Kawalan Kuasa Menggunakan SCR

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





SCR

SCR atau Silicon Controlled Rectifier adalah peranti 3 pin, yang mempunyai tiga terminal asas - anod, katod dan gerbang. Terminal gerbang adalah terminal kawalan untuk penggunaan voltan anod-katod. Biasanya Silicon digunakan kerana arus kebocorannya yang rendah. Kutuban voltan yang dikenakan pada katod dan anod menentukan sama ada peranti berada dalam bias hadapan atau bias terbalik dan voltan pintu memutuskan konduksi SCR. Dengan kata lain, apabila bias ke depan diterapkan ke SCR, setelah voltan gerbang positif yang betul diterapkan, peranti itu mula bergerak dan dimatikan hanya apabila arus melalui peranti dibuat kurang dari arus penahan. Oleh itu SCR boleh digunakan sebagai suis.

Menembak SCR:

Aplikasi voltan GATE dikenali sebagai pembakaran.




Jenis penembakan SCR:

Secara amnya, terdapat dua jenis tembakan:

  • Tembakan silang voltan sifar: Mod kawalan lintasan sifar (juga disebut kitar pantas, kitaran integral, atau tembakan pecah) beroperasi dengan menghidupkan SCR hanya apabila nilai sesaat voltan sinusoidal adalah sifar.
  • Kaedah kawalan sudut fasa: Sudut fasa bervariasi, iaitu penerapan denyut gerbang ditunda oleh waktu tertentu dan konduksi dikendalikan.

Litar Kebakaran:

Ciri litar tembakan:

  • Litar api harus menghasilkan denyut pencetus untuk thyristor pada masa yang sesuai.
  • Perlu ada pengasingan elektrik antara litar menembak dan thyristor. Ia dicapai dengan menggunakan penguat nadi atau optoisolator.

Jenis litar tembakan:

  • Litar R-Firing:

Litar R-Firing



  • Litar tembakan RC:

Litar tembakan RC

  • Litar tembakan UJT:

Litar tembakan UJT

Sudut Tembak:

Bilangan darjah dari awal kitaran semasa SCR dihidupkan adalah sudut tembakan . Mana-mana SCR akan mula melakukan pada titik tertentu di voltan sumber ac . Titik tertentu ditakrifkan sebagai sudut tembakan. Lebih awal dalam kitaran SCR berpagar ON, semakin besar voltan yang dikenakan pada beban.

Firing Angle

Rectifier terkawal SCR oleh Elwood Gillilan

Kawalan Sudut Tembak:

Pengendalian sudut pemadaman dapat digunakan dalam aplikasi seperti mengendalikan kecepatan motor kipas, mengendalikan intensitas bola lampu, dengan mengendalikan penerapan daya ke SCR. Pengendalian sudut tembakan dicapai dengan mengubah waktu penggunaan denyut Gerbang ke SCR. Voltan ke terminal Gerbang SCR dapat diterapkan pada waktu tertentu yang ditentukan oleh input jarak jauh.

Pada dasarnya dengan mengawal sudut tembakan bermaksud mengurus titik pada bentuk gelombang isyarat AC ketika SCR akan dicetuskan atau dengan kata lain, masa yang sesuai dengan bentuk gelombang isyarat AC ketika gerbang SCR akan diberi voltan bekalan DC. Biasanya untuk mencetuskan SCR kita menggunakan optoisolator. Untuk litar aplikasi daya sederhana, di mana tidak ada kawalan kuasa yang diperlukan, biasanya pengesan penyeberangan sifar atau optoisolator yang mempunyai pengesan persilangan sifar dapat digunakan, di mana SCR hanya dipicu pada tahap persilangan sifar dari bentuk gelombang AC. Untuk aplikasi lain yang melibatkan aplikasi pengawalan daya, gerbang dipicu menggunakan denyut nadi dan sudut penembakan diubah sesuai untuk mengendalikan peralihan SCR dan dengan demikian kekuatan SCR.


Variasi sudut tembakan atau variasi konduksi SCR dengan menunda penerapan arus gerbang dapat dilakukan dengan dua cara:

  • Fasa Shifting Gate kawalan : Ia menyebabkan kelewatan pengaliran 0 hingga 180⁰. Sudut fasa voltan gerbang diubah sehubungan dengan voltan katod anod. Dengan kata lain, voltan gerbang digunakan di luar fasa dengan voltan anod.

Biasanya, kapasitansi atau induktansi digunakan untuk tujuan ini. Dalam kombinasi LR, arus ketinggian voltan, sedangkan, dalam kombinasi RC, saat ini mengarah voltan. Perintang R bervariasi sehingga dapat memvariasikan sudut fasa di mana voltan pintu tertunda dari voltan anod.

Litar yang berbeza yang digunakan sebagai pemindah fasa adalah seperti yang diberikan:

Pergeseran Fasa Dikawal Secara Digital

Pergeseran Fasa Dikawal Secara Digital

Pengayun Fasa Pergeseran

Pengayun Fasa Pergeseran

  • Pencetus Nadi: Voltan gerbang juga dapat diterapkan dengan memberikan denyutan ke terminal Gerbang. Kitaran tugas denyut dapat diubah untuk memberikan variasi dalam pengaliran.

Denyutan boleh dihasilkan sama ada menggunakan UJT atau menggunakan 555 pemasa.

Litar penghasilan nadi menggunakan pemasa 555

Litar penghasilan nadi menggunakan pemasa 555

Contoh Kerja kawalan Firing Angle dan aplikasinya

Blok Diagram menunjukkan kawalan sudut tembakan untuk SCR belakang ke belakang untuk mencapai kawalan kuasa

Blok Diagram menunjukkan kawalan sudut tembakan untuk SCR belakang ke belakang untuk mencapai kawalan kuasa

Gambarajah blok di atas mewakili sistem untuk dicapai kawalan kuasa ke motor aruhan menggunakan kawalan sudut tembakan untuk SCR belakang ke belakang.

Sebelum mengetahui secara terperinci mengenai bagaimana kawalan sudut tembak dicapai dalam sistem ini, mari kita lihat sambungan SCR belakang ke belakang dengan cepat.

Berikut adalah video yang menggambarkan sambungan SCR back to back.

Sambungan SCR back to back digunakan untuk memberikan kuasa AC ke beban pada kedua-dua separuh kitaran isyarat AC. Dua optoisolator disambungkan ke setiap SCR. Pada kitaran separuh pertama isyarat AC, salah satu SCR melakukan setelah terpicu menggunakan optoisolator dan membenarkan arus melewati beban. Pada kitaran separuh kedua, SCR lain yang dihubungkan dalam arah terbalik dengan SCR yang lain, dipicu menggunakan optoisolator lain dan membolehkan arus mengalir ke beban. Oleh itu, beban mendapat kuasa AC dalam kedua kitaran separuh.

Dalam sistem ini, SCR dipicu menggunakan optoisolator yang mengandungi gabungan LED dan TRIAC. Apabila denyutan diterapkan pada LED, ia memancarkan cahaya yang jatuh pada TRIAC dan ia melakukan, menyebabkan denyut output dari optoisolator ke SCR. Prinsipnya melibatkan mengawal kadar penggunaan denyutan dengan mengubah frekuensi antara denyutan yang berdekatan. Mikrokontroler digunakan untuk memberikan pulsa kepada optoisolator berdasarkan input butang tekan yang dihubungkan dengannya. Frekuensi butang tekan ditekan menentukan jumlah kelewatan penggunaan denyutan. Sebagai contoh, jika butang tekan ditekan sekali, Mikrokontroler menunda penggunaan nadi sebanyak 1ms. Oleh itu sudut di mana SCR dipicu dikendalikan dengan sewajarnya dan penerapan daya AC ke beban dikendalikan.

Kredit Foto: