Диммер

ДимДимыч · September 27, 2022

Простейший диммер, но мощный.

Есть у меня ТСО142-50-10, но они не изолированные от радиатора.

Есть также МТОТО 80, изолированный! Вот и хочу его применить в данной схемке.

Можно ли?

1) Светодиоды включить параллельно, мой "расчёт" выдал R4 будет 19 Ом ( но потянет ли КТ117 2 светодиода ?). И правильно ли я насчитал резистор. в чём сильно сомневаюсь...)

2) Светодиоды последовательно, R4 у меня получается 7 Ом. ( и здесь вот задумался...а не будет ли какая не синфазность работы силовой части, 2 тиристора...? )

И 7 Ом верно ли?

В общем нужен совет радиоинженера.

Технические характеристики тиристоров оптронных симметричных ТСО142-50:

Наименование оптотриака	Максимально допустимые значения параметров при Тп=100°С								Значения параметров при Тп=25°С								T_j
	I_T(AV)	U_DRM	I_DRM	I_TSM	U_MG	r_T	(du_D/dt)_crit	(di_T/dt)_crit	U_TM	U_T(TO)	I_L	I_GT	U_GT	t_gt	t_gd	R_thjc	T_j
	А	В	мА	А	В	Ом	В/мкс	А/мкс	В	В	мА	мА	В	мкс	мкс	°С/Вт	°С
ТСО142-50-2	50	200	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-3	50	300	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-4	50	400	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-5	50	500	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-6	50	600	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-7	50	700	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-8	50	800	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-9	50	900	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-10	50	1000	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-11	50	1100	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100
ТСО142-50-12	50	1200	5,0	500	2000	0,013	2,5…16	6,3	1,8	0,9	25	80	1,8	16	6	0,38	-60…+100

Технические характеристики модулей оптотиристорных МТОТО-80:

Наименование оптотиристорного модуля	Максимально допустимые значения параметров при Тп=110°С							Значения параметров при Тп=25°С									T_j
	I_T(AV)	U_DRM/U_RRM	I_DRM/I_RRM	I_TSM	r_T	(du_D/dt)_crit	(di_T/dt)_crit	U_TM	U_T(TO)	i²t	I_H	I_GT	U_GT	t_gd	t_q	R_thjc	T_j
	А	В	мА	А	МОм	В/мкс	А/мкс	В	В	кA²с	мА	мА	В	мкс	мкс	°С/Вт	°С
МТОТО-80-4	80	400	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110
МТОТО-80-5	80	500	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110
МТОТО-80-6	80	600	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110
МТОТО-80-7	80	700	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110
МТОТО-80-8	80	800	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110
МТОТО-80-9	80	900	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110
МТОТО-80-10	80	1000	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110
МТОТО-80-11	80	1100	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110
МТОТО-80-12	80	1200	6,0	1350	-	20…100	100	1,5	-	-	-	80	2,5	10	100	0,36	-60…+110

BAA · September 27, 2022

117 пиковый ток ~1A. Совсем нехорошо регулировать один полупериод. Так как опто развязанное то ставим мостик. Сопротивление ББ можно измерить ~10 кОм. Все по памяти , прошу пардону если ошибаюсь - 30 лет назад было. Из последнего можно посчитать стабилитрон 15В(150 мка в двухбазовик). Можно и без стабилитрона - пока не будем. У ОПТ есть ток удержания (не помню как правильно) ток заряда конденсатора дожен быть меньше => сопротивление резистора и емкость времязадающие.
Обязательно (sic!) типа 10-20 ом (МОН или объемник, уголь/кермет ) и 0,01...0,1 мкФ RC цепь, параллельно гуаноприбору МТОТО. Можно дросселек впослед для все того-же.

ДимДимыч · September 27, 2022

28 минут назад, BAA сказал:

117 пиковый ток ~1A. Совсем нехорошо регулировать один полупериод. Так как опто развязанное то ставим мостик.

Александр понял! Будет мостик.

На схеме полной он и есть. Это я уже спортачил.

Про цепочку RC в курсе. С дроссельком видимо проблемно будет, всё таки тэн(ы) от 4-х кВт.

http://www.gelezo.com/home_electronics/1004000/elektronniiy_regulyator_dlya_elektroinstrumenta_s_plavnim_puskom.html

Stan Marsh · September 27, 2022

Спойлер

ДимДиммер :smile-11:

ДимДимыч · September 27, 2022

А что оптотриаки плохо? Что то я читал про них подобное....

Значит лучше эту же схемку на кт117 прицепить к BTA41, ВТА100 (оба изолированные) ?? Наш мощный симистор увы...имеет намного больше ток управления.

А вообще прощё купить китайский диммер на 10кВт, он на симисторе вта100.

У меня тэн до 5-ти кВт, но всё равно радиатор сменю-увеличу.

Но пока вопросы не снимаю! :smile-60:

И самому интересно сделать.

BAA · September 27, 2022

2 hours ago, ДимДимыч said:

А что оптотриаки плохо?

Кпд оптопары есть 0,5...1%. Поэтому приборы крайне чуствительны к помехам и d/dt. Забирали в свое время отборные, прямо с завода в Краснодаре. По сравнению с ТЧ - просто дрянь, но для ТЭНа пойдет. Надеюсь вам газ протянут.
И не надо про всякие приборы во вставках постоянного тока, управляемые по "оптике" - просто зайдите на сайт ABB и посмотрите на полностью управляемый тиристор на несколько ампер, для примера.

Банка для формирования импульсов управления через стадо транзисторов рядом. Справа видно "оптику".

ДимДимыч · October 5, 2022

Теплофизики!? :smile-10:

2 тэна по 4кВт последовательно по закону Ома дадут 2кВт.

А вот как это на практике?

Будет ли такая спарка равноценна по отдаче тепла в водяной системе одному тэну 2кВт ??

Для меня такой расчёт не под силу.

Единственно конечно обнадёживает что площадь 2-х 4кВт тэнов больше площади одного 2кВт раза в 4-е!

Ну а главная цель такого включения тэнов это безьотказность на лет 10 точно.

Фиг сгорят! У нас сейчас в сети 235...245В.

Дело не в экономии на тэнах, а в том что замена сгоревшего тэна требует слива воды из всей системы, а это очень большая проблема

по сложности и времени.

А зимой так это вообще невозможно сделать.

ДимДимыч · October 5, 2022

О! Не понимаю почему я раньше не задал этот вопрос... :smile-60:

Кто живёт в частном доме с отоплением электрокотлом от хорошего производителя?

Как часто меняете тэны??

x22 · October 5, 2022

Уважаемый ДимДимыч!

Как профессионал в практической теплотехнике обращаю Ваше внимание на два, принципиально отличающихся от Вашего подхода, момента.

На примере котла Протерм, несколько ТЭНов, но включены не последовательно, они как бы мигают: 20 ... 30 секунд одна группа, ...остывая отдает тепло , а вторая - получает электропитание... нагревается. Экономия. Родовые недостатки этого замечательного котла - рэле. Обычные 10-ти амперные. Они маловаты для такого тока, и крышки изнутри зарастают графитом от искрения, и начинают проводить ток, даже когда выключены. Решение, безусловно, твердотельные реле. На них и падение напряжения существенное, - то что Вам нужно.

Второе касается Ваших технических решений. КТ117 перестали выпускать, поскольку транзисторная комбинация, - замена, работает гораздо лучше.

Коммутация мощных тиристоров оптотиристорами типа MOC3062, MOC3063.

МОС 3063 включится только в следующем полупериоде, при переходе через 0, а МОС 3062 "шарахнет в моменте" , т.е. если управляющий сигнал придет в пике синуса, значит на холодный тэн - пиковое напряжение. На 3063 можно регулировать инерционную нагрузку (тэн) количеством полных полу-синусоид ( пропуская одну , две , три синусоиды. или каждую вторую, каждую третью ...), а 3062 реализует фазовое управление.

По моему опыту, выгорают ТЭН от "плохой" воды: осаждается кальций на поверхность ТЭНа, - ухудшается теплоотдача - ТЭН перегревается и рвётся оболочка ТЭНа. Или от перегрева котла, - плохо прижимают датчик температуры к стенке (надо КТП помазать и деревяшкой прижать и поглубже в гильзу протолкнуть), и ТЭН продолжат фигачить до вскипания воды, хотя регулятор могут поставить на 60 град. Пики напряжения не так страшны...

Карабасс · October 5, 2022

У родственника до газофикации стоял котел 10квт, сколько ему лет было не скажу, тэны ни разу не менял, так и продал его, но в системе была не вода, какой то незамерзающий теплоноситель. Проблема тэна в основном не в перегорании спирали, а сквозная коррозия. Это я заметил по водонагревателю. В водопроводной воде много растворенного кислорода он со временем вызывает коррозию трубок, а электро коррозия сьедает тэны из нержавейки. Лет 7 тэн служит.

2 часа назад, ДимДимыч сказал:

замена сгоревшего тэна требует слива воды из всей системы

Переделать то нормально никак, хотя бы котел отсечь запорной арматурой?

x22 · October 5, 2022

3 hours ago, ДимДимыч said:

Единственно конечно обнадёживает что площадь 2-х 4кВт тэнов больше площади одного 2кВт раза в 4-е!

Ну а главная цель такого включения тэнов это безьотказность на лет 10 точно.

В дополнение...

Ошибка!

Это как греться лампами накаливания (две лампочки последовательно ни светить , ни греть не будут), для передачи тепла нужна разность температур (разность потенциалов), а тэн на 220, включеный на 110, не нагреется до нужной температуры и не нагреет воду.

ДимДимыч · October 5, 2022

1 час назад, x22 сказал:

МОС 3063 включится только в следующем полупериоде, при переходе через 0, а МОС 3062 "шарахнет в моменте" , т.е. если управляющий сигнал придет в пике синуса, значит на холодный тэн - пиковое напряжение. На 3063 можно регулировать инерционную нагрузку (тэн) количеством полных полу-синусоид ( пропуская одну , две , три синусоиды. или каждую вторую, каждую третью ...), а 3062 реализует фазовое управление.

По моему опыту, выгорают ТЭН от "плохой" воды: осаждается кальций на поверхность ТЭНа, - ухудшается теплоотдача - ТЭН перегревается и рвётся оболочка ТЭНа. Или от перегрева котла, - плохо прижимают датчик температуры к стенке (надо КТП помазать и деревяшкой прижать и поглубже в гильзу протолкнуть), и ТЭН продолжат фигачить до вскипания воды, хотя регулятор могут поставить на 60 град. Пики напряжения не так страшны...

1)Про МОС 3063 и подобные безпомеховые регуляторы знаю. Схемы простые, сделать не сложно.

Работают они не на фазном методе с помехами, а подача напряжения пачками.

Отсюда возможны мигания в сети дома.

Ну да ладно, можно и без этих диммеров обойтись.

2) По поводу плохой воды это тоже не айс, но благо хоть у нас именно "мягкая" вода, менее вредная.

3) Перегрева тэна в моём случае никогда не будет, всё самодельное....большой пенал на литров 100 и в нём тэны. Система работает по принципу недобора перебора мощности. Никаких переключений автоматики. У меня её просто нет! Сами термостаты на тэнах только для случая если откажет циркулярный насос. Заводской котёл это не на мой характер...слушать эти щелчки и бояться за всякие залипания контактов в малом объёме электрокотла. Можно конечно поискать и более серьёзные котлы на твердотельных реле, но это уже другая история по сложности и ценнику. Мне проще было сделать так как сделал.

Всё уже испытано прошлой зимой.

Ну а если пики напряжения не опасны, так и зря тогда "паникую".

ДимДимыч · October 5, 2022

27 минут назад, x22 сказал:

В дополнение...

Ошибка!

Это как греться лампами накаливания (две лампочки последовательно ни светить , ни греть не будут), для передачи тепла нужна разность температур (разность потенциалов), а тэн на 220, включеный на 110, не нагреется до нужной температуры и не нагреет воду.

Вот про это я конкретно и спрашивал. Спасибо!

Включал я так недавно...и да, что то эффекта обогрева я конкретно пока не понял.

Но опять же я от них ждал всего лишь 2кВт условных тепла.

И это было, пенал и вся система была тёпленькая. :)

Я к тому что есть возможность ещё прикрутить 2 тэна по 4кВт.

x22 · October 5, 2022

1 hour ago, ДимДимыч said:

Всё уже испытано прошлой зимой.

Ну а если пики напряжения не опасны, так и зря тогда "паникую".

Ну "толчковое питание" существенно выгоднее постоянного нагрева, если конечно не "на проток"... Это как раскачивать качели или раскручивать карусель: толчками! а можно качели раскачивать постоянно прилагая вектор вынуждающей силы, изменяющийся по знаку, величине и направлению. Толчками - эффективнее.

alss · October 5, 2022

1 час назад, ДимДимыч сказал:

Но опять же я от них ждал всего лишь 2кВт условных тепла.

И это было, пенал и вся система была тёпленькая. :)

Я к тому что есть возможность ещё прикрутить 2 тэна по 4кВт.

Из P=U^2/R следует, что при понижения напряжения в 2 раза выделяемая мощность уменьшится в 4 раза, т. е. 2 последовательных ТЭНа по 4 кВт отдадут 2 кВт в сумме, т. к. каждый отдаст по 1 кВт. Следовательно, в сумме с еще одной такой сборкой будет-таки 4 кВт, а за счет уменьшенного объема температура воды может даже и повыситься (мабуть).

x22 · October 5, 2022

11 minutes ago, alss said:

Из P=U^2/R следует, что при понижения напряжения в 2 раза выделяемая мощность уменьшится в 4 раза, т. е. 2 последовательных ТЭНа по 4 кВт отдадут 2 кВт в сумме, т. к. каждый отдаст по 1 кВт.

а теплопередача Ку=С*м* (Т2 - Т1). ТЭН нелинейный элемент, как и лампа. И разогрев его будет не до номинальной температуры (120 или сколько там по паспорту) а до существенно низкой . Теплопередача будет ниже. Надо по ВАХ (шутка) ТЭНа опрделить температуру нагрева при заданом напряжении (половина от 220 В). И получить температуру. А потом считать теплопередачу. Имейте ввиду, что ТЭН, как правило, нагревательный элемент, внутри герметичного кожуха, засыпаного песком или пудрой. Это является термо-сопротивлением и электрозащитным сопротивлением. То , что мы видим, это кожух , тэн - внутри. Ну не 220В мы же в воду сунем!!! Поэтому нагретый до температуры Т2 тэн, внутри кожуха , отдает тепло преодолевая тепловое сопротивление защитных оболочек. Поэтому сама спираль нагревается существенно сильнее, чем вода заданой температуры.

ДимДимыч · October 5, 2022

5 минут назад, alss сказал:

Из P=U^2/R следует, что при понижения напряжения в 2 раза выделяемая мощность уменьшится в 4 раза, т. е. 2 последовательных ТЭНа по 4 кВт отдадут 2 кВт в сумме, т. к. каждый отдаст по 1 кВт. Следовательно, в сумме с еще одной такой сборкой будет-таки 4 кВт, а за счет уменьшенного объема температура воды может даже и повыситься (мабуть).

Александр Степанович! А что вы имеете в виду под уменьшенным объёмом?

ДимДимыч · October 5, 2022

8 минут назад, x22 сказал:

а теплопередача Ку=С*м* (Т2 - Т1).

А нельзя какие конкретные цифры вставить для обеих вариантов ?

Что такое С,м, Т2,Т1 ?

x22 · October 5, 2022

Ну первая формула

Колличество тепла для нагрева Массы в 100 кг на сколько-то градусов равно удельной теплоемкости, умноженной на массу и на разность температур (была вода 20 град, хотим 50 , значит 50 -20 Т2-Т1)

Теперь вопрос: За какое время хотим нагреть ? за 1 секунду? Ку = 4200 Дж/кг град * 100 кг * (50-20) град = 12,6 МегаВатт Мощности. Аххренеть!

Ну ясно, что не за секунду, а за час. Тогда делим на 3600. и получаем 3 с половиной киловатта. Но эту мощность надо передать от Тена к воде. Вода хочет получать 3500 Ватт в течении часа, а для этого мы должны создать разность температур, раскочегарить ТЭН до более высокой температуры!!! Чтобы эта мощность перетекала от более нагретого к менее нагретому, от ТЭНа к воде.

Второе . Значит подводимую к воде тепловую мощность посчитали. А откуда мы её возьмем? От ТЭНа. С учетом КПД и тепловых сопротивлений ( от спирали к воде). Скорость передачи тепла тоже зависит от разницы температур ТЭНа и воды. Поэтому , если ТЭН нагреется половинным напряжением только до 40 градусов, то никаких заданых 50-ти Вы не получите, даже если электрическая мощность будет достаточной. Да и вообще никакого заметного нагрева не получите, если вода в контуре будет циркулировать. Так что хотим 50 градусов, значит обеспечиваем на кожухе 90, а на самой "спирали" ТЭНа ещё больше.

Карабасс · October 5, 2022

11 минут назад, x22 сказал:

получаем 3 с половиной киловатта. Но эту мощность надо передать от Тена к воде. Вода хочет получать 3500 Ватт, а

Да и не забываем, что это идеальные условия без учета теплопотерь. В реалиях или время больше или мощность.

x22 · October 5, 2022

Не к месту, многие баки предусматривают защиту от легионел, микробов, нагревом до 95 град. Ночью ( по программе) . Это говорит нам , специалистам, что это и есть максимальный расчетный режим агрегата. То есть тэн включен для достижения такой температуры на макс, и на постоянно. А "крейсерский" режим, на меньшую температуру ТЭна и воды, будет , типа ШИМ, ВИМ и пр. Уменьшеной мощности.

BAA · October 5, 2022

Пардон не увидел
Самое главное сеть не гадится.
У американских электроплит и нагревателей регулировка осуществляется не "ШИМ"ом а импульсной модуляцией, используя управление с переключением в нуле. https://www.vishay.com/docs/49828/49828_sg2131.pdf

Карабасс · October 5, 2022

2 часа назад, x22 сказал:

многие баки предусматривают защиту от легионел, микробов, нагревом до 95 град

Речь идёт о бойллерах в системе ГВС (кроме косвенного нагрева), а вот модели в которых это реализовано не подскажите?

x22 · October 5, 2022

я имел виду связку электрокотел и бойлер . Что-то типа протерм скат. Котел электрический и бойлер косвенного нагрева.

Но смысл был в другом. ТЭНы в электрокотлах работают не всю мощность, а диммируются.

Карабасс · October 5, 2022

Понятно.

Про диммирование тэнов, не совсем понимаю нужно ли это. По сути задача котла как можно быстрее загрузить бойллер или нагреть систему. Диммирование на мой взгляд растягивает это по времени. Ну а мощность необходимую для нагрева можно выбрать и в ручную. В любом случае задача нагреть как можно быстрее, дешевле при этом не усложняя излишней электронной автоматикой, чувствительной к всяческим аказиям электросети?

Предстоит выбор котла для отопления дома 120м2, газ в перспективе, котельную сразу под два котла планирую. Пока смотрю в сторону котлов "Зота"