Gli elementi riscaldanti sono progettati per sopportare le sollecitazioni meccaniche dovute ai cicli termici. Accenderli e spegnerli molte volte di solito non causa problemi.
Una cosa da considerare è la costante di tempo che intercorre tra l'applicazione di potenza a un elemento riscaldante al cambiamento di temperatura in qualunque cosa venga riscaldata. Molto probabilmente questo è molto più lungo di un ciclo di linea elettrica. Ciò significa che il PWM può essere piuttosto lento ma comunque molto più veloce di quanto il sistema possa rispondere. Spesso puoi disporre di semicicli dell'intera linea di alimentazione completamente accesi o completamente spenti.
Guarda attraverso le offerte di relè a stato solido e vedrai che ci sono due tipi fondamentali. Uno cambia immediatamente in base al segnale di ingresso e l'altro cambia al successivo passaggio per lo zero della linea elettrica. Tu vuoi il secondo. La commutazione a zero crossing riduce notevolmente il rumore irradiato e condotto.
Una volta ho fatto un progetto in cui un PIC 18 doveva controllare 24 riscaldatori azionati dalla linea di alimentazione e controllati da relè a stato solido. Per ogni relè, è sufficiente calcolare se deve essere su questo semiciclo della linea di alimentazione. Ciò richiede pochissimi calcoli e più riscaldatori possono essere facilmente gestiti da un piccolo microcontrollore come un PIC 18.
Invece di un PWM tradizionale con un periodo fisso e un ciclo di lavoro variabile, ho usato un algoritmo di Bresenham per decidere lo stato on / off ogni mezzo ciclo. Il resto del sistema ha fornito un valore 0-255 per ogni riscaldatore per indicare quanto duramente dovrebbe essere guidato, con 0 che è completamente spento e 255 che è completamente acceso. Per ogni riscaldatore, conservare un accumulatore a 8 bit. Ogni ciclo (dell'algoritmo, che è ogni 1/2 ciclo della linea di alimentazione), aggiungere il livello di azionamento desiderato da 0 a 255. In caso contrario, tenere spento il riscaldatore per quel ciclo. Durante il trasporto, accendi il riscaldatore e sottrai 255 dal byte, che equivale ad aggiungere 1. Questo è tutto. Sì, è davvero così facile.
Il contenuto di frequenza nel caso peggiore è ancora 255 cicli, come sarebbe con PWM, ma i valori intermedi hanno un contenuto di frequenza inferiore a causa della natura intrinseca di dithering dell'algoritmo di Bresenham. In ogni caso, ipotizzando una frequenza di rete di 50 Hz, il pattern si ripeterà ogni 2,6 secondi indipendentemente dal metodo utilizzato.