Для управления нагрузкой лучше ЦАП или ШИМ?

Question

[Sirius Lee]

Для управления нагрузкой в виде нагревателя что лучше встроенный цап, шим или цап полученный из шим с rc фильтром? В чем преимущество шим перед цап?

Answer 1

[Борис Сёмов]

Система с нагревателем очень инерционна, и прекрасно управляется ШИМ.

В случае ШИМ, транзистор в цепи нагрузки, работает в ключевом режиме, и на нём очень малы потери.
В случае ЦАП, транзистор работает в линейном режиме и на нём, соответственно, большие потери.

ШИМ с RC фильтром:
Если фильтр в цепи управления нагрузкой, то это упрощённая замена цап, где нужен именно он, но его нет. Это не ваш случай.
Если в цепи нагрузки, то это, в вашем случае, это просто лишние потери на фильтре, т.к. фильтром тут уже служит инертность нагревателя.

Comments

[Sirius Lee]

Дело в том что я планировал использовать твердотельное реле для управления 220в. И есть два варианта. Либо использовать ттр с плавным регулированием от 0 до 12,либо ттр открывающийся полностью от 3 до 32 вольт. Так вот есть ли смысл управлять цапом через оу и ттр с плавной регулировкой, или смысла нет и проще использовать шим и напрямую подключать к ттр который открывается полностью?

[Борис Сёмов]

Тогда вам скорее подошёл бы способ регулирования с "очень медленным шим". Т.е. заметно медленнее 50Гц - твёрдотельные реле ваши всё равно чаще не открываются, т.к. там наверняка есть синхронизация с переходом нуля...

А то, что плавным регулированием от 0 до 12 это скорее диммер какой-нибудь, а не реле. В принципе таким можно управлять и с помощью ЦАП вполне. Но обычно, это для управления лампами устройства, и там может быть очень не линейное управление, на самом деле - стоит поглядеть внимательно докуметнацию...

Тут нет особой разницы в плане потерь или управления...
Можно вообще взять какой-нибудь moc3063 и тиристор, и сделать своё твёрдотельное реле. =)

Или даже выпрямить переменку, и управлять с помощью ЩИМ и какого-нибудь полевого транзистора.

[Sirius Lee]

Ну да, я понимаю что это по сути не ттр а диммер на каком-нибудь симисторе. Возможно минусом шим будет частый выход из строя ттр из-за постоянного переключения. В общем спасибо за наводки. Будем пробовать=)

[Борис Сёмов]

Sirius Lee, Это реле, только так называется - это просто тиристор и немного обвязки, а не контакты, которые могли бы выйти из строя от переключения.

Answer 2

[AntHTML]

Для нагревателя нужен не ШИМ или ЦАП, а PID.
Т.к. ШИМом Вы нормально нагреватель не прогреете, а ЦАПом вместо нагревателя будете греть транзистор, для нагревателя идеально PID-регулирование.

Comments

[Sirius Lee]

Это очевидно. Но он должен как-то воздействовать на нагревательный элемент. Вопрос лишь как.

[Sirius Lee]

Посмотрите другие ветки. Нагрев от 220в.

[Армянское Радио]

AntHTML вы смешиваете метод управления током через нагрузку и математический метод вычисления необходимого воздействия на эту нагрузку. Это не верно.

[AntHTML]

Армянское Радио, При чем сдесь смешивание?
Принцип работы PIDа заключается какраз в энертности нагревательного элемента:
реле влючает полное питание и он греется до нужной температуры, потом реле отключается и нагреватель волной остывает до заданного минимума, после чего опять включается питание.
И это гораздо лучше чем держать полнакала ЦАПом или постоянно дергать ШИМом, тем более что реле для нагревателя гораздо лучше и безопасней, а ни одно реле, даже твердотельное, не умеет нормально даже в низкочастотный ШИМ, тем более если нагреватель мощный то нужен и контроль перехода через ноль.

[AntHTML]

Sirius Lee, ПИД это по сути тот же ШИМ, только с отрицательной частотой и интеллектуальным управлением.
Съем температуры осуществляется термодатчиком(ами) с нагреваемого объекта или самого нагревателя, оператором задаются минимальная и максимальная рабочие температуры, МК учитывая инертность нагревателя рассчитывает на какой температуре начинать и до какой температуры подавать питание чтобы выйти на рабочую, питание подается только в моменты нагрева.
Вместо ключа используется обычное реле, которое а) не греется б) имеет больший ток контактов в) имеет воздушную развязку контактов (электробезопасность) г) его не пробьет замкнув цепь в нагреве (прикипание контактов минимизируется контролем перехода через ноль)
В интернете полно описаний, схем и вариантов реализации ПИД под разные МК и нагреватели

[Армянское Радио]

AntHTML, Вообще-то PID - это математическая модель с диффурами и интегралами.

[Sirius Lee]

AntHTML, вы в курсе что пид модели могут использоваться не только для нагревателей, но и, к примеру, для частотной и фазовой автоподстройки в радиотехнике, а так же и во многих других областях.