SCR
SCR sau redresorul controlat cu siliciu este un dispozitiv cu 3 pini, având trei terminale de bază - anod, catod și poartă. Terminalul de poartă este terminalul de control pentru aplicarea tensiunii anod-catodice. De obicei, siliciul este utilizat datorită curentului său scăzut de scurgere. Polaritatea tensiunilor aplicate catodului și anodului decide dacă dispozitivul este în polarizare directă sau inversă, iar tensiunea porții decide conducerea SCR. Cu alte cuvinte, atunci când este aplicată o polarizare directă către SCR, după ce se aplică o tensiune pozitivă corectă a porții, dispozitivul începe să conducă și este oprit numai atunci când curentul prin dispozitiv este redus decât curentul de menținere. Astfel, SCR poate fi folosit ca un comutator.
Tragerea SCR:
Aplicarea tensiunii GATE este cunoscută sub numele de tragere.
Tipuri de tragere SCR:
În general, există două tipuri de tragere:
- Tragere cu tensiune zero peste cruce: Modul de control cu trecere zero (numit și ciclare rapidă, ciclu integral sau tragere în rafală) funcționează pornind SCR-urile numai atunci când valoarea instantanee a tensiunii sinusoidale este zero.
- Metoda de control al unghiului de fază: Unghiul de fază este variat, adică aplicarea impulsurilor de poartă este întârziată cu un anumit timp și conducerea este controlată.
Circuite de tragere:
Caracteristicile circuitului de tragere:
- Circuitele de declanșare ar trebui să producă impulsuri de declanșare pentru tiristor în momentele adecvate.
- Trebuie să existe o izolare electrică între circuitele de tragere și tiristor. Se realizează folosind un amplificator de impulsuri sau un optoizolator.
Tipuri de circuite de tragere:
- Circuitul de tragere R:
- Circuit de tragere RC:
- Circuitul de tragere UJT:
Unghi de tragere:
Numărul de grade de la începutul ciclului la pornirea SCR este unghiul de tragere . Orice SCR ar începe să conducă într-un anumit punct de pe tensiunea sursei de curent alternativ . Punctul particular este definit ca unghiul de tragere. Cu cât SCR este PORNIT mai devreme în ciclu, cu atât va fi mai mare tensiunea aplicată sarcinii.
Redresor controlat SCR de către Elwood Gillilan
Controlul unghiului de tragere:
Controlul unghiului de tragere poate fi utilizat în aplicații precum controlul vitezei motoarelor ventilatorului, controlul intensității unui bec, prin controlul aplicării puterii la SCR. Controlul unghiului de tragere se realizează prin variația timpului de aplicare a impulsurilor Gate la SCR. Tensiunea la terminalul Gate al SCR poate fi aplicată la un moment dat stabilit de intrarea de la distanță.
Practic prin controlul unghiului de tragere înseamnă gestionarea punctului de pe forma de undă a semnalului de curent alternativ atunci când SCR va fi declanșat sau cu alte cuvinte, timpul corespunzător formei de undă de semnal de curent alternativ când poarta SCR va primi tensiune de alimentare DC. În mod normal, pentru a declanșa un SCR, folosim optoizolator. Pentru un circuit simplu de aplicare a puterii, unde nu este necesar controlul puterii, în mod normal pot fi folosiți detectoare cu trecere zero sau optoizolatori cu detectoare cu trecere zero, prin care SCR este declanșat numai la nivelurile de trecere zero ale formei de undă AC. Pentru alte aplicații care implică aplicații de control al puterii, poarta este declanșată folosind impulsuri și unghiul de tragere variază în consecință pentru a controla comutarea SCR și, în consecință, puterea SCR.
Variația unghiului de tragere sau variația conducției SCR prin întârzierea aplicării curentului de poartă se poate face în două moduri:
- Controlul fazei Shifting Gate : Provoacă o întârziere de la 0 la 180⁰ de conducere. Unghiul de fază al tensiunii porții se modifică în raport cu tensiunea anod-catodică. Cu alte cuvinte, tensiunea porții este aplicată în afara fazei cu tensiunea anodică.
De obicei, capacitatea sau inductanțele sunt utilizate în acest scop. În combinația LR, curentul întârzie tensiunea, în timp ce, într-o combinație RC, conduce tensiunea în prezent. Rezistorul R este variat astfel încât să varieze unghiul de fază cu care tensiunea porții întârzie de la tensiunea anodică.
Diferitele circuite utilizate ca schimbător de fază sunt prezentate:
Schimbare de fază controlată digital
Oscilator cu schimbare de fază
- Declanșarea pulsului: Tensiunea porții poate fi, de asemenea, aplicată prin acordarea de impulsuri la terminalul Porții. Ciclul de funcționare al impulsurilor poate fi variat pentru a asigura variații ale conducției.
Impulsurile pot fi generate fie folosind UJT, fie folosind 555 temporizatoare.
Circuitul generator de impulsuri utilizând temporizatorul 555
Exemplu de lucru pentru controlul unghiului de tragere și aplicarea acestuia
Diagrama bloc care arată controlul unghiului de tragere pentru SCR-uri în spate în spate pentru a realiza controlul puterii
Diagrama bloc de mai sus reprezintă sistemul de realizare controlul puterii la motorul cu inducție folosind controlul unghiului de tragere pentru SCR-uri spate în spate.
Înainte de a intra în detalii despre cum se realizează controlul unghiului de tragere în acest sistem, permiteți-ne să aruncăm o privire rapidă asupra conexiunii SCR înapoi în spate.
Iată un videoclip care descrie o conexiune SCR back to back.
O conexiune SCR spate în spate este utilizată pentru a furniza energie alternativă sarcinii în ambele semicicluri ale semnalului AC. Două optoizolatoare sunt conectate la fiecare SCR. În prima jumătate a ciclului semnalului de curent alternativ, unul dintre SCR conduce după ce este declanșat folosind un optoizolator și permite curentului să treacă prin sarcină. În a doua jumătate a ciclului, un alt SCR conectat în sens invers cu cel al celuilalt SCR, este declanșat folosind un alt optoizolator și permite curentului să curgă la sarcină. Astfel, sarcina primește curent alternativ în ambele semicicluri.
În acest sistem, SCR este declanșat folosind un optoizolator care conține o combinație între un LED și un TRIAC. Când se aplică impulsuri pe LED, acesta emite lumină care cade pe TRIAC și se conduce, provocând impulsurile de ieșire de la optoizolator la SCR. Principiul implică controlul ratei de aplicare a impulsurilor prin variația frecvenței dintre impulsurile adiacente. Un microcontroler este utilizat pentru a furniza impulsuri optoizolatorului pe baza butonului de intrare interfațat la acesta. De câte ori este apăsat butonul, se determină întârzierea aplicării impulsurilor. De exemplu, dacă butonul este apăsat o dată, microcontrolerul întârzie aplicarea impulsului cu 1 ms. Astfel, unghiul la care este declanșat SCR este controlat în consecință și se controlează aplicarea puterii de curent alternativ la sarcină.
Credit foto:
- Oscilator cu schimbare de fază comunitate.fericire
- Schimbare de fază controlată digital de chinabaike
