Већина електричних уређаја који се користе код куће захтевају наизменичну струју за свој рад. Ова наизменична или наизменична струја даје се апаратима пребацивањем неких прекидача за напајање. За несметан рад терета потребно је контролисати Примењена наизменична струја њима. То се заузврат постиже контролом рада прекидача енергетских прекидача, попут СЦР-а.
Две методе за управљање преклопним радом СЦР
- Метода контроле фазе : Ово се односи на контролу пребацивања СЦР-а са референцом на фазу АЦ сигнала. Обично, Покреће се тиристор на 180 степени од почетка АЦ сигнала. Или другим речима, на нултим прелазима таласног облика наизменичног сигнала, окидачки импулси примењују се на терминал капије тиристора. У случају управљања АЦ напајањем на СЦР, примена ових импулса се одлаже повећањем времена између импулса и то се назива контрола одлагањем угла испаљивања. Међутим, ови кругови узрокују хармонике вишег реда и генеришу радио фреквенцију РФИ и јаку ударну струју, а при већим нивоима снаге захтевају више филтера за смањење РФИ.
- Интегрално пребацивање циклуса: Интегрална контрола циклуса је друга метода која се користи за директну конверзију наизменичног наизменичног наизменичног наизменичног напона позната као пребацивање на нулу или избор циклуса. Покретање интегралног циклуса односи се на преклопне кругове наизменичне струје, а посебно на наизменичне наизменичне преклопне кругове нултог напона. Када се прекидач нултог напона користи за пребацивање ниског фактора снаге (индуктивно оптерећење) као што је мотор или енергетски трансформатор, долази до прегревања енергетског трансформатора на водовима. Отуда је засићење струје оптерећења прекомерно високим ударним струјама. Други приступ комутацији нултог напона интегралног циклуса укључује употребу релативно сложених аранжмана би-стабилних меморијских елемената и логичких кола која у ствари броје број полуциклуса струје оптерећења. Укључивање интегралног циклуса састоји се од укључивања напајања за оптерећење за цео број циклуса и затим искључивања напајања за даљи број интегралних циклуса. Због нултог напонског и нултог пребацивања тиристора, генерисани хармоники ће бити смањени. Употреба интегралног цикличног пребацивања глатког напона није могућа, а фреквенција је променљива. Интегрално пребацивање циклуса бист-окидачем тиристора као метода за уклањање целог циклуса, циклуса или делова циклуса наизменичног сигнала, добро је позната и стара метода управљања наизменичном снагом, посебно код оптерећења грејача наизменичном струјом. Међутим, концепт постизања крађе циклуса напонског таласног облика употребом микроконтролера може бити врло прецизан према програму написаном на језику Ассембли / Ц. Тако да је просечно време напона или тренутно искусно оптерећење пропорционално мање него ако се цео сигнал мора повезати са оптерећењем.
Један од нуспојава коришћења ове шеме је неравнотежа у таласном облику улазне струје или напона док се циклуси укључују и искључују преко оптерећења, па су погодни за специфична оптерећења у односу на методу контролисану кутом паљења како би се ТХД свео на минимум.
Пре него што пређемо на примере за сваку врсту контроле, укратко ћемо се о откривању преласка нуле.
Детекција нултих укрштања или укрштања нултог напона
Под појмом Прелаз нултог напона подразумевамо тачку на таласном облику наизменичног сигнала где сигнал прелази нулту референцу таласног облика или другим речима где се таласни облик сигнала пресеца са к-осом. Користи се за мерење фреквенције или периода периодичног сигнала. Такође се може користити за генерисање синхронизованих импулса који се могу користити за окидање запорне стезаљке силицијумско контролисаног исправљача како би се он понашао под углом паљења од 180 степени.
Синусни талас по природи има чворове у којима напон прелази нулту тачку, обрће смер и довршава синусни талас.
Пребацивањем наизменичног оптерећења у нултој тачки напона практично елиминишемо губитке и напрезања изазвана напоном.
Зеро Цросс Сенсинг или Зеро Волтаге Сенсинг ЗВС или ЗВР Цирцуит
Обично ОПАМП који се користи у откривању преласка нуле ради као упоређивач у поређењу пулсирајућег једносмерног сигнала (добијеног исправљањем наизменичног сигнала) са референтним једносмерним напоном (добијеног филтрирањем пулсирајућег једносмерног сигнала). Референтни сигнал даје се неинвертујућем терминалу, док импулсни напон даје инвертирајући терминал.
У случају да је пулсирајући једносмерни напон мањи од референтног сигнала, на излазу компаратора развија се логички високи сигнал. Тако се за сваку тачку преласка нуле наизменичног сигнала генеришу импулси из излаза детектора нултих прелаза.
Видео о детекторима нултих прелаза
Интегрална контрола циклуса пребацивања (ИСЦЦ):
Да би се уклонили недостаци интегралног пребацивања циклуса и фазног пребацивања, интегрално управљање прекидачким циклусом користи се за контролу оптерећења грејања. ИСЦЦ коло има 3 секције. Први се састоји од напајања за погон свих унутрашњих појачала и напајања капије енергијом полупроводничких уређаја. Други одељак се састоји од откривања нултог напона детекцијом инстанце нултог напона напајања и обезбеђује фазно кашњење. У трећем одељку потребна је степена појачала која се увећава управљачки сигнал како би се обезбедио погон потребан за укључивање прекидача за напајање. ИСЦЦ кола се састоје од круга за паљење и појачавача снаге (ФЦПА) и напајања за контролу оптерећења.
ФЦПА се састоји од мрежних покретача за тиристоре, а ТРИАЦ се користи као уређаји за напајање у предложеном дизајну. Триац може проводити струју у било ком смеру када је укључен и раније се називао двосмерни триодни тиристор или билатерални триодни тиристор. Триац је погодан прекидач за струјне кругове наизменичне струје који омогућава контролу великих токова снаге контролним струјама скале од миллиампа.
Примена интегралног пребацивања циклуса - индустријска контрола снаге интегрисаним пребацивањем
Ова метода се може користити за контролу снаге наизменичне струје, посебно код линеарних оптерећења као што су грејачи који се користе у електричној пећи. У овом случају, микроконтролер испоручује излаз на основу прекида примљеног као референца за генерацију окидачких импулса.
Коришћењем ових окидачких импулса можемо управљати оптичким изолаторима за активирање Триаца како бисмо постигли интегралну контролу циклуса према прекидачима који су повезани са микроконтролером. Уместо мотора предвиђена је електрична лампа за посматрање њеног функционисања.
Блок дијаграм управљања напајањем интегрисаним циклусним пребацивањем
Овде се користи детектор укрштања нуле за давање импулса за покретање импулсима капије тиристора. Примена ових импулса контролише се преко микроконтролера и оптичког изолатора. Микроконтролер је програмиран да примењује импулсе на оптички изолатор одређено време, а затим зауставља примену импулса још одређено време. То резултира потпуном елиминацијом неколико циклуса таласног облика АЦ сигнала примењеног на оптерећење. Оптоизолатор према томе покреће тиристор на основу улаза из микроконтролера. Тако се контролише АЦ снага која се даје лампи.
Примена фазно контролисаног пребацивања - програмабилна контрола напајања наизменичном струјом
Блок дијаграм контроле напајања методом фазне контроле
Ова метода се користи за контролу јачине лампе контролишући наизменичну снагу лампе. То се постиже одлагањем примене окидачких импулса на ТРИАЦ или методом одлагања угла пуцања. Детектор преласка нуле даје импулсе на сваком прелазу нуле таласног облика наизменичне струје који се примењује на микроконтролер. У почетку микроконтролер даје ове импулсе оптоизолатору који у складу с тим без икаквог одлагања покреће тиристор и самим тим лампица светли пуним интензитетом. Сада се помоћу тастатуре повезане са микроконтролером на микроконтролер примењује потребан проценат у интензитету и он је програмиран да сходно томе одлаже примену импулса на оптоизолатору. Тако се активирање тиристора одлаже и сходно томе се контролише интензитет лампе.
