Schwingungspaketsteuerung mit ESP32

[Tobias B. (tourer)]

Hallo, das ein oder andere habe ich hier schon gefunden, allerdings ohne 
mich weiter zu bringen.
Ich suche eine Möglichkeit, einen 2KW Heizstab von der Leistung, 
stufenlos  zu Regeln.
Ein Versuch mit 500W Phasenanschnitt war mit einem ESP8266 schon 
erfolgreich, allerdings ist dieses ja nicht unbedingt die beste Wahl, 
bezüglich der Störfrequenzen und sonstigen Dingen, die man damit 
erzeugt.
Ich benötige etwas Hilfe für einen neuen Regler, zum Beispiel den 
Schwingungspaketregler.
Kann mir jemnd sagen, ob man diesen relativ leicht selbst bzw. als 
Baugruppe kaufen kann und mit einem ESP ansteuern kann ?
Ich entschuldige mich jetzt schon, wenn es dieses Thema schon tausend 
mal gab und ich ich zu doof war, diese zu finden.
Gruß Tourer

[Andras H. (kyrk)]

Früher hat man dafür Triacs genommen. Dann einfach mit slow PWM 
antreiben.

https://www.google.com/search?client=firefox-b-e&q=Triac+switch+2kW

[H.Joachim S. (crazyhorse)]

Du brauchst einen Triac (oder besser ein passendes SSR) und eine 
Nulldurchgangserkennung, der Rest einfache Software.
Je nach Trägheit der Last kannst du fast beliebig fein die Leistung 
steuern.
Ich würde mal mit 1s Intervall anfangen, das macht 100 Halbwellen, 
dementsprechend kann man in 1%-Schritten die mittlere Leistung 
einstellen (1 Halbwelle an, 99 aus ->1%), wird i.a. schon völlig 
ausreichen.
Besser als Anschnitt/Abschnitt ist das Prinzip für das Netz, nach 
Möglichkeit nur Vollwellen einschalten.

[Henrik V. (henrik_v)]

Da schon ein µC verwendet werden soll, kann man auch für seine n 
Leistungsstufen die Halbwellen möglischt gleichmäßig verteilen.
Bei Kurzzeitbetrieb (Heißluftföhn) nicht soo wichtig, aber bei 
Dauerbetrieb und viel Leistung. Stichwort Flicker und DC Belastung

[Tobias B. (tourer)]

Danke für die Antworten.
Triac schön und gut, aber gibt es da Anleitungen wie man so etwas 
aufbaut und mit einem ESP verbindet und steuert ?
Bitte nicht falsch verstehen, ich möchte niemanden meine Arbeit machen 
lassen, aber ich habe immer fertige Regler genommen und anhand von einem 
Beispiel das ganze dann nachgemacht. Nur für die 
Schwingungspaketsteuerung  fehlt mir das ganze ...

[Anselm 6. (anselm68)]

Ein 0815 SSR mit 3.3V Logikeingang mit Software in in einem Zeitfenster 
von x Sekunden nur einen Bruchteil davon schaltet. Das ist garnicht so 
schwer.
Die Einschaltdauer sollte aber 20ms+ sein und ein vielfaches davon.
Dadurch stellst du sicher dass immer beide Halbwellen durchgelassen 
wurden.
Sonst belastest du das Netz ungleichmäßig.
Bei einem Heizelement ist es auf Grund der themischen Trägheit fast egal 
wie lange deine Periode dauert.
Beheizt du einen Tank oder ähnliches würd es sogar reichen im 
Sekundentakt zu entscheiden ob du einschaltest oder nicht.

Mega fancy wäre es natürlich einzelne Vollwellen zu schalten und auch 
noch zeitlich zu verteilen (also keine Pakete). Das wäre aber hier 
totaler overkill :)

o/
Anselm

[Tobias B. (tourer)]

So etwas nutz ich derzeit ...
Das ist doch schon ein triac, oder nicht ?
https://esphome.io/components/output/ac_dimmer.html

[Anselm 6. (anselm68)]

Ja, das ist für eine Phasenanschnittsteuerung.
Der ZeroCross verrät dir ab wann dein Zähler laufen soll :)
Aber 2KW --> ~10A sind warscheinlich zu viel für den Zwerg da.

[Tobias B. (tourer)]

Ja, das ist richtig, es gibt aber auch den großen Zwerg ;-) ... 16A > 
24A
Also kann man diesen nur für Phasenanschnitt nutzen, oder auch mehr ?
Ich habe leider nicht so viel Ahnung, was das angeht, möchte es aber 
auch versuchen zu verstehen.
Grundprinzip habe ich verstanden. Triac nahe Null zünden und je nach 
zeit Wellen auslassen ...
Was müsste ich aber in meinem Programm dafür tun ?
Laut ESPHome kann ich das hier einstellen

method (Optional): Set the method for dimming, can be:

    leading pulse: (default) a short pulse to trigger a triac.

    leading: gate pin driven high until the zero cross is detected

    trailing: gate pin driven high from zero cross until dim period, 
this method is suitable for mosfet dimmers only.

[Ralf K. (kurtx)]

Wo ist das Problem?
Womit langweilt sich der ESP32 denn die restlichen 99,9% der Zeit???

Der ESP32 hat genug Ports (IN über Opto) für eine 
Netz-Nulldurchgangserkennung und kann mit wenigen ppm seiner Rechenkraft 
die gleichmäßige Verteilung von Vollwellenpaketen für eine träge 
E-Heizung
in Prozentstufen , oder feiner ermitteln. Wahrscheinlich dürften auch 
noch ein bis zwei Ports (OUT über Opto) für die TRIAC-Ansteuerung, oder 
SSRs übrig sein.

[Tobias B. (tourer)]

Mein Problem ist, das ich mich damit zu wenig auskenne.
Ich würde gerne ESPHome nehmen. Aber ich Weiß nicht, was ESPHome macht,
wenn ich den Programmcode eintrage, bzw. wie es sein müsste ...

Derzeit habe ich das eingegeben ...
output:
  - platform: ac_dimmer
    id: dimmer
    gate_pin: D1
    zero_cross_pin:
      number: D2
      mode: INPUT
      inverted: yes
light:
  - platform: monochromatic
    output: dimmer
    name: "$long_devicename - Light"