Daugumai namuose naudojamų elektrinių prietaisų jų veikimui reikalinga kintamosios srovės energija. Ši kintamosios srovės arba kintama srovė prietaisams suteikiama perjungiant kai kuriuos galios elektroninius jungiklius. Kad apkrovos veiktų sklandžiai, būtina valdyti Taikoma kintamosios srovės galia jiems. Tai savo ruožtu pasiekiama kontroliuojant maitinimo elektroninių jungiklių, pavyzdžiui, SCR, perjungimo veikimą.
Du SCR komutacinio veikimo valdymo būdai
- Fazių valdymo metodas : Tai reiškia SCR perjungimo valdymą, atsižvelgiant į kintamosios srovės signalo fazę. Paprastai Tiristorius suveikia 180 laipsnių kampu nuo kintamosios srovės signalo pradžios. Arba kitaip tariant, esant kintamajai kintamosios srovės signalo bangos formai, tiristoriaus vartų gnybtui taikomi paleidimo impulsai. Kontroliuojant kintamosios srovės srovę SCR, šių impulsų taikymas atidedamas didinant laiką tarp impulsų ir tai vadinama valdymu paleidžiant kampo vėlavimą. Tačiau šios grandinės sukelia aukštesnio lygio harmonikas ir sukuria radijo dažnio RFI bei didelę įsiurbimo srovę ir esant didesniam galios lygiui, norint sumažinti RFI, reikia daugiau filtrų.
- Integruotas ciklo perjungimas: Integralus ciklo valdymas yra kitas metodas, naudojamas tiesioginiam kintamosios srovės konversijai į kintamą srovę, žinomą kaip nulinis perjungimas arba ciklo pasirinkimas. Integralaus ciklo paleidimas yra susijęs su kintamosios srovės perjungimo grandinėmis ir ypač su integruoto ciklo nulinės įtampos kintamosios perjungimo grandinėmis. Kai nulinės įtampos jungiklis naudojamas mažos galios koeficientui (indukcinei apkrovai), pavyzdžiui, varikliui ar galios transformatoriui, perjungti, elektros energijos transformatorius perkaito ant komunalinių linijų. Taigi apkrovos srovės prisotinimas yra pernelyg didelis įsiurbimo srovės. Kitas integruoto ciklo nulinės įtampos perjungimo metodas apima palyginti sudėtingų dviejų stabilių kaupimo elementų ir loginių grandinių išdėstymą, kurie iš tikrųjų skaičiuoja apkrovos srovės pusės ciklų skaičių. Integralus ciklo perjungimas susideda iš tiekimo į apkrovą įjungimo sveikam ciklų skaičiui ir tada išjungiant maitinimą dar vienam integruotų ciklų skaičiui. Dėl nulinės įtampos ir tiristorių nulinės srovės perjungimo generuojamos harmonikos bus sumažintos. Negalima naudoti integruoto ciklo perjungimo sklandžios įtampos, o dažnis yra kintamas. Integralus ciklo perjungimas, įjungiant tiristorių krūtinę, kaip būdas pašalinti visą kintamosios srovės signalo ciklą, ciklus ar ciklų dalis, yra gerai žinomas ir senas kintamosios srovės galios valdymo būdas, ypač esant kintamosios srovės šildytuvo apkrovoms. Tačiau koncepcija, kaip pasiekti įtampos bangos pavogimą ciklo būdu naudojant mikrovaldiklį, gali būti labai tiksli pagal programą, parašytą Asamblėjos / C kalba. Taigi, kad vidutinis įtampos arba šiuo metu patiriamos apkrovos laikas būtų proporcingai mažesnis nei tada, kai visas signalas turi būti prijungtas prie apkrovos.
Vienas šalutinis šios schemos panaudojimo poveikis yra įvesties srovės arba įtampos bangos formos disbalansas, nes ciklai yra įjungiami ir išjungiami per apkrovą, taigi jie yra tinkami konkrečioms apkrovoms, palyginti su šaudymo kampu valdomu metodu, kad sumažėtų THD.
Prieš pradėdami nagrinėti kiekvieno tipo valdymo pavyzdžius, šiek tiek trumpiau apibūdinkime apie nulio kirtimo aptikimą.
Nulio kirtimo aptikimas arba nulio įtampos kirtimas
Terminu „Nulinės įtampos kirtimas“ turime galvoje kintamosios srovės signalo bangos formos tašką, kuriame signalas kerta nulinę bangos formos atskaitą, arba, kitaip tariant, kur signalo bangos forma susikerta su x ašimi. Jis naudojamas periodinio signalo dažniui ar periodui matuoti. Jis taip pat gali būti naudojamas sinchronizuotų impulsų generavimui, kurie gali būti naudojami suveikiant silicio valdomo lygintuvo vartų terminalą, kad jis veiktų 180 laipsnių šaudymo kampu.
Sinuso banga iš prigimties turi mazgus, kuriuose įtampa kerta nulinį tašką, keičia kryptį ir užbaigia sinuso bangą.
Perjungdami kintamosios srovės apkrovą nulinės įtampos taške, mes praktiškai pašaliname įtampos sukeltus nuostolius ir įtempius.
Nulinis kryžminis arba nulinės įtampos jutiklis ZVS arba ZVR grandinė
Paprastai nulio kirtimo aptikime naudojamas OPAMP veikia kaip palyginamasis elementas, lyginantis pulsuojantį nuolatinės srovės signalą (gautą ištaisius kintamosios srovės signalą) su etalonine nuolatinės įtampos įtaka (gaunama filtruojant pulsuojantį nuolatinės srovės signalą). Etaloninis signalas pateikiamas neįtraukiančiam terminalui, o pulsuojanti įtampa - invertuojančiam terminalui.
Jei pulsuojanti nuolatinė įtampa yra mažesnė už etaloninį signalą, lygintuvo išvestyje sukuriamas loginis aukštas signalas. Taigi kiekvienam kintamosios srovės signalo kirtimo taškui impulsai generuojami iš nulio kirtimo detektoriaus išėjimo.
Vaizdo įrašas apie nulio kirtimo detektorius
Integruotas perjungimo ciklo valdymas (ISCC):
Norint pašalinti integruoto ciklo perjungimo ir fazinio valdymo perjungimo trūkumus, šildymo apkrovai valdyti naudojamas integruotas perjungimo ciklo valdymas. ISCC grandinė turi 3 sekcijas. Pirmąjį sudaro maitinimo šaltinis, skirtas visiems vidiniams stiprintuvams valdyti ir vartų energijai tiekti į puslaidininkinius įtaisus. Antrasis skyrius susideda iš nulinės įtampos aptikimo, nustačius nulinės maitinimo įtampos atvejį, ir suteikia fazės vėlavimą. Trečiame skyriuje reikalingas stiprintuvas, kuris padidina valdymo signalą pateikti maitinimo jungikliui įjungti reikalingą pavarą. ISCC grandines sudaro šaudymo grandinė ir galios stiprintuvas (FCPA) ir maitinimo šaltinis, skirtas valdyti apkrovą.
FCPA sudaro tiristoriaus vartų tvarkyklės, o TRIAC yra naudojamas kaip maitinimo įtaisai siūlomame projekte. „Triac“ gali įjungti srovę bet kuria kryptimi, kai jis anksčiau buvo vadinamas dvikrypčiu triodžiu arba dvišaliu triodo tiristoriumi. „Triac“ yra patogus kintamosios srovės grandinių jungiklis, leidžiantis valdyti didelius energijos srautus miliampų skalės valdymo srovėmis.
Integralaus ciklo perjungimo taikymas - pramoninis galios valdymas integruotu perjungimu
Šis metodas gali būti naudojamas kintamosios srovės valdymui, ypač tiesinėms apkrovoms, tokioms kaip elektrinėje krosnyje naudojami šildytuvai. Tuo mikrovaldiklis pateikia išvestį pagal pertraukimą, gautą kaip atskaitos šaltinį generuojančių impulsų generavimui.
Naudodami šiuos paleidimo impulsus, mes galime valdyti „Triac“ suaktyvinančius optoizoliatorius, kad būtų pasiektas vientisas ciklo valdymas pagal jungiklius, kurie yra susieti su mikrovaldikliu. Vietoje variklio yra numatyta elektrinė lempa, kad būtų galima stebėti jos veikimą.
Blokuojama maitinimo valdymo schema, integruojant ciklą
Čia nulio kirtimo detektorius naudojamas suaktyvinti impulsus tiristoriaus vartų impulsams. Šių impulsų taikymas kontroliuojamas per mikrovaldiklį ir optoizoliatorių. Mikrovaldiklis užprogramuotas impulsus taikyti optoizoliatoriui fiksuotam laikui, o paskui sustabdyti impulsų taikymą dar fiksuotam laikui. Dėl to visiškai pašalinami keli apkrovai pritaikytos kintamosios srovės signalo bangos formos ciklai. Atitinkamai optoizoliatorius tiristorių valdo remdamasis mikrovaldiklio įvestimi. Taigi valdoma lempos kintamosios srovės galia.
Fazių valdomo perjungimo taikymas - programuojamas kintamosios srovės maitinimo valdymas
Blokuoti galios valdymo schemą fazių valdymo metodu
Šis metodas naudojamas lempos intensyvumui valdyti, valdant lempos kintamosios srovės galią. Tai daroma atidedant suveikimo impulsų taikymą TRIAC arba naudojant šaudymo kampo uždelsimo metodą. Nulio kirtimo detektorius tiekia impulsus, kai kinta kintama kintamosios srovės bangos forma, kuri taikoma mikrovaldikliui. Iš pradžių mikrovaldiklis duoda šiuos impulsus optoizoliatoriui, kuris atitinkamai nedelsdamas įjungia tiristorių, taigi lempa šviečia visu intensyvumu. Naudojant klaviatūrą, susietą su mikrovaldikliu, reikiamas intensyvumas procentais taikomas mikrovaldikliui ir jis užprogramuotas atitinkamai atidėti impulsų taikymą optoizoliatoriui. Taigi tiristoriaus paleidimas atidedamas ir atitinkamai kontroliuojamas lempos intensyvumas.
