Kontrola napajanja pomoću SCR-a

Kontrola napajanja pomoću SCR-a

SCR

Ispravljač SCR ili silicij kontroliran je 3-polni uređaj, koji ima tri osnovna terminala - anodu, katodu i ulaz. Stezaljka vrata je upravljački terminal za primjenu anodno-katodnog napona. Silicij se obično koristi zbog niske struje curenja. Polaritet napona primijenjenih na katodu i anodu odlučuje je li uređaj u prednjem ili obrnutom prednaponu, a napon na vratima odlučuje o provođenju SCR-a. Drugim riječima, kada se na SCR primijeni pristranost prema naprijed, nakon što se primijeni odgovarajući pozitivni napon na vratima, uređaj počinje provoditi i isključuje se samo kada je struja kroz uređaj manja od zadržavajuće struje. Stoga se SCR može koristiti kao prekidač.



SCR pucanje:

Primjena napona GATE poznata je kao pucanje.


Vrste pucanja SCR:

Općenito postoje dvije vrste pucanja:





  • Nulti napon prelaznog pucanja: Način upravljanja nulom prijelaza (koji se naziva i brzim ciklusom, integralnim ciklusom ili rafalnim pucanjem) djeluje uključivanjem SCR-a samo kada je trenutna vrijednost sinusoidnog napona jednaka nuli.
  • Način upravljanja faznim kutom: Fazni kut varira, tj. Primjena impulsa vrata odgađa se za određeno vrijeme i kontrolira se provođenje.

Kružni krugovi:

Značajke kruga paljbe:

  • Kružni krugovi za paljenje trebali bi u odgovarajućim trenucima stvarati impulse okidača za tiristor.
  • Između ispalnih krugova i tiristora mora postojati električna izolacija. Postiže se pomoću impulsnog pojačala ili optoizolatora.

Vrste kruga paljbe:

  • Krug R-paljenja:

R-krug paljenja

  • RC krug za paljenje:

RC krug za paljenje



  • UJT krug za paljenje:

UJT krug za paljenje

Kut paljenja:

Broj stupnjeva od početka ciklusa kada je SCR uključen je kut pucanja . Bilo koji SCR počeo bi se provoditi u određenom trenutku na izmjenični napon izvora . Određena točka definirana je kao kut pucanja. Što je ranije u ciklusu SCR uključen, to će veći napon biti primijenjen na opterećenje.

Kut paljenja

Ispravljač kojim upravlja SCR, Elwood Gillilan

Upravljanje kutom paljenja:

Upravljanje kutom paljenja može se koristiti u aplikacijama poput upravljanja brzinom motora ventilatora, upravljanja jačinom žarulje, kontrolom primjene snage na SCR. Kontrola kuta pucanja postiže se promjenom vremena primjene ulaznih impulsa na SCR. Napon na priključku priključka SCR-a može se primijeniti u određeno vrijeme koje je određeno daljinskim ulazom.

U osnovi, kontrola kuta ispaljivanja znači upravljanje točkom na valnom obliku izmjeničnog signala kada će se SCR aktivirati ili drugim riječima, vremenom koje odgovara valnom obliku izmjeničnog signala kada će SCR vratima biti dodan istosmjerni napon napajanja. Obično za aktiviranje SCR koristimo optoizolator. Za jednostavni krug primjene snage, gdje nije potrebna kontrola snage, mogu se obično koristiti detektori prelaska nule ili optoizolatori koji imaju detektore prelaska nule, pri čemu se SCR aktivira samo na nultoj razini križanja AC valnog oblika. Za ostale primjene koje uključuju primjenu kontrole snage, vrata se aktiviraju pomoću impulsa i kut pucanja se prema tome mijenja za kontrolu prebacivanja SCR-a i sukladno tome snage SCR-a.


Varijacija kuta ispaljivanja ili promjena provođenja SCR odgađanjem primjene struje vrata može se izvršiti na dva načina:

  • Upravljanje vratima s pomicanjem faze : Uzrokuje kašnjenje od 0 do 180⁰. Fazni kut napona na vratima mijenja se s obzirom na napon anode i katode. Drugim riječima, napon na vratima primjenjuje se izvan faze s anodnim naponom.

Obično se u tu svrhu koriste kapacitivnost ili induktivnosti. U LR kombinaciji struja zaostaje za naponom, dok u RC kombinaciji trenutno vodi napon. Otpor R varira tako da mijenja fazni kut za koji napon vrata odgađa napon anode.

Dati su različiti krugovi koji se koriste kao fazni mjenjač:

Digitalno kontrolirani fazni pomak

Digitalno kontrolirani fazni pomak

Oscilator faznog pomaka

Oscilator faznog pomaka

  • Okidač impulsa: Napon na vratima također se može primijeniti davanjem impulsa na priključak vrata. Radni ciklus impulsa može se mijenjati kako bi se osigurala promjena u provođenju.

Impulsi se mogu generirati ili pomoću UJT-a ili pomoću 555 timera.

Krug za stvaranje impulsa pomoću tajmera 555

Krug za stvaranje impulsa pomoću tajmera 555

Radni primjer upravljanja kutom paljenja i njegova primjena

Blok dijagram koji prikazuje kontrolu kuta ispaljivanja za SCRs unatrag prema leđima kako bi se postigla kontrola snage

Blok dijagram koji prikazuje kontrolu kuta ispaljivanja za SCRs unatrag prema leđima kako bi se postigla kontrola snage

Gornji blok dijagram predstavlja sustav za postizanje kontrola snage asinhronog motora koristeći kontrolu kuta ispaljivanja za SCR-ove s leđa na leđa.

Prije nego što krenemo u detalje o tome kako se u ovom sustavu postiže kontrola kuta ispaljivanja, hajde da kratko pogledamo SCR vezu.

Evo videozapisa koji opisuje SCR vezu s leđa na leđa.

SCR veza s leđima prema leđima koristi se za osiguravanje izmjeničnog napajanja opterećenja u oba poluciklusa AC signala. Na svaki SCR povezana su dva optička izolatora. U prvom poluciklu AC signala, jedan od SCR-a provodi se nakon što se aktivira pomoću optičkog izolatora i dopušta struji da prolazi kroz opterećenje. U drugoj polovici ciklusa, drugi SCR spojen u obrnutom smjeru od onog drugog SCR-a, aktivira se pomoću drugog optoizolatora i dopušta struji da teče u teret. Tako opterećenje dobiva izmjeničnu snagu u oba poluciklusa.

U ovom se sustavu SCR aktivira pomoću optičkog izolatora koji sadrži kombinaciju LED-a i TRIAC-a. Kada se impulsi primijene na LED, ona emitira svjetlost koja pada na TRIAC i ona provodi, uzrokujući izlazne impulse iz optičkog izolatora u SCR. Načelo uključuje kontrolu brzine primjene impulsa mijenjanjem frekvencije između susjednih impulsa. Mikrokontroler se koristi za pružanje impulsa optoizolatoru na temelju ulaza tipke koji je povezan s njim. Koliko će puta pritisnuti tipku, odlučuje se o količini kašnjenja primjene impulsa. Na primjer, ako se jednom pritisne tipka, mikrokontroler odgađa primjenu pulsa za 1 ms. Dakle, kut pod kojim se SCR aktivira kontrolira se u skladu s tim i kontrolira se primjena izmjenične snage na opterećenje.

Foto: