Ściemniacz, moc, obliczenia

Kategoria: Urzadzenia elektroniczne od srodka.

Wersja archiwalna tematu "Ściemniacz, moc, obliczenia" z grupy pl.misc.elektronika



Marcin 'MiKo' M.
29 Gru 2002, 21:27
Kombinuje sobie ściemniacz do żarówek oparty na sterowaniu fazowym (tak
nazywa się układ: generator pił + komparator + napięcie sterujące np. 0-5V?)
i zaczęła mnie zastanawiać pewna kwestia. Czy znając moc podłączonej żarówki
i poziom wysterowania (bo wyznacza go procek przy pomocy DACa) mogę wyliczyć
sobie prawdziwy pobór mocy? Moje rozumowanie jest takie - mogę "wyznaczyć"
odcinek sinusoidy na którym jest wlączona żarówka, znam natężenie prądy
płynącego przez włókno - więc chyba problemu nie ma? (oprócz ewentualnej
złożoności obliczeń - właśnie: jak to obliczyć? tzn. jakimi hasłami mam się
zainteresować?) Jakich czynników nie uzwzględni taka metoda pomiaru "na
sucho"? Co się dzieje z natężeniem prądu w zużywającej się żarówce? Jak to
odbija się na jasności świecenia? (przy stałym wysterowaniu ściemniacza of
corz). Jak dużą niepewność pomiaru to da? Jak bardzo dołąży sie do tego
założenie, że w gniazdku mam cały czas 230V (czy inna wartość wyliczona raz,
na podstawie kilku obserwacji - żeby uzwględnić ogólną jakość mojego
przyłącza)?

I jeszcze jedno: mam triak 4A i bezpiecznik topikowy 2A. Pytanie: czy
bezpiecznik zdąży ochronik triak? Chodzi o zabezpieczenie przed dwoma
możliwościami: zwarcie i skok natężenia w przepalającej się żarówce.

ziel
29 Gru 2002, 22:16
mogę wyliczyć
sobie prawdziwy pobór mocy?


Nie, prawdziwy można tylko zmierzyć. :-)

Moje rozumowanie jest takie - mogę "wyznaczyć"
odcinek sinusoidy na którym jest wlączona żarówka, znam natężenie prądy
płynącego przez włókno - więc chyba problemu nie ma?


O ile ta sinusoida będzie pochodziła z laboratoryjnego zasilacza.
A na poważnie, sinus sieci jest troszkę odkształcony i ma masę harmonicznych
Zwykłe mierzenie będzie obarczone dużym błędem, choć przyznam się, że
nie wiem czy błąd na poziomie 10% będzie dostatecznie widoczny na żarówce.

(oprócz ewentualnej
złożoności obliczeń - właśnie: jak to obliczyć? tzn. jakimi
hasłami mam się
zainteresować?)


A jaka ma być dokładność i ile ma kosztować ściemniacz?
Uwaga, są odwrotnie proporcjonalne :-)

Co się dzieje z natężeniem prądu w zużywającej się żarówce?


Dalej płynie.

Jak to odbija się na jasności świecenia? (przy stałym wysterowaniu
ściemniacza of
corz).


A to zależy od typu żarówki, są przypadki kiedy obserwuje się powolne
odparowywanie żarnika i osadzanie się na szkle, ale to chyba nie o to
chodzi.

Jak dużą niepewność pomiaru to da?


100%

Jak bardzo dołoży się do tego
założenie, że w gniazdku mam cały czas 230V (czy inna wartość
wyliczona raz,
na podstawie kilku obserwacji - żeby uwzględnić ogólną jakość mojego
przyłącza)?


P=I*U
Dla U=230V i Rżarówki=230Ohm wychodzi I=1A
P=1A*230V=230W
Dla U=220V i Rżarówki=230Ohm wychodzi I=0,96A
P=0,96A*220V=211W

Ale żeby taki ściemniacz zadziałał potrzebny będzie dobrze przemyślany
program i jeszcze lepiej odfiltrowany sygnał od zakłóceń.

I jeszcze jedno: mam triak 4A i bezpiecznik topikowy 2A. Pytanie: czy
bezpiecznik zdąży ochronik triak?


To raczej triak będzie chronił bezpiecznik ;-)

Chodzi o zabezpieczenie przed dwoma
możliwościami: zwarcie i skok natężenia w przepalającej się żarówce.


Czas przepalenia się bezpiecznika musi być krótszy od czasu prądu udaru
triaka.
Kiedyś musiałem zabezpieczyć układ przed zbyt dużym prądem, a bezpiecznik
musiał być mały. W końcu dołożyłem tyrystor (szybki) który przy zbyt dużym
prądzie robił dodatkowe zwarcie i w ten sposób przepalał bezpiecznik
zanim przeciążone tranzystory zaczęły dymić :-)

pzdr
Artur

Waldemar Krzok
30 Gru 2002, 04:23

ziel:

| mogę wyliczyć
| sobie prawdziwy pobór mocy?
Nie, prawdziwy można tylko zmierzyć. :-)


AMEN!

O ile ta sinusoida będzie pochodziła z laboratoryjnego zasilacza.
A na poważnie, sinus sieci jest troszkę odkształcony i ma masę harmonicznych
Zwykłe mierzenie będzie obarczone dużym błędem, choć przyznam się, że
nie wiem czy błąd na poziomie 10% będzie dostatecznie widoczny na żarówce.
może być.

A jaka ma być dokładność i ile ma kosztować ściemniacz?
Uwaga, są odwrotnie proporcjonalne :-)


optymista. Raczej odwrotnie proporcjonalne do wykładnika ;-)

| I jeszcze jedno: mam triak 4A i bezpiecznik topikowy 2A. Pytanie: czy
| bezpiecznik zdąży ochronik triak?

To raczej triak będzie chronił bezpiecznik ;-)

| Chodzi o zabezpieczenie przed dwoma
| możliwościami: zwarcie i skok natężenia w przepalającej się żarówce.


dla tyrystorów i triaków nie prąd jest straszny (znaczy też, ale nie tak
bardzo), tylko dI/dt. W każdym razie jako bezpiecznik przepięciowy w
moim zasilaczu 14V/25A mam tyrystor 100A (taka pastylka) zwierający
bezpiecznik, jak napięcie wzrośnie ponad 15V.
  Bezpiecznik automatyczny, a właściwie wyłącznik nadprądowy już 2 razy
szlag trafił, tyrystor żyje ;-)

Waldek

Marcin 'MiKo' M.
30 Gru 2002, 12:04
| mogę wyliczyć
| sobie prawdziwy pobór mocy?
Nie, prawdziwy można tylko zmierzyć. :-)


No tak, wiem. Ale na dużej dokładności mi nie zależy. Ma być orientacyjnie.

O ile ta sinusoida będzie pochodziła z laboratoryjnego zasilacza.
A na poważnie, sinus sieci jest troszkę odkształcony i ma masę
harmonicznych
Zwykłe mierzenie będzie obarczone dużym błędem, choć przyznam się, że
nie wiem czy błąd na poziomie 10% będzie dostatecznie widoczny na żarówce.


Jeśli ta niedoskonałość sinusa w gniazdku wporwadziłaby ok. 10-20%
niedokładności  to mnie w ogóle nie obchodzi :-) Chodzi mi tylko o
oszacowanie mocy jaka jest zuzywana - taka namiastka kontroli rachunków :-)

| (oprócz ewentualnej
| złożoności obliczeń - właśnie: jak to obliczyć? tzn. jakimi
| hasłami mam się
| zainteresować?)
A jaka ma być dokładność i ile ma kosztować ściemniacz?


Zaraz, zaraz. W moim zamyśle to miało być całkowicie uniezależnione od
ściemniacza. Ściemniacz sobie, obliczenia sobie.

Uwaga, są odwrotnie proporcjonalne :-)


Jak ze wszystkim :-)

| Co się dzieje z natężeniem prądu w zużywającej się żarówce?
Dalej płynie.


:-D Ale jakieś tendencje? Wzrasta, spada?

A to zależy od typu żarówki, są przypadki kiedy obserwuje się powolne
odparowywanie żarnika i osadzanie się na szkle, ale to chyba nie o to
chodzi.


Przypuszczam że zbyt zauważalne to nie jest w normalnej pracy. Chociaż
widziałem żarówkę któa cała czarna była :-)

| Jak dużą niepewność pomiaru to da?
100%


No bez przesady. Taka niepewność to bym miał gdybym założył że w ogóle nie
ma ściemniacza (ba, nawet włącznika) i żarówka się pali na stałe ze swoją
pełną nominalną mocą.

Ale żeby taki ściemniacz zadziałał potrzebny będzie dobrze przemyślany
program i jeszcze lepiej odfiltrowany sygnał od zakłóceń.


??? Może mówimy o czymś innym?

| I jeszcze jedno: mam triak 4A i bezpiecznik topikowy 2A. Pytanie: czy
| bezpiecznik zdąży ochronik triak?
To raczej triak będzie chronił bezpiecznik ;-)


To jak to zrobić żeby było na odwrót?

ziel
30 Gru 2002, 15:39
Jeśli ta niedoskonałość sinusa w gniazdku wporwadziłaby ok. 10-20%
niedokładności  to mnie w ogóle nie obchodzi :-) Chodzi mi tylko o
oszacowanie mocy jaka jest zuzywana - taka namiastka kontroli
rachunków :-)


Ale nie bardzo wiadomo jaki błąd by wprowadziła.
A do oszacowania, to potrzebny będzie przekładnik prądowy, bo
mierzenie spadku napięcia na oporniku to jest troszkę ryzykowne.
Do wtórnego uzwojenia podłączyć odpowiednio zabezpieczony
układ pomiarowy.
Tylko nie pytaj o schemat, nie mam pod ręką.

| Co się dzieje z natężeniem prądu w zużywającej się żarówce?
| Dalej płynie.
:-D Ale jakieś tendencje? Wzrasta, spada?


Nie wiem, ale chyba różnice są niewielkie, bo inaczej już dawno by były
w sprzedaży żarówki z sygnalizacją konieczności wymiany :-)

| Jak dużą niepewność pomiaru to da?
| 100%
No bez przesady. Taka niepewność to bym miał gdybym założył że w ogóle nie
ma ściemniacza (ba, nawet włącznika) i żarówka się pali na stałe ze swoją
pełną nominalną mocą.


Dalej 100%.
Nie można oszacować dokładności układu którego schemat jest nieznany.

| Ale żeby taki ściemniacz zadziałał potrzebny będzie dobrze przemyślany
| program i jeszcze lepiej odfiltrowany sygnał od zakłóceń.
??? Może mówimy o czymś innym?


Tak. :-)

| I jeszcze jedno: mam triak 4A i bezpiecznik topikowy 2A. Pytanie: czy
| bezpiecznik zdąży ochronik triak?
| To raczej triak będzie chronił bezpiecznik ;-)
To jak to zrobić żeby było na odwrót?


Tak bez liczenia, triak z prądem 16A. Ale to i tak nie gwarantuje
100% pewności, że zawsze poleci bezpiecznik, a triak ocaleje.

pzdr
Artur

Fish
30 Gru 2002, 16:40

No tak, wiem. Ale na dużej dokładności mi nie zależy. Ma być
orientacyjnie.


Orientacyjnie, zaniedbując znane zjawisko nieliniowości rezystancji żarówki
przy zmianach temperatury włokna to się da.

Wystarczy  trochę matematyki i kawałek komputerka do obliczeń.
Jeżeli weźmiesz kawałek połówki sinusoidy z wycietym do momentu odpalenia
triaka początkiem to możesz się pokusić o określenie wartości skutecznej
takiego kawałka sinusa.
    Robiąc to dla wielu kątów wysterowania dostaniesz charakterystykę U
skuteczne (kąta wysterowania)
    Dalej to już prawo Ohma i charakterystyka mocy w zależności od kąta
wysterowania gotowa.
    Jakby jeszcze wyznaczyć charakterystykę zmian rezystancji w zależności
od napięcia skutecznego na żarówie to całość obliczeń byłaby nawet dość
dokładna.
Można to zrobić przy prądzie stałym - dla żarówy to wsio ryba czym się ja
zasili.

Oczywiście w gotowym układzie byłoby dobrze jeszcze zmierzyc napięcie
zasilające sciemniacz bo jego wachania mogą mieć duży wpływ na ostateczny
wynik.

J.F.
30 Gru 2002, 20:24

Kombinuje sobie ściemniacz do żarówek oparty na sterowaniu fazowym (tak
nazywa się układ: generator pił + komparator + napięcie sterujące np. 0-5V?)
i zaczęła mnie zastanawiać pewna kwestia. Czy znając moc podłączonej żarówki
i poziom wysterowania (bo wyznacza go procek przy pomocy DACa) mogę wyliczyć
sobie prawdziwy pobór mocy? Moje rozumowanie jest takie - mogę "wyznaczyć"
odcinek sinusoidy na którym jest wlączona żarówka, znam natężenie prądy
płynącego przez włókno - więc chyba problemu nie ma?


Zarowka ? No to jest problem - rezystancja mocno zalezy od
temperatury, czyli od mocy doprowadzonej ...

I jeszcze jedno: mam triak 4A i bezpiecznik topikowy 2A. Pytanie: czy
bezpiecznik zdąży ochronik triak?


Prawo Murphego: element zabezpieczony bezpiecznikiem spali sie tym
szybciej im drozej kosztuje lub im bardziej skomplikowana jest jego
wymiana. :-)

J.

Marcin 'MiKo' M.
30 Gru 2002, 20:27
Użytkownik "Fish" <apf@bledneslowo.poczta.onet.plnapisał
Orientacyjnie, zaniedbując znane zjawisko nieliniowości rezystancji
żarówki
przy zmianach temperatury włokna to się da.


Wydawało mi się, że to się musi dać zrobic.

Wystarczy  trochę matematyki i kawałek komputerka do obliczeń.
Jeżeli weźmiesz kawałek połówki sinusoidy z wycietym do momentu odpalenia
triaka początkiem to możesz się pokusić o określenie wartości skutecznej
takiego kawałka sinusa.
    Robiąc to dla wielu kątów wysterowania dostaniesz charakterystykę U
skuteczne (kąta wysterowania)


Gdzie szukać informacji na temat sposobu wykonania takich obliczeń?

Oczywiście w gotowym układzie byłoby dobrze jeszcze zmierzyc napięcie
zasilające sciemniacz bo jego wachania mogą mieć duży wpływ na ostateczny
wynik.


Tak jak napisałem - pomierze kilka razy, obadam jak to z tym napięciem u
mnie konkretnie bywa i - albo wezmę jakąś średnią albo dam sobie spokój bo
wahania będą za duże i/lub nieprzewidywalne.

Marcin 'MiKo' M.
30 Gru 2002, 20:42
Użytkownik "J.F." <j@poczta.onet.plnapisał
Zarowka ? No to jest problem - rezystancja mocno zalezy od
temperatury, czyli od mocy doprowadzonej ...


Jak mocno?
To znaczy że się tego nie da bez dodatkowych pomiarów policzyć? Wychodzi
trochę blędne koło: moc zależy od mocy...

Prawo Murphego: element zabezpieczony bezpiecznikiem spali sie tym
szybciej im drozej kosztuje lub im bardziej skomplikowana jest jego
wymiana. :-)


Ech :-)

asterix
31 Gru 2002, 12:21
Hej

| mogę wyliczyć
| sobie prawdziwy pobór mocy?
Nie, prawdziwy można tylko zmierzyć. :-)


nie da sie ukryc, prawdziwy tylko zmierzyc, teoretyczny mozna policzyc :)))

| Moje rozumowanie jest takie - mogę "wyznaczyć"
| odcinek sinusoidy na którym jest wlączona żarówka, znam natężenie prądy
| płynącego przez włókno - więc chyba problemu nie ma?
O ile ta sinusoida będzie pochodziła z laboratoryjnego zasilacza.
A na poważnie, sinus sieci jest troszkę odkształcony i ma masę


harmonicznych
Chyba przesadzasz. To jest troszke odksztalcony czy ma mase harmonicznych?
Zazwyczaj - powtarzam - zazwyczaj nie jest tak zle, aby sie tym przejmowac.

Zwykłe mierzenie będzie obarczone dużym błędem, choć przyznam się, że
nie wiem czy błąd na poziomie 10% będzie dostatecznie widoczny na żarówce.


A mierzenie pradu nie bedzie obarczone bledem jak zastosuje sie miernik
TruRMS (nie pamietam, jak to sie pisze). Tylko, ze pomiar pradu nic nie da,
bo pozostaje jeszcze "cos fi". Aby otrzymac moc czynna taniej bedzie
podlaczyc miernik mocy lub po prostu licznik energii i po kilku godzinach
przeliczyc na moc :)))

| (oprócz ewentualnej
| złożoności obliczeń - właśnie: jak to obliczyć? tzn. jakimi
| hasłami mam się
| zainteresować?)


Najpierw musisz wyznaczyc dla zadanego ksztaltu pradu wartosc pierwszej
harmonicznej, to samo dla napiecia, ale mozna przyjac w uproszeniu, ze
napiecie ma ksztalt idealnie sinusoidalny i posiada tylko pierwsza
harmoniczna. Wyznaczyc kat przesuniecia pomiedzy napieciem i pradem i
wyliczyc na tej podstawie moc czynna.
Mozna to policzyc tez innymi metodami stosowanymi m.in. w analizatorach
widma, ale to juz sporo liczenia na macierzach, calkach i diabli wiedza czym
jeszcze.

| Jak bardzo dołoży się do tego
| założenie, że w gniazdku mam cały czas 230V (czy inna wartość
| wyliczona raz,
| na podstawie kilku obserwacji - żeby uwzględnić ogólną jakość mojego
| przyłącza)?
P=I*U
Dla U=230V i Rżarówki=230Ohm wychodzi I=1A
P=1A*230V=230W
Dla U=220V i Rżarówki=230Ohm wychodzi I=0,96A
P=0,96A*220V=211W

Ale żeby taki ściemniacz zadziałał potrzebny będzie dobrze przemyślany
program i jeszcze lepiej odfiltrowany sygnał od zakłóceń.

| I jeszcze jedno: mam triak 4A i bezpiecznik topikowy 2A. Pytanie: czy
| bezpiecznik zdąży ochronik triak?
To raczej triak będzie chronił bezpiecznik ;-)


szeregowo z traikiem daje sie indukcyjnosc, ktora ogranicza dI/dt.
Odpowiednio dobrana ochroni triak przez skutkami zwarc (o ile bezpiecznik
bedzie odpowiedni pod wzgledem pradu i czasu zadzialania).

| Chodzi o zabezpieczenie przed dwoma
| możliwościami: zwarcie i skok natężenia w przepalającej się żarówce.
Czas przepalenia się bezpiecznika musi być krótszy od czasu prądu udaru
triaka.


Nigdy nie badalem przepalajacej sie zarowki, ale czy wystepuje tam skok
pradu? nie jestem przekonany, bo niby dlaczego ma wystepowac.

pzdr

Wojt
31 Gru 2002, 14:26

"Marcin 'MiKo' M." <m-i-k-o@...tenbit.plwrote in message

Kombinuje sobie ściemniacz do żarówek oparty na sterowaniu fazowym (tak
nazywa się układ: generator pił + komparator + napięcie sterujące np.
0-5V?)
i zaczęła mnie zastanawiać pewna kwestia. Czy znając moc podłączonej
żarówki
i poziom wysterowania (bo wyznacza go procek przy pomocy DACa) mogę
wyliczyć
sobie prawdziwy pobór mocy? Moje rozumowanie jest takie - mogę "wyznaczyć"


[...]

Metoda z komparatorem i DAC wygląda na straszliwie skomplikowaną do takiego
zastosowania. Zrób inaczej: nie mierz napięcia tylko czas od początku okresu
sinusoidy. Półokres trzeba nieliniowo podzielić na kilka, kilkanaście
przedziałów (które odpowiadają stopniom jasności żarówki) i włączać
obciążenie w odpowiednim czasie dla danego przedziału . Jest to opisane w
EP8/2001.

W.