Triac fazių kontrolė naudojant PWM laiko proporcingumą

„Triac“ fazės valdymas naudojant PWM grandinę gali būti naudingas tik tuo atveju, jei jis įgyvendinamas naudojant proporcingą laiko atžvilgiu formatą, kitaip atsakymas gali būti atsitiktinis ir neefektyvus.

Keliose mano ankstesniuose straipsniuose, pateiktuose žemiau:

Paprasta nuotolinio valdymo ventiliatoriaus reguliatoriaus grandinė

Mygtuko ventiliatoriaus reguliatorius su ekrano grandine

„Dimmer“ grandinė LED lemputėms

Aptariau apie PWM naudojimą inicijuojant triacinės fazės valdymo grandinę, tačiau, kadangi projektuose nebuvo laiko proporcingos technologijos, atsakas iš šių grandinių gali būti nepastovus ir neefektyvus.

Šiame straipsnyje mes sužinome, kaip taisyti tą patį, naudojant laiko proporcingumo teoriją, kad vykdymas būtų atliekamas gerai apskaičiuotu būdu ir daug efektyviau.

Kas yra proporcinga laiko fazių kontrolė naudojant triakus ar tiristorius?

Tai sistema, kurioje „triac“ suveikia apskaičiuotais PWM impulsų ilgiais, leidžiančiais „triac“ su pertraukomis veikti tam tikru tinklo 50/60 Hz dažnio ilgiu, nustatomu pagal PWM impulsų padėtį ir laikotarpius.

Vidutinis „triac“ laidumo laikotarpis vėliau nustato vidutinį galingumą, kuriam esant apkrova gali būti varoma ar valdoma ir kuri vykdo reikiamą apkrovos valdymą.

Pvz., Kaip žinome, kad tinklo fazę sudaro 50 ciklų per sekundę, todėl jei triacas suaktyvinamas su pertraukomis 25 kartus 1 ciklo įjungimo ir 1 ciklo išjungimo periodais, tada galima tikėtis, kad apkrova valdoma 50% galia. Panašiai galėtų būti naudojami kiti įjungimo išjungimo laiko proporciniai elementai, skirti generuoti atitinkamus didesnės ar mažesnės galios įvesties į apkrovą kiekius.

Laiko proporcingas fazių valdymas įgyvendinamas naudojant du režimus, sinchroninį režimą ir asinchroninį režimą, kur sinchroninis režimas reiškia „triac“ įjungimą tik esant nulinei kryžmei, tuo tarpu asinchroniniame režime „triac“ nėra specialiai įjungiamas ties nuline sankryža, greičiau bet kokiose atsitiktinėse vietose atitinkamuose fazių cikluose.

Asinchroniniu režimu procesas gali sukelti reikšmingą RF lygį, o sinchroniniame režime tai gali būti žymiai sumažinta arba jo gali nebūti dėl to, kad triacas perjungiamas per nulį.

Kitaip tariant, jei „triac“ nėra specialiai įjungtas ties nuline pervaža, o ne bet kokia atsitiktine smailės verte, tai gali sukelti RF triukšmą atmosferoje, todėl visada rekomenduojama naudoti nulio kirtimo perjungimas, kad būtų galima pašalinti RF triukšmą triac operacijų metu.

Kaip tai veikia

Šioje iliustracijoje parodyta, kaip proporcingas laiko fazių valdymas gali būti vykdomas naudojant PWM su laiku:

1) Pirmoji aukščiau pateiktame paveikslėlyje bangos forma rodo normalų 50 Hz kintamosios srovės fazės signalą, susidedantį iš sinusoidinio kylančio ir krentančio 330 V smailės teigiamo ir neigiamo impulso, atsižvelgiant į centrinę nulio liniją. Ši centrinė nulio linija vadinama kintamosios kintamosios linijos kintamosios srovės fazių signalams.

Galima tikėtis, kad triacas nuolat rodys rodomą signalą, jei jo vartų nuolatinės srovės įjungimas yra nuolatinis be pertraukų.

2) Antrame paveiksle parodyta, kaip triacą galima priversti atlikti tik per teigiamus pusės ciklus, reaguojant į jo vartų paleidiklius (raudonai pavaizduotas PWM) kiekviename pakaitiniame teigiamame fazinių ciklų nulio kirtime. Tai lemia 50% fazės kontrolę .

3) Trečiajame paveiksle parodytas identiškas atsakas, kai impulsai yra numatyti pakaitomis gaminti kiekvieną neigiamą nulinės kintamosios srovės fazės kirtimą, o tai taip pat lemia 50% fazės kontrolę triac ir apkrovai.

Tačiau tokių laiko nustatytų PWM gamyba skirtinguose apskaičiuotuose nulio kirtimo mazguose gali būti sudėtinga ir sudėtinga, todėl norint pasiekti bet kokią norimą fazių valdymo proporciją, lengva naudoti laikino impulso traukinius, kaip parodyta aukščiau esančiame 4-ame paveiksle.

4) Šiame paveiksle po kiekvieno pakaitinio fazinio ciklo gali būti matomi 4 PWM sprogimai, dėl kurių triac operacija sumažėja maždaug 30% ir tiek pat, kiek prijungta apkrova.

Gali būti įdomu pastebėti, kad čia viduriniai impulsai yra nenaudingi arba neveiksmingi, nes po pirmojo impulso triacas užsiblokuoja, todėl 3 viduriniai impulsai neturi įtakos triacui, o triacas tęsiasi iki kito nulio kirsti ten, kur ją suaktyvina paskesnis 5-asis (paskutinis) impulsas, leidžiantis triacui užfiksuoti kitą neigiamą ciklą. Po to, kai pasiekiamas toks nulio kirtimas, tolesnio PWM nebuvimas trukdo triacui veikti ir jis išjungiamas iki kito impulso kitame nulio kirtime, kuris paprasčiausiai pakartoja triac procesą ir jo fazių valdymo operacijas .

Tokiu būdu „triac“ vartams gali būti generuojami kiti laiko atžvilgiu proporcingi PWM impulsiniai traukiniai, kad būtų galima įgyvendinti skirtingas fazių valdymo priemones pagal pageidavimą.

Viename iš mūsų kitų straipsnių sužinosime apie praktinę grandinę, kaip pasiekti aukščiau aptartą triacinės fazės valdymą, naudojant proporcingą laiko atžvilgiu PWM grandinę