Les éléments chauffants sont conçus pour gérer les contraintes mécaniques du cyclage thermique. Les allumer et les éteindre plusieurs fois ne pose généralement pas de problèmes.

Une chose à considérer est la constante de temps entre l'application de la puissance à un élément chauffant et le changement de température dans tout ce qui est chauffé. C'est probablement beaucoup plus long qu'un cycle de ligne électrique. Cela signifie que le PWM peut être assez lent mais toujours beaucoup plus rapide que le système ne peut répondre. Souvent, vous pouvez vous arranger pour avoir des demi-cycles de ligne électrique entiers soit complètement allumés, soit complètement éteints.

Regardez les offres de relais à semi-conducteurs, et vous verrez qu'il existe deux types de base. L'un commute immédiatement en fonction du signal d'entrée, et les autres commutent au prochain passage à zéro de la ligne électrique. Vous voulez ce dernier. La commutation à un passage à zéro réduit considérablement le bruit rayonné et conduit.

Une fois, j'ai fait un projet où un PIC 18 devait contrôler 24 radiateurs alimentés par la ligne électrique et contrôlés par des relais à semi-conducteurs. Pour chaque relais, il vous suffit de calculer s'il doit être sur ce demi-cycle de la ligne électrique. Cela prend très peu de calculs, et plusieurs chauffages peuvent facilement être gérés par un petit microcontrôleur comme un PIC 18.

Au lieu d'un PWM traditionnel avec une période fixe et un cycle de service variable, j'ai utilisé un algorithme de Bresenham pour décider l'état marche / arrêt à chaque demi-cycle. Le reste du système a fourni une valeur de 0 à 255 pour chaque appareil de chauffage pour indiquer la force avec laquelle il doit être conduit, 0 étant complètement éteint et 255 étant complètement activé. Pour chaque chauffage, gardez un accumulateur 8 bits. Chaque cycle (de l'algorithme, qui correspond à chaque 1/2 cycle de la ligne d'alimentation), ajoute le niveau d'entraînement souhaité de 0 à 255. S'il n'y a pas de report, gardez le radiateur éteint pendant ce cycle. Lors du report, allumez le chauffage et soustrayez 255 de l'octet, ce qui revient à ajouter 1. C'est tout. Oui, c'est vraiment aussi simple que ça.

Le contenu de fréquence le plus défavorable est toujours de 255 cycles, comme ce serait le cas avec PWM, mais les valeurs intermédiaires ont moins de contenu de basse fréquence en raison de la nature de dithering inhérente à l'algorithme de Bresenham. Dans tous les cas, en supposant une fréquence de ligne électrique de 50 Hz, le motif se répétera toutes les 2,6 secondes, quelle que soit la méthode que vous utilisez.

L'activer et le désactiver à l'aide d'un SSR de passage par zéro et d'une base de temps de 10 ou 30 secondes ne causera pas d'interférences électromagnétiques significatives (car il bascule aux passages par zéro).

Cela peut provoquer un scintillement de la lumière désagréable si les lumières sont sur le même circuit, de la même manière que les imprimantes laser et les copieurs provoquent parfois des scintillements. Cela ne devrait pas avoir d'effet notable sur les choses qui ne sont pas sur le même circuit.

Les gradateurs et PWM haute fréquence peuvent causer des problèmes de bruit / EMI, mais ce n'est pas un problème avec le PWM basse fréquence commuté par zéro.

Le PWM normal ne convient pas pour la commutation des éléments chauffants. Tout simplement parce que les éléments chauffants sont très lents à répondre aux variations de courant. Il leur faut du temps pour se réchauffer et se refroidir. Beaucoup plus long que des choses comme les moteurs ou les LED.

Vous devez donc utiliser une technique connue sous le nom de "Slow PWM", qui est un peu comme PWM en ce que vous avez un cycle de fonctionnement marche / arrêt, et le le rapport de l'un à l'autre définit le courant moyen, mais la période (ou la base de temps) du PWM est considérablement plus longue.

Au lieu de commuter à 500Hz, 1KHz, 20KHz, ou autre, vous devez passer à fractions de Hz - par exemple 0,25 Hz, ou une base de temps de 4 secondes. Des bases de temps plus longues peuvent également être utilisées, telles que les 30 secondes mentionnées dans la réponse de Sphero.

Il faut également prendre en compte le fait que même lorsqu'un élément chauffant est "éteint", il est encore très chaud et chauffer la zone qui l'entoure. Par conséquent, la température de la chose que vous essayez de chauffer continue d'augmenter après avoir éteint l'élément chauffant.

J'ai moi-même un four à refusion fait maison avec une paire d'éléments chauffants. Ceux-ci, je les permute à pas plus de 1 seconde d'intervalle, mais je n'utilise pas PWM pour eux. Au lieu de cela, j'utilise un algorithme prédictif qui essaie d'estimer à quoi la température continuera d'augmenter après que le courant a été supprimé et de supprimer le courant à un point approprié avant que la température cible n'ait été atteinte. Il utilise la pente des températures enregistrées au fil du temps, ainsi qu'une constante d'extension de chaleur déterminée manuellement.

J'utilise un contrôleur PWM bon marché sur mon élément chauffant à eau (3kw) réglé à 600 watts.C'est une façon de maximiser mon utilisation solaire à partir d'un système relié au réseau sur une période de temps.relais qui augmentera la puissance si nécessaire tôt le matin et tard le soir si nécessaire.Je l'ai utilisé pendant plus de 12 mois sans aucun problème.

Je tiens à souligner que de nombreux régulateurs de température REX 100, SESTOS D1S-VR, etc. utilisent un SSR standard et un PWM standard pour contrôler les éléments.Cela fonctionne bien pour moi en utilisant ces deux contrôleurs.