Истражени једноставни контролни кругови фазе триак

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





У управљачком кругу фазе триака, тријак се укључује ОН само за одређене делове полуциклуса наизменичне струје, што доводи до тога да оптерећење ради само у том периоду таласног облика наизменичне струје. То резултира контролисаним напајањем терета.

Тријаци се популарно користе као полупроводничка замена релеја за пребацивање АЦ снаге великих снага. Међутим, постоји још једна врло корисна карактеристика триацс-а која им омогућава да се користе као контролери снаге за контролу датог оптерећења на жељеном специфичном нивоу снаге.



Ово се у основи спроводи кроз неколико метода: контрола фазе и пребацивање нултог напона.

Примена фазне контроле је обично погодна за оптерећења попут пригушивача светлости, електромотора, техника регулације напона и струје.



Пребацивање нултог напона је прикладније за оптерећења са ниским напоном, као што су лампе са жарном нити, грејачи, лемилице, гејзири, итд. Иако се то такође може контролисати методом фазне контроле.

Како функционише контрола фазе Триац

Триац би могао бити активиран у било ком делу примењеног полуциклуса наизменичне струје и он ће и даље бити у проводном режиму све док полупериод наизменичне струје не достигне линију преласка нуле.

То значи да када се тријак покрене на почетку сваког полуцикла наизменичне струје, Триац би се у суштини укључио баш као прекидач за УКЉУЧЕЊЕ / ИСКЉУЧЕЊЕ.

Међутим, претпоставимо да ако се овај покретачки сигнал користи негде на пола таласног облика циклуса наизменичне струје, Триацу ће бити дозвољено да спроводи само током преосталог периода тог полуциклуса.

И зато што Триац се активира само за половину периода сразмерно смањује снагу која се испоручује на терет, за приближно 50% (слика 1).

Дакле, количина снаге оптерећења може се контролисати на било ком жељеном нивоу, само променом тачке покретања триака на таласном облику фазе наизменичне струје. Тако функционише контрола фазе помоћу тријака.

Примена Лигхт Диммер

ДО стандардни коло затамњивача светлости је представљен на слици 2 доле. Током сваког полу-циклуса наизменичне струје, 0.1µф кондензатор се пуни (кроз отпор управљачког потенциометра) док се не постигне напон од 30-32 на његовим пиноутима.

Око овог нивоа диода окидача (диац) је присиљена да се активира, узрокујући да напон пролази кроз окидач кроз капија триака.

ДО неонска лампа такође може бити запослен уместо а ђакон за исти одговор. Време које користи 0.1µф кондензатор за пуњење до прага пуцања диац-а зависи од подешавања отпора управљачког потенциометра.

Сада претпоставимо да ли потенциометар подешен на нулти отпор, довешће до тога да се кондензатор напуни тренутно до нивоа паљења диац-а, што ће заузврат довести до проводљивости током готово целог полу-циклуса наизменичне струје.

С друге стране, када се потенциометар подеси на њега, максимална вредност отпора може проузроковати кондензатор напунити до нивоа пуцања само док полуциклус скоро не достигне завршну тачку. Ово ће омогућити

Триац да спроводи врло кратко време док таласни облик наизменичне струје путује преко свог краја полуциклуса.

Иако је горе демонстрирани круг затамњења заиста једноставан и јефтин за изградњу укључује једно значајно ограничење - не дозвољава глатку контролу снаге на оптерећењу од нуле до максимума.

Док ротирамо потенциометар, можда ћемо приметити да струја оптерећења прилично нагло расте од нуле до неких виших нивоа одакле би ово тек могло несметано да ради на вишем или нижем нивоу.

У случају да се напајање наизменичном струјом накратко прекине и осветљење лампе падне испод овог нивоа „скока“ (хистерезе), лампица остаје искључена чак и након што је напокон обновљено напајање.

Како смањити хистерезу

Ово ефекат хистерезе могао бити знатно спуштен применом дизајна као што је приказано у кругу на слици 3 доле.

Исправка: Молимо замените 100 уФ са 100 уХ за РФИ завојницу

Овај круг одлично функционише као а затамњење светла за домаћинство . Сви делови могу се поставити на задњи део зидне преклопне плоче, а у случају да је оптерећење испод 200 вати, Триац може радити без зависности од хладњака.

Практично 100% одсуство хистерезе је неопходно за пригушиваче светлости који се користе у оркестралним представама и позориштима, како би се омогућила доследна контрола осветљености светиљки. Ова карактеристика се може постићи радом са струјним кругом приказаним на слици 4 доле.

Исправка: Молимо замените 100 уФ са 100 уХ за РФИ завојницу

Избором снаге Триац

Жаруље са жарном нити повлаче невероватно велику струју током периода када филамент достигне радне температуре. Ово укључите пренапонски вал струја би могла премашити номиналну струју триака за око 10 до 12 пута.

Срећом, сијалице за домаћинство могу да достигну своју радну температуру за само неколико циклуса наизменичне струје, а овај кратки период јаке струје Триац лако апсорбује без икаквих проблема.

Међутим, ситуација можда неће бити иста за сценарије позоришног осветљења, у којима великим сијалицама треба много дуже време да постигну своју радну температуру. За такву врсту примене Триац мора бити оцењен на најмање 5 пута већи од типичног максималног оптерећења.

Флуктуација напона у круговима за управљање фазом триак

Сваки од до сада приказаних контролних кругова фазе триака зависи од напона - што значи да њихов излазни напон варира као одговор на промене улазног напона напајања. Ова зависност од напона могла би се елиминисати употребом зенер диоде која је у стању да стабилизује и одржи напон на временском кондензатору константним (слика 4).

Ова поставка помаже у одржавању практично константног излаза без обзира на било какве значајне варијације улазног напона мреже. Редовно се налази у фотографским и другим применама где изузетно стабилан и фиксиран ниво светлости постаје неопходан.

Контрола флуоресцентне лампе

Позивајући се на све до сада објашњене кругове фазне регулације, жаруљама са жарном нити се може манипулисати без икаквих додатних промена на постојећем систему кућног осветљења.

Затамњење флуоресцентних сијалица може бити могуће и путем ове врсте триачне фазне контроле. Када спољна температура халогене сијалице падне испод 2500 степени Ц, циклус регенерације халогена постаје неактиван.

То може проузроковати да се нит волфрама одложи преко зида лампе, смањујући животни век нити такође ограничавајући пренос осветљења кроз стакло. Прилагођавање које се често користи заједно са неким од претходно прегледаних кругова приказано је на слици 5

Ова поставка УКЉУЧУЈЕ лампе како залази мрак и поново их гаси у зору. Неопходно је да фотоћелија види амбијентално светло, али да буде заштићена од лампе којом се контролише.

Контрола брзине мотора

Контрола фазе тријаком такође вам омогућава подешавање брзина електромотора . Општа врста серијски намотаних мотора могла би се управљати кроз кола слична онима која се примењују за пригушивање светлости.

Међутим, да би се гарантовала поуздана комутација, кондензатор и серијски отпор морају бити паралелно спојени преко Триаца (слика 6).

Овим подешавањем брзина мотора може да варира као одговор на промене оптерећења и напона напајања,

Међутим, за апликације које нису критичне (на пример контрола брзине вентилатора), у којима је оптерећење фиксирано при било којој датој брзини, коло неће захтевати никакве промене.

Чини се да брзина мотора која се обично унапред програмира, одржава константном чак и са променама услова оптерећења, корисна карактеристика за електричне алате, лабораторијске мешалице, часовничарске токаре грнчарских точкова итд. , СЦР је обично укључен у полуталасни аранжман (слика 7).

Коло ради прилично добро у ограниченом року опсег брзине мотора мада може бити осетљив на „штуцање“ при малим брзинама, а правило полуталасног рада инхибира стабилизовани рад знатно изнад опсега брзине од 50%. На слици 8 приказано је коло за фазно осетљиво оптерећење где Триац испоручује потпуну нулу до максималне контроле.

Управљање брзином асинхроног мотора

Индукциони мотори брзина се такође може контролисати помоћу Триацс-а, мада можете наићи на неколико потешкоћа, посебно ако су у питању мотори са подељеном фазом или кондензатором. Обично се асинхроним моторима може управљати између пуне и половине брзине, с обзиром да нису 100% оптерећени.

Температура мотора могла би се користити као прилично поуздана референца. Температура никада не би требало да пређе спецификације произвођача, ни при којој брзини.

Ипак, опет би се могао применити побољшани коло затамњивача светлости приказано на слици 6, међутим, терет мора бити повезан на алтернативном месту као што је приказано у испрекиданим линијама

Варирање напона трансформатора кроз фазну контролу

Горе постављено коло, такође се може користити за регулацију напона унутар примарног бочног намотаја трансформатора, чиме се добија секундарни излаз променљиве брзине.

Овај дизајн је примењен у различитим контролерима сијалица за микроскоп. Обезбеђена је променљива подешавања нуле променом отпорника 47К помоћу потенциометра од 100 к.

Управљање оптерећењем грејања

Различити Триац фазни контролни кругови о којима се до сада расправљало могу се применити за управљање апликацијама оптерећења типа грејача, мада се температура оптерећења која се контролише може променити у зависности од варијација улазног наизменичног напона и температуре околине. Коло које надокнађује такве променљиве параметре приказано је на слици 10.

Хипотетички овај круг могао би да одржи температуру стабилизовану на нивоу од 1% од унапред одређене тачке, без обзира на промене напона наизменичне струје од +/- 10%. Прецизне укупне перформансе могу се одредити структуром и дизајном система на коме се примењује контролер.

Овај круг пружа релативну контролу, што значи да се укупна снага даје грејном оптерећењу како се оптерећење почиње загревати, а затим се у некој средњој тачки снага спушта кроз меру пропорционалну разлици између стварне температуре оптерећења и предвиђене температуре оптерећења.

Пропорционални опсег је променљив кроз контролу 'појачања'. Коло је једноставно, али ефикасно, али укључује један значајан недостатак који ограничава његову употребу на у основи мања оптерећења. Ово питање се односи на емисију јаких радио сметњи услед уситњавања фазе тријака.

Интерференције радио фреквенција у системима за контролу фазе

Сви уређаји за контролу фазе триака избацују огромне количине РФ сметњи (радио фреквенцијске сметње или РФИ). Ово се у основи дешава на нижим и умереним фреквенцијама.

Емисију радио фреквенције снажно појачавају сви оближњи радио таласи средњег таласа, чак и аудио опрема и појачала, стварајући иритантни гласан звук звона.

Овај РФИ такође може утицати на опрему лабораторија за истраживање, посебно на пХ метре, што резултира непредвидивим функционисањем рачунара и других сличних осетљивих електронских уређаја.

Изводљиво средство за смањење РФИ је додавање РФ индуктора у серију са далеководом (у круговима означен као Л1). Прикладно димензионисана пригушница могла би се направити намотавањем 40 до 50 завоја супер емајлиране бакарне жице преко мале феритне шипке или било ког феритног језгра.

То може довести до индуктивности од приближно 100 уХ у великој мери сузбијајући РФИ осцилације. За појачано потискивање можда ће бити неопходно максимализовати број завоја на онолико висок колико је могуће, или индуктивности до 5 Х.

Недостатак РФ пригушнице

Пропаст овог типа управљачког круга триак фазе заснованог на РФ завојници је у томе што се снага оптерећења мора узети у обзир у складу са дебљином жице пригушнице. Да би оптерећење требало да буде у опсегу киловата, РФ жица пригушнице мора бити довољно дебела због чега се величина завојнице знатно повећава и гломазна.

РФ шум је пропорционалан снази оптерећења, па већа оптерећења могу проузроковати већу РФ емисију захтевајући побољшана кола за сузбијање.

Ово питање можда није толико озбиљно за индуктивна оптерећења попут електричних мотора, јер у таквим случајевима сам намотај терета пригушује РФИ. Триац Пхасе цонтрол је такође повезан са додатним проблемом - то је фактор снаге оптерећења.

На фактор снаге оптерећења може негативно утицати и то је питање које регулатори напајања разматрају прилично озбиљно.




Претходни: ЛМ10 оптички кругови за примену појачала - ради са 1,1 В Следеће: Круг генераторског таласног облика синус-косинуса