Een triac-faseregeling met behulp van een PWM-circuit kan alleen nuttig zijn als deze wordt geïmplementeerd met een tijdproportioneel formaat, anders kan de respons lukraak en inefficiënt zijn.
In een paar van mijn eerdere artikelen, zoals hieronder vermeld:
Eenvoudig op afstand bedienbaar ventilatorregelaarcircuit
Drukknopventilatorregelaar met displaycircuit
Dimmer Circuit voor LED-lampen
Ik besprak het gebruik van PWM voor het starten van een triac-faseregelcircuit, maar aangezien de ontwerpen geen tijdproportionele technologie bevatten, zou de respons van deze circuits grillig en inefficiënt kunnen zijn.
In dit artikel leren we hoe we hetzelfde kunnen corrigeren met behulp van tijdproportionele theorie, zodat de uitvoering op een goed berekende manier en veel efficiënt gebeurt.
Wat is tijdproportionele fasecontrole met behulp van triacs of thyristors?
Het is een systeem waarin de triac wordt geactiveerd met berekende lengtes van PWM-pulsen waardoor de triac met tussenpozen kan geleiden voor specifieke lengtes van de 50/60 Hz-netfrequentie, zoals bepaald door de PWM-pulsposities en tijdsperioden.
De gemiddelde geleidingsperiode van de triac bepaalt vervolgens het gemiddelde vermogen waarvoor de belasting kan worden gevoed of gestuurd, en die de vereiste belastingregeling uitvoert.
Zoals we bijvoorbeeld weten, bestaat de netfase uit 50 cycli per seconde, dus als de triac wordt getriggerd om 25 keer met tussenpozen te geleiden met een frequentie van 1 cyclus AAN en 1 cyclus UIT, dan kan verwacht worden dat de belasting worden gecontroleerd met 50% vermogen. Evenzo zouden andere AAN UIT-tijdproportionaliteiten kunnen worden geïmplementeerd voor het genereren van overeenkomstige hoeveelheden hogere of lagere vermogensinputs voor de belasting.
Tijdproportionele fasecontrole wordt geïmplementeerd met behulp van twee modi, synchrone modus en asynchrone modus, waarbij synchrone modus verwijst naar het AAN-schakelen van de triac alleen bij nuldoorgangen, terwijl in de asynchrone modus de triac niet specifiek wordt geschakeld bij nuldoorgangen, eerder onmiddellijk op willekeurige locaties, op de respectievelijke fasecycli.
In de asynchrone modus kan het proces aanzienlijke RF-niveaus induceren, terwijl dit aanzienlijk kan worden verminderd of afwezig kan zijn in de synchrone modus vanwege de nuldoorgangsschakeling van de triac.
Met andere woorden, als de triac niet specifiek is ingeschakeld bij nuldoorgangen, in plaats van bij een willekeurige piekwaarde, kan dit aanleiding geven tot RF-ruis in de atmosfeer, daarom wordt altijd geadviseerd om een nuldoorgangsschakeling zodat RF-ruis kon worden geëlimineerd tijdens de triac-operaties.
Hoe het werkt
De volgende afbeelding laat zien hoe een tijdproportionele faseregeling kan worden uitgevoerd met behulp van getimede PWM's:
1) De eerste golfvorm in de bovenstaande afbeelding toont een normaal 50Hz AC-fasesignaal bestaande uit een sinusvormige stijgende en dalende 330V piek positieve en negatieve pulsen, met betrekking tot de centrale nullijn. Deze centrale nullijn wordt de nuldoorgangslijn voor de AC-fasesignalen genoemd.
Van de triac kan worden verwacht dat hij het getoonde signaal continu geleidt als zijn gate-DC-trigger continu is zonder onderbrekingen.
2) De tweede afbeelding laat zien hoe een triac kan worden gedwongen om alleen te geleiden tijdens positieve halve cycli als reactie op de poorttriggers (PWM weergegeven in rood) bij elke afwisselende positieve nuldoorgang van de fasecycli, wat resulteert in een fasecontrole van 50% .
3) De derde figuur toont een identieke respons waarbij de pulsen worden getimed om afwisselend te produceren bij elke negatieve nuldoorgang van de AC-fase, wat ook resulteert in een fasecontrole van 50% voor de triac en de belasting.
Het produceren van dergelijke getimede PWM's op verschillende berekende nuldoorgangsknooppunten kan echter moeilijk en complex zijn, daarom is een gemakkelijke benadering voor het verkrijgen van elk gewenst deel van de fasecontrole het gebruik van getimede pulstreinen zoals weergegeven in de vierde figuur hierboven.
4) In deze figuur zijn bursts van 4 PWM's te zien na elke alternerende fasecyclus, wat resulteert in een vermindering van ongeveer 30% in de triac-werking en hetzelfde voor de aangesloten belasting.
Het kan interessant zijn om op te merken dat hier de middelste 3nos pulsen nutteloze of ineffectieve pulsen zijn, omdat na de eerste puls de triac wordt vergrendeld en daarom hebben de middelste 3 pulsen geen effect op de triac, en de triac blijft geleiden tot de volgende nul. kruising waar het wordt getriggerd door de daaropvolgende 5e (laatste) puls waardoor de triac AAN kan blijven voor de volgende negatieve cyclus. Hierna, zodra de volgende nuldoorgang is bereikt, verhindert de afwezigheid van verdere PWM de triac om te geleiden en wordt deze uitgeschakeld, tot de volgende puls bij de volgende nuldoorgang die eenvoudig het proces herhaalt voor de triac en zijn faseregelingsbewerkingen .
Op deze manier kunnen andere tijdproportionele PWM-pulstreinen worden gegenereerd voor de triac-poort, zodat verschillende maatregelen van faseregeling naar wens kunnen worden geïmplementeerd.
In een van onze volgende artikelen zullen we leren over een praktisch circuit voor het bereiken van de hierboven besproken triac-faseregeling met behulp van een tijdproportioneel PWM-circuit
Vorige: RFID-lezercircuit met Arduino Volgende: RFID-beveiligingsslotcircuit - volledige programmacode en testdetails
