Enamik kodus kasutatavaid elektriseadmeid vajavad tööks vahelduvvoolu. See vahelduvvoolutoit või vahelduvvool antakse seadmetele mõnede toiteelektrooniliste lülitite lülitamise kaudu. Koormuste sujuvaks toimimiseks on vaja seadet kontrollida Rakendatud vahelduvvool neile. See saavutatakse omakorda elektriliste elektrilülitite, nagu SCR, lülitamise toimimise juhtimisega.
Kaks meetodit SCR-i lülitamise juhtimiseks
- Faasikontrolli meetod : See viitab SCR-i lülitamise juhtimisele viitega vahelduvvoolu signaali faasile. Tavaliselt Türistor käivitatakse 180 kraadi juures vahelduvvoolu signaali algusest. Või teisisõnu vahelduvvoolu signaali lainekuju nullkohtade ületamisel rakendatakse türistori väravaklemmile käivitavaid impulsse. SCR-i vahelduvvoolu juhtimise korral viivitatakse nende impulsside rakendamine, suurendades impulsside vahelist aega, ja seda nimetatakse juhtimiseks nurga viivituse abil. Kuid need vooluahelad põhjustavad kõrgemat järku harmoonilisi ning tekitavad raadiosageduslikku RFI ja tugevat sisselülitusvoolu ning suurematel võimsustasemetel nõuab RFI vähendamiseks rohkem filtreid.
- Tsükli integreeritud vahetamine: Integraalne tsükli juhtimine on veel üks meetod, mida kasutatakse vahelduvvoolu vahetuks muundamiseks vahelduvvooluks, mida nimetatakse nulllülituseks või tsükli valimiseks. Integraalse tsükli käivitamine on seotud vahelduvvoolu lülitusahelatega ja eriti integreeritud tsükli nullpingega vahelduvvooluahelatega. Kui väikese võimsusteguri (induktiivkoormuse), näiteks mootori või toitetrafo, lülitamiseks kasutatakse nullpingelülitit, põhjustab see elektritransformaatori ülekuumenemise tehnoliinidel. Seega on koormuse voolu küllastus liiga kõrge sisselülitusvooluga. Teine lähenemisviis integraalse tsükli nullpinge ümberlülitamisele hõlmab suhteliselt stabiilsete kahestabiilsete salvestuselementide ja loogikalülituste kasutamist, mis tegelikult loendavad koormusvoolu pooltsüklite arvu. Integraalne tsüklilülitus seisneb toite sisselülitamises koormuseni täisarvu tsükleid ja seejärel toite väljalülitamiseks veel ühele integraalsele tsüklile. Türistorite nullpinge ja nullvoolu lülitamise tõttu vähenevad tekkivad harmoonilised. Integreeritud tsükli vahetamise abil ei saa sujuvat pinget muuta ja sagedus on muutuv. Tsükli integreeritud ümberlülitamine türistorite lülitamise abil kui vahelduvvoolu signaali kogu tsükli, tsüklite või tsüklite osade eemaldamise meetod on tuntud ja vana meetod vahelduvvoolu juhtimiseks, eriti vahelduvvoolu soojendi koormuste korral. Kuid kontseptsioon pinge lainekuju varastamise saavutamiseks mikrokontrolleri abil võib olla väga täpne vastavalt Assamblee / C keeles kirjutatud programmile. Nii et keskmine pinge aeg või praegu koormusel kogetud aeg on proportsionaalselt väiksem kui kogu signaali ühendamine koormusega.
Selle skeemi kasutamise üks kõrvalmõju on sisendvoolu või pinge lainekuju tasakaalustamatus, kuna tsüklid lülitatakse kogu koormuse ulatuses sisse ja välja, seega sobivad need konkreetsete koormuste jaoks, võrreldes THD minimeerimiseks juhitava meetodiga.
Enne iga juhtimistüübi näidete tutvustamist tutvustagem veidi nullist ülesõidu tuvastamist.
Nullristmiskoha tuvastamine või nullpinge ületamine
Mõiste Nullpinge ületamine all mõistame vahelduvvoolu signaali lainekuju punkti, kus signaal ületab lainekuju nullväärtuse või teisisõnu, kus signaali lainekuju ristub x-teljega. Seda kasutatakse perioodilise signaali sageduse või perioodi mõõtmiseks. Seda saab kasutada ka sünkroniseeritud impulsside genereerimiseks, mida saab kasutada räni juhitava alaldi väravaterminali käivitamiseks, et see juhtiks 180-kraadise tulenurga all.
Oma olemuselt siinuslainel on sõlmed, kus pinge ületab nullpunkti, muudab suunda ja viib siinuslaine lõpule.
Vahelduvvoolu koormuse vahetamisega nullpingepunktis välistame praktiliselt pingest tingitud kadud ja pinged.
Nullristandur või nullpinge andur ZVS või ZVR ahel
Tavaliselt töötab nullpunkti tuvastamisel kasutatav OPAMP võrdlusena, võrreldes pulseeriva alalisvoolu signaali (saadud vahelduvvoolusignaali parandamise teel) võrdlusalusega alalispingega (saadud pulseeriva alalisvoolu signaali filtreerimisega). Võrdlussignaal antakse mitteinverteerivale terminalile, pulseeriv pinge aga inverteerivale terminalile.
Juhul, kui pulseeriv alalispinge on väiksem kui võrdlussignaal, töötatakse komparaatori väljundis välja loogiliselt kõrge signaal. Seega genereeritakse vahelduvvoolu signaali iga nullpunkti kohta impulsid nullpunkti detektori väljundist.
Video nullpunkti detektoritest
Integreeritud lülitustsükli juhtimine (ISCC):
Integraalse tsüklilülituse ja faasijuhtimise lülitamise puuduste kõrvaldamiseks kasutatakse integreeritud lülitustsükli juhtimist küttekoormuse juhtimiseks. ISCC vooluringil on 3 sektsiooni. Esimene neist koosneb toiteallikast kõigi sisemiste võimendite juhtimiseks ja värava energia toitmiseks pooljuhtseadmetesse. Teine osa koosneb nullpinge tuvastamisest, tuvastades toiteallika nullnähtu ja annab faasiviivituse. Kolmandas osas on vaja võimendi astet, mis suurendab juhtsignaal toitelüliti sisselülitamiseks vajaliku ajami tagamiseks. ISCC ahelad koosnevad süüteahelast ja võimendist (FCPA) ning toiteallikast koormuse juhtimiseks.
FCPA koosneb türistori väravajuhtidest ja TRIAC-d kasutatakse kavandatava konstruktsiooni toiteseadmetena. Triac suudab sisselülitamise korral voolu juhtida mõlemas suunas ja seda nimetatakse varem kahesuunaliseks trioodtüristoriks või kahepoolseks trioodtüristoriks. Triac on mugav lüliti vahelduvvooluahelate jaoks, mis võimaldab juhtida suuri elektrivooge milliampi skaala juhtimisvooludega.
Integraalse tsüklivahetuse rakendus - tööstuslik toitejuhtimine integreeritud ümberlülitamise teel
Seda meetodit saab kasutada vahelduvvoolu reguleerimiseks, eriti lineaarsete koormuste korral, näiteks elektriahjus kasutatavad kütteseadmed. Selles edastab mikrokontroller väljundi impulsside genereerimise võrdlusena saadud katkestuse põhjal.
Nende käivitavate impulsside abil saame juhtida optoisolaatoreid Triaki käivitamiseks, et saavutada integreeritud tsükli juhtimine vastavalt mikrokontrolleriga liidestatud lülititele. Mootori asemel on selle toimimise jälgimiseks ette nähtud elektrilamp.
Toitejuhtimise plokkskeem integreeritud tsükli vahetamise abil
Siin kasutatakse nullistuvat detektorit türistori väravaimpulsside käivitamiseks impulsside andmiseks. Nende impulsside kasutamist kontrollitakse mikrokontrolleri ja optoisolaatori kaudu. Mikrokontroller on programmeeritud rakendama impulsse fikseeritud aja jooksul optoisolaatorile ja seejärel peatama impulsside rakendamise veel üheks fikseeritud ajaks. Selle tulemuseks on koormusele rakendatud vahelduvvoolu signaali lainekuju mõne tsükli täielik kõrvaldamine. Vastavalt sellele optoisolaator juhib türistorit mikrokontrolleri sisendi põhjal. Seega juhitakse lambile antud vahelduvvoolutugevust.
Faasiga juhitava ümberlülituse rakendus - programmeeritav vahelduvvoolu juhtimine
Toitejuhtimise plokkskeem faasikontrollimeetodi abil
Seda meetodit kasutatakse lambi intensiivsuse reguleerimiseks, reguleerides lambi vahelduvvoolu. Selleks viivitatakse käivitavate impulsside rakendamist TRIAC-le või kasutatakse laskenurga viivituse meetodit. Nullristuv detektor varustab impulsse mikrokontrollerile rakendatava vahelduvvoolu lainekuju igal nullpunktil. Esialgu annab mikrokontroller need impulsid optoisolaatorile, mis vastavalt käivitab türistori viivitamata ja seega hõõgub lamp kogu intensiivsusega. Nüüd, kasutades mikrokontrolleriga liidetud klaviatuuri, rakendatakse mikrokontrollerile vajalik intensiivsus protsentides ja see on programmeeritud vastavalt viivitama impulsside rakendamisega optoisolaatorile. Seega lükatakse türistori käivitamine edasi ja vastavalt sellele reguleeritakse lambi intensiivsust.
