Elektronika
Uniwersalny moduł regulacji mocy AC - PCB do projektu AVT 5664
- Umożliwia budowę jednokanałowego modułu regulacji mocy AC z optoizolacją, detekcją przejścia przez zero i sterowaniem triakiem. Wersja A zawiera płytkę PCB.
Uniwersalny moduł regulacji mocy AC - płytka drukowana do AVT5664
Płytka PCB do wykonania jednokanałowego modułu regulacji mocy AC z detekcją przejścia przez zero i optoizolowanym sterowaniem triakiem.
Moduł wykonawczy AC dla układów automatyki
AVT5664 to projekt uniwersalnego modułu regulacji mocy AC, przeznaczonego do współpracy z układem sterującym, np. mikrokontrolerem. Moduł może pośredniczyć między częścią logiczną a obciążeniem zasilanym napięciem przemiennym, takim jak żarówka, grzałka, wentylator lub silnik.
Układ zawiera detektor przejścia napięcia sieciowego przez zero oraz optoizolowany tor wyzwalania triaka. Pozwala to realizować zarówno sterowanie grupowe, jak i regulację fazową, pod warunkiem zastosowania właściwego oprogramowania sterującego oraz dobrania elementów wykonawczych do konkretnego obciążenia. Wersja A obejmuje samą płytkę PCB; elementy elektroniczne, triak, optotriak, bezpiecznik, dławik i złącza trzeba skompletować osobno.
Karta techniczna
AVT5664
Jednokanałowy moduł regulacji mocy AC z detekcją przejścia przez zero i optoizolowanym sterowaniem triakiem.
| Wersja | A - płytka PCB |
| Typ modułu | uniwersalny moduł regulacji mocy AC |
| Liczba kanałów | 1 |
| Funkcja | pośredniczenie między układem sterującym a obciążeniem AC |
| Tryby sterowania | sterowanie fazowe lub grupowe |
| Obsługiwane obciążenia | rezystancyjne i indukcyjne, po dobraniu elementów wykonawczych do aplikacji |
| Napięcie części wysokonapięciowej | 230 V AC, możliwa praca przy niższym napięciu przemiennym po odpowiednim zastosowaniu |
| Obciążalność podstawowa | 3,15 A |
| Obciążalność po modyfikacji | maksymalnie 5 A po wymianie bezpiecznika i dobraniu elementów toru mocy |
| Detekcja przejścia przez zero | wyjście ZERO dla układu sterującego |
| Izolacja galwaniczna | detektor z transoptorami oraz sterowanie triaka przez optotriak |
| Element wykonawczy | triak sterowany przez optotriak |
| Optotriak dla regulacji fazowej | typ bez detekcji zera, np. MOC3023 |
| Optotriak dla sterowania grupowego | możliwy typ z detekcją zera, np. MOC3063 |
| Wejście sterujące CTRL | podstawowo współpraca z logiką 3,3…10 V, po dobraniu R8 do napięcia i prądu optotriaka |
| Wyjście detektora ZERO | stan wysoki równy napięciu zasilania części sterującej modułu |
| Złącza | J1 wejście AC, J2 wyjście do obciążenia, J3 interfejs sterujący |
| Płytka PCB | 75x68 mm |
Wersja A - płytka PCB i wykaz elementów
AVT5664 A - płytka PCB. Elementy elektroniczne, triak, optotriak, transoptory, bezpiecznik, dławik, kondensatory sieciowe i złącza trzeba skompletować osobno.
| Rezystory | R1 - 100kΩ / 3W; R2, R3, R9 - 10kΩ / 0,25W; R4 - 33Ω / 3W; R5 - 330Ω / 3W; R6 - zwora; R7 - 390Ω / 3W; R8 - 330Ω / 0,25W; R10 - 1kΩ / 0,25W |
| Kondensatory | C1, C2 - 100nF / 630V, MKP R=15mm; C3 - 22nF / 630V, R=15mm; C4 - nie montować w konfiguracji podstawowej |
| Półprzewodniki | OK1, OK2 - CNY17-3; OK3 - MOC3023; T1, T2 - BC548 lub podobny; TR1 - BTA12-600B lub podobny |
| Elementy zabezpieczające i filtrujące | F1 - bezpiecznik 5x20mm T3,15A z oprawką; L1 - 220µH / 5A |
| Złącza | J1, J2 - ARK2 7,5mm; J3 - goldpin 4 pin, raster 2,54mm, męski |
Notes
Moduł wymaga zewnętrznego układu sterującego, który interpretuje impulsy z detektora przejścia przez zero i w odpowiednim momencie podaje sygnał CTRL na optotriak.
Do regulacji fazowej należy stosować optotriak bez własnej detekcji przejścia przez zero, np. MOC3023. Przy sterowaniu wyłącznie grupowym można zastosować optotriak z detekcją zera, np. MOC3063.
Dla obciążeń indukcyjnych dokumentacja przewiduje inną konfigurację obwodu bramki triaka, z kondensatorem C4. Wartości R5, R6, R7 i C4 należy dobrać do konkretnego triaka, optotriaka i obciążenia zgodnie z notami katalogowymi.
Rezystory mocy, szczególnie R1 i R4, warto montować z odstępem od powierzchni PCB, aby poprawić chłodzenie. Triak może wymagać radiatora zależnie od prądu obciążenia i warunków pracy.
Detektor przejścia przez zero ma niewielki błąd czasowy. Przy synchronizacji zboczem narastającym dokumentacja zaleca uwzględnienie marginesu co najmniej 0,35 ms, aby uniknąć wyzwolenia triaka w poprzednim półokresie.
Uwaga: w układzie występuje napięcie sieciowe 230 V AC groźne dla życia.
Montaż, uruchamianie i pomiary należy wykonywać wyłącznie przy zachowaniu zasad bezpieczeństwa lub powierzyć osobie z odpowiednim doświadczeniem. Izolacja optyczna nie zwalnia z obowiązku zachowania odstępów, właściwego okablowania, zabezpieczenia obudowy i poprawnego doboru elementów toru mocy.
Najczęściej zadawane pytania
W sterowaniu fazowym triak jest wyzwalany z opóźnieniem w każdym półokresie napięcia sieciowego, co pozwala płynnie zmieniać moc. W sterowaniu grupowym całe półokresy są załączane lub pomijane, więc układ sterujący utrzymuje optotriak w stanie załączenia przez określoną liczbę impulsów z detektora zera.
Regulacja fazowa wymaga wyzwolenia triaka w wybranym momencie półokresu. Optotriak z wbudowaną detekcją zera sam opóźnia załączenie do okolic przejścia przez zero, więc uniemożliwia precyzyjne sterowanie kątem fazowym.
Wyjście ZERO informuje układ sterujący o okolicach przejścia napięcia sieciowego przez zero. Mikrokontroler może używać tego sygnału jako punktu odniesienia do odmierzania opóźnienia wyzwolenia triaka albo do liczenia półokresów przy sterowaniu grupowym.
Nie. Płytka jest modułem wykonawczym, a algorytm regulacji musi działać w zewnętrznym sterowniku. To mikrokontroler decyduje, kiedy wyzwolić optotriak i jak interpretować impulsy z detektora przejścia przez zero.
Dla obciążeń indukcyjnych należy dobrać obwód bramki triaka inaczej niż w konfiguracji podstawowej dla obciążeń rezystancyjnych. Dokumentacja przewiduje użycie C4 i zmianę roli elementów R5, R6 oraz R7, ale ich wartości należy dobrać do użytego triaka, optotriaka i charakteru obciążenia.
