Контрол на фазата на триак с използване на ШИМ Пропорционално време

Контролът на фазата на триак, използващ ШИМ схема, може да бъде полезен само ако е реализиран с пропорционален на времето формат, в противен случай реакцията може да бъде случайна и неефективна.

В няколко от по-ранните ми статии, дадени по-долу:

Проста верига за дистанционно управление на вентилатора

Бутонен регулатор на вентилатора с верига на дисплея

Димерна верига за LED крушки

Обсъдих относно използването на ШИМ за иницииране на верига за управление на фаза на триак, но тъй като проектите не включват технология, пропорционална на времето, реакцията от тези вериги може да бъде нестабилна и неефективна.

В тази статия научаваме как да коригираме същото, като използваме пропорционална на времето теория, така че изпълнението да се извършва по добре изчислен начин и много ефективно.

Какво представлява пропорционалното във времето управление на фазите с помощта на триаци или тиристори?

Това е система, при която триакът се задейства с изчислени дължини на ШИМ импулси, позволяващи на симистора да води периодично за определени дължини на честотата 50/60 Hz в мрежата, както се определя от позициите на PWM импулса и периодите от време.

Средният период на проводимост на симистора впоследствие определя средната мощност, за която натоварването може да се захранва или контролира и която изпълнява необходимия контрол на натоварването.

Например, тъй като знаем, че мрежовата фаза се състои от 50 цикъла в секунда, следователно, ако триакът се задейства периодично за 25 пъти със скорост от 1 цикъл ON и 1 цикъл OFF периоди, тогава може да се очаква натоварването да да се контролира с 50% мощност. По същия начин могат да бъдат внедрени и други пропорционални времена ON OFF за генериране на съответните количества по-висока или по-малка мощност на входа на товара.

Пропорционално на времето управление на фазата се осъществява с помощта на два режима, синхронен режим и асинхронен режим, при което синхронният режим се отнася до включване на триак само при нулеви пресичания, докато в асинхронен режим триак не е специално превключен при нулеви пресичания, а моментално на произволни места, на съответните фазови цикли.

В асинхронен режим процесът може да индуцира значителни нива на RF, докато това може да бъде значително намалено или да липсва в синхронния режим поради превключване на нула при пресичане на триак.

С други думи, ако триакът не е специално включен при нулеви пресичания, а при произволни пикови стойности, това може да доведе до РЧ шум в атмосферата, поради което винаги се препоръчва да се използва превключване на нулеви пресичания, така че RF шумът да може да бъде премахнат по време на операциите на триак.

Как работи

Следващата илюстрация показва как пропорционално на времето управление на фазата може да се изпълни с използване на ШИМ със синхронизация:

1) Първата форма на вълната на горната фигура показва нормален 50Hz AC фазов сигнал, състоящ се от синусоидално нарастващи и спадащи 330V пикови положителни и отрицателни импулси по отношение на централната нулева линия. Тази централна нулева линия се нарича нулева пресичаща линия за фазовите сигнали на променлив ток.

Може да се очаква триакът да провежда показания сигнал непрекъснато, ако неговият DC спусък на порта е непрекъснат без прекъсвания.

2) Втората фигура показва как триак може да бъде принуден да провежда само по време на положителни полуцикли в отговор на неговите задействащи механизми (ШИМ, показан в червено) при всяко алтернативно положително пресичане на нулата на фазовите цикли. Това води до 50% фазов контрол .

3) Третата фигура показва идентичен отговор, при който импулсите са синхронизирани да произвеждат редуващи се при всяко отрицателно пресичане на нула на фазата на променлив ток, което също води до 50% контрол на фазата за триак и товара.

Обаче произвеждането на такива синхронизирани ШИМ при различни изчислени нулеви пресичащи възли може да бъде трудно и сложно, поради което лесен подход за придобиване на която и да е пропорция на фазовото управление е да се използват синхронизирани импулсни влакове, както е показано на 4-та фигура по-горе.

4) На тази фигура могат да се видят изблици от 4 ШИМ след всеки алтернативен фазов цикъл, което води до около 30% намаление в работата на симистора и същото за свързания товар.

Може да е интересно да се забележи, че тук средните 3nos на импулсите са безполезни или неефективни импулси, тъй като след първия импулс триакът се фиксира и следователно средните 3 импулса нямат ефект върху симистора и триакът продължава да се провежда до следващата нула пресичане, където се задейства от последващия 5-ти (последен) импулс, позволяващ на симистора да се заключи за следващия отрицателен цикъл. След това, веднага щом се достигне следващото пресичане на нулата, липсата на допълнителни ШИМ възпрепятства провеждането на симистора и той се изключва, до следващия импулс при следващото пресичане на нулата, който просто повтаря процеса за симистора и неговите операции за контрол на фазата .

По този начин могат да се генерират други пропорционални на времето импулсни влакове с ШИМ за триаковата порта, така че да могат да бъдат приложени различни мерки за управление на фазите според предпочитанията.

В една от следващите ни статии ще научим за практическа схема за постигане на споменатия по-горе триак фазов контрол с използване на пропорционална на времето ШИМ верига