut dimmer. Правда там нет esp на борту, как я почем-то думал. Управляется напряжением. Потребление платы очень маленькое, питается напрямую от ноги ESP. Т.е. занято две ноги: одна управляет питанием платы, вторая регулирует мощность.

С резистивной нагрузкой все в шоколаде. Лампа накаливания диммируется от 0 до 100%.
С вентилятором сложнее. Это индукционная нагрузка, поэтому плавное регулирования получается не на всем диапазоне. Есть промежутки, где двигатель начинает работать в неправильном режиме. А после какого-то значения "срывается" на полную мощность. Я просто исключил плохие варианты и подобрал с десяток значений, которых для меня достаточно для более-менее плавной работы. Т.е. программный хак исправил ситуацию
Еще успел поиграться с LED лампами. Несмотря на то, что на лампах написано, что они поддерживают leading-edge dimmer - 5 из 6 сработали некорректно. На некоторых было заметно моргание, некоторые вообще не реагировали. Но я нашел те, которые работают идеально. Их и оставил.

Всем спасибо за помощь.

 

[kab]

Но я нашел те

в студию, pls

 

[RusikOk]

несколько вопросов к @pazyzy:
1) при диммировании лампы накаливания она горит равномерно? не происходит эффекта легкого мерцания?
2) сфотографируйте крупным планом IC1 и IC2 я пытаюсь повторить конструкцию

 

[kab]

не происходит эффекта легкого мерцания

О чем речь? Просто подключив 220 В к обычной лампе накаливания Вы получаете "бесплатно в одном флаконе" мерцание частотой 100 Гц слегка сглаженное тепловой инерционности нити накаливания! Пользуйтесь на здоровью и радуйтесь! У люминесцентных и светодиодных светильников совсем нет тепловой/световой инерции. От слова совсем!!! Поэтому при организации промышленного освещения положено люминесцентные светильники сажать на разные фазы. А светодиодные - надеюсь, питают от выпрямителей с простейшими фильтрами...
Вы же задаете вопрос, будет ли мерцание на лампе накаливания от диммирования, осуществляемого на частоте в кГц`ы???

 

[RusikOk]

речь о том, что у ESP нет приоритетного контроллера прерываний и если реализовать диммер с детектором нуля на ESP то лампа будет мерцать (примерно 0,5Гц) из-за того, что системные прерывания самой ESP очень жирные и занимают некоторое время которого в последствии не хватает чтобы вовремя открыть симистор.

Вы же задаете вопрос, будет ли мерцание на лампе накаливания от диммирования, осуществляемого на частоте в кГц`ы???

со схемотехникой вы явно не дружите. с какого перепугу лампа сможет управляться частотой соизмеримой с кГц???

 

[kab]

@RusikOk
ОК, позволил себе поверхностное суждение, признаю

 

[pazyzy]

в студию, pls

Не уверен, что они продаются везде. Брал не на Али, а в местных магазинах. Мне нужны были с сертификацией, чтобы утепление было безопасно укладывать вокруг и на них и не возникло вопросов в случае чего.
Мне подошли такие: раз, два, три, и думаю что все отсюда тоже подойдут. Производитель Deta Electrical.
Не подошли: Osram, Orbit, и не помню, эту вроде этот Philips тоже тестировал. Ссылки на остальных сразу не нашел, нужно искать в записях.

несколько вопросов к @pazyzy:
1) при диммировании лампы накаливания она горит равномерно? не происходит эффекта легкого мерцания?
2) сфотографируйте крупным планом IC1 и IC2 я пытаюсь повторить конструкцию

Лампа накаливания горит равномерно.
Диммирование происходит методом обрезания каждой волны. Поэтому она будет моргать с той же частотой, что и в розетке. Глазу это не видно.
Уточните, пожалуйста, что сфотографировать нужно. Если вопрос про диммер, то фотка есть тут. Могу сфотографировать с другого ракурса. Схема и описание тут

речь о том, что у ESP нет приоритетного контроллера прерываний и если реализовать диммер с детектором нуля на ESP то лампа будет мерцать (примерно 0,5Гц) из-за того, что системные прерывания самой ESP очень жирные и занимают некоторое время которого в последствии не хватает чтобы вовремя открыть симистор.со схемотехникой вы явно не дружите. с какого перепугу лампа сможет управляться частотой соизмеримой с кГц???

Диммер основан не на ESP. Это полностью отдельный модуль, управляемый напряжением. Esp в данном случае используется только для задания нужного напряжения с помощью PWM сигнала.

 

[RusikOk]

Уточните, пожалуйста, что сфотографировать нужно.

фото и схему видел. во первых на таких фото не видно номиналов. а во вторых на схеме номиналы микросхемы и транзисторов тоже не указаны. микросхему узнал это таймер 555 а транзисторную сборку определить не удалось. можно конечно подобрать что-то подобное но на это уйдет какое-то время.
потому прошу сфотографировать с разных ракурсов и в как можно лучшем качестве микросхемы в холодной (низковольтной) части платы

Диммер основан не на ESP. Это полностью отдельный модуль, управляемый напряжением. Esp в данном случае используется только для задания нужного напряжения с помощью PWM сигнала.

да я в курсе. просто решил перестраховаться вдруг и PWM так же глючит из-за внутренних прерываний ESP