TRIAC调光器，电路设计帮助（电阻负载）

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好的，我的任务是为耗散约250W的240V加热灯制作调光控制系统。我需要通过微处理器的控制来调节灯的热量输出。

我正在开发基于8051的SoC，该芯片具有RF电路以及一些传感器和执行器。基本上，它是无线传感器网络中的一个节点。我没有考虑所有其他组件。

我主要是一名软件专家，因此在这里可能需要一些帮助。请原谅我的行话，如果我提出基本问题，我对此没有很多经验。

我正在考虑这样的调光电路设计：

在此处输入图片说明

..并且我有一些问题:)我用与问题匹配的数字标记了红色框：

1）

这是驱动三端双向可控硅开关的明智方法吗？引脚6上的电阻应具有较高的额定功率。像5W或我猜的东西。
GPIO支路可提供高达500mA的电流，因此应该足够驱动晶体管的栅极，对吗？
大多数情况下，我都会接受它。

2）

我不知道加热灯的感应性如何，或者其电阻随温度如何变化。我想估算三端双向可控硅开关的规格。

240VAC（rms）约为340VAC（peak2peak），因此400V最大隔离电压就足够了，不是吗？
我认为最大浪涌电流额定值为4A会产生一些开销，但是我不确定我需要多少。我假设从冷启动会吸收大量电流- 我应该确定使用吗？除了额定最大功率为250W之外，我没有关于加热灯的任何数据。

3）

我是否正确理解这就是缓冲器？

我找到了几个对我有所帮助的主题，但我希望能发表评论。我读了这些：

TL; DR：我是否可以脱离原理图？对估计组件等级的一些帮助也将很不错:)

— 莫滕·詹森（Morten Jensen）
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您的情况有何独特之处，可避免使用标准的现成定时器开关？

— Dave Tweed 2012年

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@DaveTweed：正如alin建议的那样。这是较大设计的一部分，而不仅仅是调光器：)设计将成千上万的体积进行，因此单价具有某些优先权。虽然如果您知道我可以使用的调光器，请发布一个链接:)

— Morten Jensen

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一切都归结于如何控制调光器，而您并没有给我们提供我们确定调光器所需的环境。您是否要调节物体的温度？您说自己正在处理零交叉检测，但尚未向我们展示。就电路的交流侧而言，您有哪些问题在成千上万的双向可控硅和光隔离器的数据手册和应用笔记中没有得到解决？

— Dave Tweed 2012年

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@MortenJensen，只是不要介意太多。我告诉您的是，如果您再次检查安全性，那么就没有更多要检查的了。如果您不熟悉交流电源电子技术，请寻找经验丰富的人员来指导您。

— Standard Sandun

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没有完整的原理图，您只是想让我们猜测一下。您现在显示的只是输出阶段。如果没有其他电路，SOC将无法检测到零交叉。

— akohlsmith 2012年

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首先，如果您要控制加热元件，则不需要缓冲器。

其次，安全是一个相对术语。如果安全的话，您要问它是否会爆炸并着火，然后找到它。如果安全的话，我或在这里的任何人都可以告诉您，您已经建立了安全的电路，这意味着您不会伤害任何人....祝您好运。240 VAC通常被认为是不安全的电压，因此任何人都不愿让您继续前进是不明智的。

这里的链接显示了一个应用笔记，可以帮助您设计电路。

http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3003.pdf

安全建议：还有一条评论，请记住，指定零件时需要处理峰值电压，并处理可能来自电力公司的浪涌和过电压情况。因此，240 VAC是RMS值（平均值），峰值是2的sqrt乘以340伏。因此，请确保为240VAC电路使用可处理600V的双向可控硅。

— 布赖恩
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顶峰是sqrt（2）的乘积，除非出于安全性等考虑要增加一些开销。

— 2012年

Brian，感谢您的回答:)我将用一个更好的示意图更新我的问题。@exscape，是的，我是这么认为的-隔离电压为400V的部分我应该是安全的，对吗？

— Morten Jensen

@Brian我已经更新了我的问题（很多）。

— Morten Jensen

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我将添加一些其他内容：

500毫安的电流很大，除非uC在不同的电压下运行，否则应足以直接驱动光隔离器。即使那样，您也可以将其用作接收器。
如果仍然保留晶体管，则在GPIO和基极之间需要一个电阻。晶体管上的B-> E就像二极管一样工作，因此它将吸收您所允许的电流，而仅需几毫安即可完成工作。检查数据表，但是在不消耗过多电流的情况下，诸如1k之类的东西就足以完成所需的所有工作。
在决定以这种方式使用TRIAC时，请记住其行为。直到交流电压摆动到相反的极性并过零，它才会关闭。这意味着您不能使用uC提供的传统意义上的PWM（因为通常为几十千赫兹），您将不得不自己看零交叉并在内部进行计数以触发双向可控硅。您可能已经简化了该图，但是我没有看到任何表明您将过零信号馈入uC的信息。

— 布莱恩·博特彻（Bryan Boettcher）
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关于安全电压，这是一个很好的问题。我看到电源的电压摆幅高达260 VAC RMS。峰值约为364 VAC。400 V TRIAC可以满足该要求。但是，使用600 V TRIAC是明智的选择，但是成本更高。

— 弗兰
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我已经开始研究LED AC灯泡的AC调光，并制作了使用555计时器进行零位检测的电路。

555零交叉交流调光器 https://www.dropbox.com/s/l1mweybxcspuqwr/555.png?dl=0

直到现在，我还没有发现需要缓冲电路。我开始使用灯泡和调光器之间的较长（25m）电缆进行测试，并观察到闪烁。

不确定闪烁对加热灯有多重要。

您可能已经解决了问题。听到它走了，真是太好了。

祝好运。

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