Witam,
Pracuję obecnie nad projektem sterownika do wytrawiarki płytek PCB. Akwarium już mam poklejone, sterownik w większości również ukończony. Grzałkami steruje przez parę optotriak - triak (MOC3042 i BT136). Algorytm korzysta z regulacji grupowej.
Układ mam cały przetestowany - wszytsko ładnie już furga, natomiast napotkałem na jeden problem - nie działa mi w ogóle detekcja zera sieci. Zastosowałem schemat, który zaproponował Pan Mirek w swojej książce i pomimo wielu prób - wymian transoptora, zmiany wartości rezystorów czy wylutowania sąsiednich elementów, które w "jakiś" sposób mogłyby zakłócić pracę detekcji, układ nadal nie działa. Od razu po włączeniu urządzenia do napięcia, wyjście transoptora jest podciągane do VCC i takie już zostaje na wieczność. Czy przyczyną może być zastosowanie w obwodzie bezpiecznika?
Płytka została wykonana z zalegających już elementów przewlekanych i stabilizatorów.
Załączam schemat i widok płytki z programu Eagle. Jak tylko uda mi się dograć tą detekcję, to pochwalę się już działającym sterownikiem

Coś musiałeś namieszać... ta detekcja działa od strzała i nie ma z nią problemów. Może transoptor odwrotnie podłączyłeś, albo co...

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Transoptor podłączałem zgodnie z datasheet - diodami do strony wysokiego napięcia, a tranzystorem do niskiego (czyli do uC). Sprawdzałem "oscyloskopem" (DSO138) przebieg, ale jest tam jedynie stałe 5V, nic się nie dzieje. Wylutowany transoptor sprawdzałem później przy niskim napięciu - 5V i działał. Jakby co, to użyty przeze mnie model to LTV-814M (jak na schemacie).

Z tego wynika że tranzystor w transoptorze się nie otwiera. Wygląda na to że rezystory od strony wysokiego napięcia (te na diody) może są nieco za duże (2x68K) spróbuj je zmniejszyć tak by przez diodę poszło około 5mA (max dopuszczalny prąd to 50mA według noty), 5mA powinno wystarczyć.

Wypróbowałem z rezystorami w zakresie od 2x22k do 2x47k. Strasznie się grzały, parzyły wręcz, a układ nie chciał się załączyć :/ Przy wcześniejszych 68k nie występuje grzanie, ale też i nie działa.

Sprawdź na niskim napięciu przy jakim prądzie diody nastąpi otworzenie tranzystora. Przy rezystorach 2x47K powinno już zadziałać...
Sprawdzałeś czy cały układ działa czy mierzyłeś napięcie na kolektorze transoptora? Najpierw musisz uruchomić to od strony sprzętowej czyli by transoptor kluczował w takt napięcia sieci.
Fizyki nie oszukasz. Musisz dobrać moc rezystorów by ich nie ugotować. Czyli w uproszczeniu na owych rezystorach odłoży się praktycznie napięcie sieci (pomijając spadek na diodach) co po przemnożeniu przez płynący prąd daję moc jaką muszą wytrzymać rezystory, które przy połączeniu w szereg dwóch identycznych wartości muszą wytrzymywać moc min. o połową mniejszą od wyliczonej.
Dla tego ważne byś ustalił przy jakim min. prądzie diody tranzystor się otwiera i na taki prąd dobrać owe rezystory i wtedy wyliczyć moc jaką muszą wytrzymywać.
Z drugiej strony nieco to dziwne. W Mirkowym projekcie użyty jest praktycznie ten sam transoptor...
Wartości elementów masz wszędzie właściwe?

Mierzyłem napięcie kolektor-emiter i wskazywało trochę poniżej 5V, więc faktycznie cały czas był zamknięty. Na szybkiego sprawdziłem na niskim napięciu (Uzas = 5V) przy prądzie 9mA i elegancko załączyło, więc to chyba kwestia podłączenia.
Nie zauważyłem, że rzut płytki, jaki załączyłem zasłania stronę bottom. Jak wrócę z pracy, to wrzucę, może to coś pomoże. Generalnie podłączenie jak ze schematu, który załączyłem w pierwszym poście. Jedyna różnica w stosunku do schematu Pana Mirka jest taka (albo przynajmniej tak mi się wydaje, że jedyna), że faza L jest podawana przez bezpiecznik.
Wartości elementów sprawdziłem - są takie same, jak w schemacie Pana Mirka.

Kurczę, zrobiłem sobie jeszcze symulację w Ltspice i układ działa... Gdzieś się musiałem machnąć, tylko gdzie...

Tak więc tu jest problem. W oryginalnym układzie przy rezystorach 2 x 68K prąd diody w szczycie to ok 2mA więc u Ciebie jest to dużo za mało.
Najprawdopodobniej Mirkowy transoptor PC814 ma większe nazwijmy to "wzmocnienie", czyli przy mniejszym prądzie diody tranzystor się otwiera, niż ten Twój LTV814M...
Musiał byś na nowo dobrać rezystory w obwodzie diod, oraz w obwodzie kolektora tranzystora, co prawda Mirek pisał by rezystora w kolektorze nie zmieniać, ale jeśli Twój transoptor ma inne parametry to i tak dobrane przez Mirka wartości elementów nie spełnią swojej roli... Przy doborze musisz zwrócić uwagę na przebieg na kolektorze tak by szpilki były jak najcieńsze.
Ale biorąc pod uwagę te 9mA to moc na rezystorach będzie dość duża i będą się grzać... Nie wiem czy nie lepiej poszukać oryginalnego PC814...

Ja tylko dodam, że przy sterowaniu grupowym wystarczy transoptor z jedną diodą a nie zastosowany z dwoma przeciwosobnymi. Ograniczy to rozdzielczość detekcji ale również łączną moc wydzielaną na rezystorach (prąd płynie tylko przez połowę okresu i rezystor ma szansę nieco bardziej "wystygnąć"). Brakujące przejście przez zero mikrokontroler może sobie w jakimś przybliżeniu policzyć, ale wydaje mi się, że nie będzie to konieczne.

Co do wspomnianych przeze mnie 9mA - wartość ta nie była wartością minimalną. Po prostu na szybkiego zmontowałem układ, żeby sprawdzić, czy transoptor w ogóle przewodzi. Dzisiaj postaram się wykonać próby z mniejszymi prądami. Przetestuję też, jak układ zachowa się przy niskim napięciu, ale prądzie takim, jak w układzie Pana Mirka (czyli jak dobrze liczę, to będzie to ok.2,3mA). I rezystory dobierać na wartość maksymalną napięcia (325V), tak?

Jeszcze przyszła mi dzisiaj myśl, coby w ogóle olać detekcję, bo w końcu mam optotriaki z automatyczną detekcją zera. Więc jeśli dobrze rozumiem zasadę ich działania, to nawet, jeśli podam sygnał załączenia, który wypadnie np. w szczycie sinusoidy, to MOC poczeka, aż pojawi się zero i się załączy. Podobnie z wyłączeniem. Ale to tylko przeszło mi przez myśl - szybko ją wyparłem.

W celu uproszczenia przy sterowaniu grupowym jak najbardziej można zrezygnować z detekcji zera. Możesz się oprzeć na stałym okresie sterowania odmierzanym przez kontroler. np. +/- ok 10s. Podzielić to na n przedziałów (np.100) i sterowanie zrobić n-stopniowe (od 0 do 100% co 1%). 0,1s to najkrótszy czas grzania a na pewno coś zagrzeje (coś ok.10 przejść przez zero więc MOC3042 się odpali) . Wszystko zależy od oczekiwanej dokładności sterowania. Niestety takiego układu nie da się już dostosować do sterowania fazowego przez zwykłą wymianę optotriaka na takiego bez detekcji zera i przeróbkę wsadu. Niemniej jednak sterowanie grupowe jak najbardziej nadaje się pod PID'y i zadziała bez osobnej detekcji zera.

Rezystory muszą być nieco mniejsze by tranzystor otwierał się jak najszybciej po przejściu przez zero. Jak dasz wyliczone dokładnie na szczyt to zamiast szpilek dodatnich będą ujemne.
Tej detekcji nie możesz pominąć bo służy ona zsynchronizowaniu częstotliwości sieci z czasem otwierania triaków wykonawczych na potrzeby ograniczania mocy.

Przy sterowaniu grupowym nie jest konieczne synchronizowanie z siecią oczywiście akceptując pewien błąd sterowania. Błąd ten nie przekroczy jednego półokresu sieci.

Odnośnie grupowego sterowania mocą bez detekcji zera - jak najbardziej realne. Kilka lat temu zrobiłem sterownik pieca (opis gdzieś na elektrodzie), który działa do dziś, a zamiast synchronizacji z siecią przez detektor zera ustawione miałem przerwania na 100Hz i to spokojnie wystarczyło aby przyzwoicie sterować prędkością dmuchawy przez optotriak MOC304x.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Sterowanie prędkością obrotową dmuchawy bez detekcji to już jest wyzwanie. Jak widać można, choć ja bym tą detekcję jednak wstawił i/lub hallotron dla kontroli . My mówimy tu o sterowaniu grupowym grzałką oporową więc detekcja zera może być spokojnie pominięta.

A tam wyzwanie działa bez zająknięcia.

_________________
http://www.sylwekkuna.com

Układ powinien działać, chociaż z takimi elementami nie za dobrze.
Przez część wysokonapięciową prąd płynie, bo grzeją się rezystory.
Prawdopodobnie problem jest w części niskonapięciowej.
Ja w takiej sytuacji spróbowałbym zasilić LED z transoptora z bateryjki przez rezystor i zobaczył co się dzieje.
Prąd jaki powinien popłynąć przez LED to około 0,4 mA. Prąd ten wynika z parametrów transoptora. Aby na rezystorze 33k uzyskać spadek napięcia wymagany do zmiany stanu wejścia (dla pewności 1/2 napięcia zasilania) musi popłynąć prąd I=2,5v/33k=0,07mA. W PDF'ie jest parametr "Current transfer ratio" równy 20%. Oznacza to, że by w obwodzie kolektora popłynął prąd 0,07mA, to w obwodzie LED prąd musi być 5 razy większy czyli 0,35mA.

_________________
de gustibus non est disputandum

Może się źle wyraziłem - chodziło mi o to że przy rezygnacji z detekcji zera trzeba będzie poczynić stosowne zmiany w programie uC.

Co do układu to jest jeszcze jeden problem, kolega zastosował optotriaki z detekcją zera więc sterowanie mocą w obrębie pojedynczego okresu będzie niemożliwe bo gdy programowo opóźnimy załączenie obciążenia, optotriaki i tak nie odpalą triaków wykonawczych bo mogą to zrobić jedynie przy przejściu sinusa przez zero!
Tak więc przy obecnie zastosowanych elementach można sobie podarować układ detekcji zera i pozostaje sterowanie grupowe!

To że w układzie diod transoptora płynie prąd nie budzi wątpliwości, co do problemu po stronie niskonapięciowej to zauważ że kolega pobudzał diody transoptora niskonapięciowo prądem rzędu 9mA i tranzystor się otwierał... Więc albo coś tam jest namieszane albo ten transoptor niewiele ma wspólnego ze swoim opisem i ma totalnie odmienne parametry od zakładanych. No ale nie widząc układu to można tylko snuć domysły.

Witam,
Problem rozwiązany częściowo, ale nie wiem dlaczego. Już przedstawiam proces, który przebiegał.
1. Będąc pewny, że transoptor działa i w miarę pewny układu Pana Mirka, zmontowałem układ detekcji zera "na pająka" używając komponentów, które użyłem do mojego sterownika. Podłączyłem wszytsko tak, jak na schemacie Pana Mirka. Układ działał, dawał ładne szpilki, co widać na załączonym obrazku.




2. Będąc pewny, iż wszystko działa, postanowiłem poczynić zmianę w płytce, aby wszytsko było "identyko", jak ze schematem Pana Mirka. Dlatego jeden rezystor przylutowałem bezpośrednio do fazy (widać na obrazku). Drugi jest jak w oryginale - od strony top.


3. Ostatecznie detekcja zera już działa, ale nie rozumiem,dlaczego przy poprzednim połączeniu nie chodziła. Ktoś ma może jakiś pomysł? Poniżej podłączenie na płytce z programu Eagle - może będzie czytelniejsze niż zdjęcie. Jak widać faza idzie przez bezpiecznik, wyprowadzenie trafa i dopiero na rezystor. Tymczasem przewód N jest bezpośrednio podłączony do zasilania.


Pierwotnie płytka wyglądała tak:



A sterownik jeszcze rozbebeszony:





// EDIT!!
Problem rozwiązany całkowicie. Połączenie na płytce było od początku w porządku. Problem był nie po stronie transoptora, a po stronie Atmegi. Okazało się, że w jednej z bibliotek (konkretnie UART) miałem przypisaną funkcję do pinu INT0 (jeszcze z innego projektu) i na wyjściu tego pinu wystawione było na stałe 5V. To było powodem błędej detekcji zera sieci. Teraz wszytsko chodzi już ładnie - według pierwotnego schematu. Przepraszam więc za zamieszanie i jednocześnie dziękuję za wszelkie chęci pomocy