SCR
SCR или кремниевый управляемый выпрямитель - это 3-контактное устройство, имеющее три основных вывода: анод, катод и затвор. Вывод затвора - это контрольный вывод для подачи анодно-катодного напряжения. Обычно используется кремний из-за его низкого тока утечки. Полярность напряжений, подаваемых на катод и анод, определяет, находится ли устройство в прямом или обратном смещении, а напряжение затвора определяет проводимость тринистора. Другими словами, когда к SCR прикладывается прямое смещение, после приложения надлежащего положительного напряжения затвора устройство начинает проводить и выключается только тогда, когда ток через устройство становится меньше, чем ток удержания. Таким образом, SCR можно использовать как переключатель.
Сжигание SCR:
Приложение напряжения GATE известно как зажигание.
Типы стрельбы SCR:
Как правило, существует два типа стрельбы:
- Сжигание с переходом через нулевое напряжение: Режим управления переходом через ноль (также называемый быстрым циклом, интегральным циклом или импульсным срабатыванием) работает путем включения SCR только тогда, когда мгновенное значение синусоидального напряжения равно нулю.
- Метод контроля фазового угла: Фазовый угол изменяется, то есть подача стробирующих импульсов задерживается на определенное время, а проводимость контролируется.
Цепи стрельбы:
Особенности схемы зажигания:
- Цепи зажигания должны производить запускающие импульсы для тиристора в соответствующие моменты времени.
- Между цепями зажигания и тиристором должна быть электрическая изоляция. Это достигается с помощью импульсного усилителя или оптоизолятора.
Типы огневой цепи:
- Цепь зажигания R:
- Схема включения RC:
- Схема стрельбы UJT:
Угол стрельбы:
Количество градусов от начала цикла при включении SCR равно угол стрельбы . Любой SCR начнется в определенной точке напряжение источника переменного тока . Конкретная точка определяется как угол открытия. Чем раньше в цикле включается тринистор, тем больше будет напряжение, приложенное к нагрузке.
Выпрямитель с SCR-управлением от Elwood Gillilan
Контроль угла стрельбы:
Управление углом зажигания можно использовать в таких приложениях, как управление скоростью двигателей вентиляторов, регулирование интенсивности лампы накаливания, путем управления подачей мощности на SCR. Регулировка угла зажигания достигается изменением времени подачи импульсов затвора на SCR. Напряжение на вывод затвора SCR может подаваться в заданное время, определяемое удаленным входом.
В основном, управление углом включения означает управление точкой на форме сигнала переменного тока, когда SCR будет запускаться, или, другими словами, временем, соответствующим форме сигнала переменного тока, когда на затвор SCR будет подаваться напряжение питания постоянного тока. Обычно для запуска SCR мы используем оптоизолятор. Для простой схемы подачи питания, где управление мощностью не требуется, обычно могут использоваться детекторы перехода через нуль или оптоизоляторы с детекторами перехода через нуль, с помощью которых SCR запускается только на уровнях перехода через нуль формы сигнала переменного тока. Для других приложений, включающих приложение управления мощностью, затвор запускается с использованием импульсов, и угол открытия изменяется соответственно для управления переключением SCR и, соответственно, мощностью SCR.
Изменение угла зажигания или изменение проводимости тринистора путем задержки подачи тока затвора может быть выполнено двумя способами:
- Управление фазосдвигающим затвором : Вызывает задержку проведения от 0 до 180 °. Фазовый угол напряжения затвора изменяется по отношению к напряжению анод-катод. Другими словами, напряжение затвора прикладывается не в фазе с напряжением анода.
Обычно для этой цели используют емкость или индуктивность. В комбинации LR ток отстает от напряжения, тогда как в комбинации RC в настоящее время опережает напряжение. Резистор R изменяют так, чтобы изменять фазовый угол, на который напряжение затвора отстает от напряжения анода.
Ниже приведены различные схемы, используемые в качестве фазовращателя:
Фазовый сдвиг с цифровым управлением
Осциллятор фазового сдвига
- Импульсный запуск: Напряжение затвора также можно подавать, подавая импульсы на клемму затвора. Рабочий цикл импульсов можно изменять, чтобы обеспечить изменение проводимости.
Импульсы можно генерировать либо с помощью UJT, либо с помощью таймеров 555.
Схема генерации импульсов с использованием таймера 555
Рабочий пример управления углом обстрела и его применение
Блок-схема, показывающая регулирование угла зажигания для спина к спине SCR для достижения контроля мощности
На приведенной выше блок-схеме представлена система для достижения управление мощностью асинхронного двигателя с использованием регулировки угла открытия для спина к спине SCR.
Прежде чем вдаваться в подробности о том, как достигается контроль угла открытия в этой системе, давайте кратко рассмотрим подключение SCR друг к другу.
Вот видео, описывающее соединение спина к спине SCR.
Соединение «спина к спине» SCR используется для подачи питания переменного тока на нагрузку в обоих полупериодах сигнала переменного тока. К каждому тиристору подключаются два оптоизолятора. В первом полупериоде сигнала переменного тока один из тиристоров проводит после срабатывания оптоизолятора и позволяет току проходить через нагрузку. Во втором полупериоде другой тиристор, подключенный в обратном направлении по отношению к другому тиристору, срабатывает с помощью другого оптоизолятора и позволяет току течь к нагрузке. Таким образом, нагрузка получает питание переменного тока в обоих полупериодах.
В этой системе SCR запускается с помощью оптоизолятора, содержащего комбинацию светодиода и TRIAC. Когда на светодиод подаются импульсы, он излучает свет, который падает на симистор, и он проводит, вызывая выходные импульсы от оптоизолятора к тиристору. Принцип включает управление скоростью подачи импульсов путем изменения частоты между соседними импульсами. Микроконтроллер используется для подачи импульсов на оптоизолятор на основе сопряженного с ним входа кнопки. Количество нажатий кнопки определяет величину задержки подачи импульсов. Например, если кнопка нажата один раз, микроконтроллер задерживает подачу импульса на 1 мс. Таким образом, соответственно регулируется угол, при котором срабатывает SCR, и регулируется подача переменного тока на нагрузку.
Фото:
- Осциллятор фазового сдвига Автор community.fortunecity
- Сдвиг фазы с цифровым управлением Chinabaike
