Triac Phase Control ved bruk av PWM Time Proportional

En triac-fasekontroll ved hjelp av en PWM-krets kan bare være nyttig hvis den er implementert i et tidsproporsjonalt format, ellers kan responsen være tilfeldig og ineffektiv.

I noen få av mine tidligere artikler som gitt nedenfor:

Enkel fjernkontrollert viftereguleringskrets

Trykknappvifteregulator med skjermkrets

Dimmerkrets for LED-pærer

Jeg diskuterte angående bruk av PWM for å starte en triac-fasekontrollkrets, men siden designene ikke inkluderte en tidsproporsjonal teknologi, kunne responsen fra disse kretsene være uregelmessig og ineffektiv.

I denne artikkelen lærer vi hvordan vi kan rette opp det samme ved hjelp av tidsproporsjonal teori, slik at utførelsen gjøres på en godt beregnet måte og mye effektivt.

Hva er tids-proporsjonal fasekontroll ved bruk av Triacs eller Thyristors?

Det er et system der triac utløses med beregnede lengder på PWM-pulser, slik at triacen kan lede intermitterende i spesifikke lengder på 50/60 Hz-frekvensen, bestemt av PWM-pulsposisjonene og tidsperioder.

Den gjennomsnittlige ledningsperioden for triacen bestemmer deretter den gjennomsnittlige utgangen som belastningen kan drives eller styres for, og som utfører den nødvendige lastkontrollen.

For eksempel, som vi vet at strømfasen består av 50 sykluser per sekund, så hvis triacen blir utløst til å utføre intermitterende i 25 ganger med en hastighet på 1 syklus PÅ og 1 syklus AV-perioder, kan belastningen forventes å kontrolleres med 50% effekt. Tilsvarende kan andre ON OFF-tidsproporsjoner implementeres for å generere tilsvarende mengder høyere eller lavere strøminnganger til lasten.

Tidsproporsjonal fasekontroll er implementert ved bruk av to modi, synkron modus og asynkron modus, hvor synkron modus refererer til innkobling av triac bare ved null kryss, mens i asynkron modus triac ikke er spesifikt slått på null kryss, heller øyeblikkelig på vilkårlige steder, på de respektive fasesyklusene.

I den asynkrone modusen kan prosessen indusere betydelige nivåer av RF, mens dette kan være betydelig redusert eller fraværende i synkron modus på grunn av nullkobling av triac.

Med andre ord, hvis triac ikke er spesifikt slått PÅ ved null kryssinger, i stedet for en vilkårlig toppverdi, kan dette gi RF-støy i atmosfæren, derfor anbefales det alltid å bruke en null kryssveksling slik at RF-støy kunne elimineres under triac-operasjonene.

Hvordan det fungerer

Følgende illustrasjon viser hvordan en tidsproporsjonal fasekontroll kan utføres ved hjelp av tidsbestemte PWMer:

1) Den første bølgeformen i figuren ovenfor viser et normalt 50Hz vekselstrømsfasesignal bestående av en sinusformet stigende og fallende 330V topp positive og negative pulser, i forhold til den sentrale nullinjen. Denne sentrale nullinjen betegnes som nullkryssingslinjen for AC-fasesignalene.

Triac kan forventes å lede det viste signalet kontinuerlig hvis gate DC-utløseren er kontinuerlig uten brudd.

2) Den andre figuren viser hvordan en triac kan bli tvunget til å utføre bare under positive halvsykluser som svar på portutløserne (PWM vist i rødt) ved hver alternative positive nullkryssing av fasesyklusene. Dette resulterer i en 50% fasekontroll .

3) Den tredje figuren viser en identisk respons der pulser er tidsbestemt for å produsere vekselvis ved hver negative nullkryssing av vekselstrømsfasen, noe som også resulterer i en 50% fasekontroll for triac og belastning.

Imidlertid kan det være vanskelig og komplekst å produsere slike tidsbestemte PWMer ved forskjellige beregnede nullkryssingsnoder, og derfor er en enkel tilnærming for å anskaffe en hvilken som helst ønsket andel fasekontroll å bruke tidsbestemte pulstog som vist i 4. figur ovenfor.

4) I denne figuren kan det sees brister på 4 PWMer etter hver alternative fasesyklus, noe som resulterer i rundt 30% reduksjon i triac-operasjonen og det samme for den tilkoblede belastningen.

Det kan være interessant å legge merke til at her er de midterste 3nosene av pulser ubrukelige eller ineffektive pulser, for etter den første pulsen blir triacen låst og derfor har de midterste 3 pulser ingen effekt på triacen, og triacen fortsetter å lede til neste null kryssing der den utløses av den påfølgende 5. (siste) pulsen som gjør at triacen kan låses PÅ i neste negative syklus. Etter dette så snart følgende nullovergang er nådd, hindrer fraværet av ytterligere PWM triacen fra å lede seg og den blir kuttet AV, til neste puls ved neste nullovergang som ganske enkelt gjentar prosessen for triac og dens fasekontrolloperasjoner .

På denne måten kan andre tidsproporsjonale PWM-pulstog genereres for triac-porten slik at forskjellige tiltak for fasestyring kan implementeres etter preferanse.

I en av de neste artiklene vil vi lære om en praktisk krets for å oppnå den ovennevnte triac-fasekontrollen ved hjelp av tidsproporsjonal PWM-krets