בקרת כוח באמצעות SCR

SCR

מיישר SCR או סיליקון מבוקר הוא מכשיר בעל 3 פינים, בעל שלושה מסופים בסיסיים - אנודה, קתודה ושער. מסוף השער הוא מסוף הבקרה ליישום מתח אנודה-קתודה. בדרך כלל משתמשים בסיליקון בגלל זרם הדליפה הנמוך שלו. הקוטביות של המתחים המופעלים על הקתודה והאנודה מחליטה אם המכשיר נמצא בהטיה קדימה או הטיה לאחור ומתח השער קובע את הולכת ה- SCR. במילים אחרות, כאשר מוחל הטיה קדימה על ה- SCR, לאחר שמופעל מתח שער חיובי נכון, המכשיר מתחיל להתנתק ומכובה רק כאשר הזרם דרך המכשיר הופך פחות מזרם ההחזקה. לכן SCR יכול לשמש כמתג.

ירי SCR:

יישום מתח ה- GATE מכונה ירי.

סוגי ירי SCR:

באופן כללי, ישנם שני סוגים של ירי:

• אפס מתח אפס מעבר לירי: מצב בקרת אפס מעבר (נקרא גם רכיבה מהירה, מחזור אינטגרלי או ירי מתפרץ) פועל על ידי הפעלת SCR של רק כאשר הערך המיידי של המתח הסינוסי הוא אפס.
• שיטת בקרת זווית שלב: זווית הפאזה מגוונת, כלומר יישום פעימות השער מתעכב בזמן מסוים וההולכה נשלטת.

מעגלי ירי:

תכונות של מעגל הירי:

• מעגלי ירי צריכים לייצר פעימות טריגר עבור התיריסטור ברגעים המתאימים.
• צריך להיות בידוד חשמלי בין מעגלי הירי לתיריסטור. זה מושג באמצעות מגבר דופק או אופטואזולטור.

סוגי מעגל הירי:

• מעגל ירי R:

• מעגל ירי RC:

• מעגל ירי UJT:

זווית ירי:

מספר התארים מתחילת המחזור כאשר SCR מופעל הוא זווית ירי . כל SCR יתחיל לנהל בנקודה מסוימת ב- מתח מקור AC . הנקודה המסוימת מוגדרת כזווית הירי. ככל שה- SCR מוגדר מוקדם יותר במחזור, כך המתח המופעל על העומס יהיה גדול יותר.

מיישר מבוקר SCR מאת אלווד גילילן

בקרת זווית ירי:

ניתן להשתמש בבקרת זווית ירי ביישומים כמו שליטה על מהירות מנועי המאוורר, שליטה על עוצמת הנורה, על ידי שליטה על יישום הכוח ל- SCR. בקרת זווית הירי מושגת על ידי שינוי זמן יישום פעימות השער ל- SCR. ניתן להפעיל את המתח למסוף השער של ה- SCR בזמן נתון שהוחלט על ידי הקלט המרוחק.

בעיקרון על ידי שליטה בזווית הירי פירושו ניהול הנקודה על צורת גל האות AC כאשר ה- SCR יופעל או במילים אחרות, הזמן המתאים לצורת גל האות AC כאשר שער ה- SCR יקבל מתח אספקת DC. בדרך כלל כדי להפעיל SCR אנו משתמשים בבדיקת אופטו. עבור מעגל יישום כוח פשוט, שבו אין צורך בבקרת הספק, ניתן להשתמש בדרך כלל בגלאי אפס או אופטואזולטורים בעלי גלאי מעבר אפס, באמצעותם מופעל SCR רק ברמות מעבר אפס של צורת הגל AC. עבור יישומים אחרים הכוללים יישום שליטה על הכוח, השער מופעל באמצעות פולסים וזווית הירי משתנה בהתאם לשליטה במיתוג ה- SCR ובהתאם לכוח ה- SCR.

השונות בזווית הירי או בהפרשת ההולכה של SCR על ידי עיכוב יישום זרם השער יכולה להיעשות בשתי דרכים:

• בקרת שער העברת שלב : זה גורם לעיכוב של הולכה 0 עד 180⁰. זווית הפאזה של מתח השער משתנה ביחס למתח האנודה-קתודה. במילים אחרות, מתח השער מוחל מחוץ לשלב עם מתח האנודה.

בדרך כלל משתמשים בקיבול או בהשראות למטרה זו. בשילוב ה- LR, הזרם מאחר את המתח, ואילו, בשילוב RC, כיום מוביל את המתח. הנגד R משתנה כך שישתנה את זווית הפאזה שבאמצעותה מתח השער מתעכב ממתח האנודה.

מעגלים שונים המשמשים כמעברת פאזה הם כנתונים:

משמרת שלב מבוקרת דיגיטלית

מתנד משמרת שלב

• הפעלת דופק: ניתן להפעיל את מתח השער גם על ידי מתן פעימות למסוף השער. ניתן לשנות את מחזור החובה של הפולסים בכדי לספק וריאציה בהולכה.

ניתן ליצור דופק באמצעות UJT או באמצעות 555 טיימרים.

המעגל לייצר דופק באמצעות טיימר 555

דוגמא לעבודה לבקרת זווית ירי ויישומה

דיאגרמת חסום המציגה בקרת זווית ירי עבור SCRs לגב כדי להשיג בקרת כוח

דיאגרמת הגוש לעיל מייצגת את המערכת להשגה בקרת כוח למנוע אינדוקציה באמצעות בקרת זווית ירי עבור SCRs לגב.

לפני שנכנס לפרטים על אופן השגת זווית הירי במערכת זו, הבה נסתכל במהירות על חיבור גב אל גב של SCR.

הנה סרטון המתאר חיבור SCR גב אל גב.

חיבור SCR גב אל גב משמש לספק כוח AC לעומס בשני מחזורי המחזור של אות ה- AC. שני אופטואזולטורים מחוברים לכל SCR. במחצית המחזור הראשונה של אות ה- AC, אחד מ- SCR מתנהל לאחר שהופעל באמצעות אופטואזולטור ומאפשר לזרם לעבור דרך העומס. במחצית המחצית השנייה, SCR נוסף המחובר בכיוון ההפוך לזה של ה- SCR האחר, מופעל באמצעות אופטואיזולטר אחר ומאפשר לזרם לזרום לעומס. כך שהעומס מקבל כוח AC בשני מחזורי המחזור.

במערכת זו, ה- SCR מופעל באמצעות בידוד אופטי המכיל שילוב של נורית LED ו- TRIAC. כאשר מוחלים פולסים על ה- LED, הוא פולט אור הנופל על ה- TRIAC והוא מוליך וגורם לפולסי הפלט מהאופטואיזולטור ל- SCR. העיקרון כולל שליטה בקצב יישום הפולסים על ידי שינוי התדר בין הפולסים הסמוכים. נעשה שימוש במיקרו-בקר כדי לספק פעימות למזג האופטואלי על בסיס קלט כפתור הלחיצה שמממשק אליו. מספר הפעמים שלוחצים על כפתור הלחץ מכריע את כמות העיכוב של יישום הפולסים. לדוגמא, אם לוחצים על לחצן הלחץ פעם אחת, המיקרו-בקר מעכב את יישום הדופק ב -1 ms. כך נשלטת הזווית בה מופעל ה- SCR בהתאם ונשלטת הפעלת כוח זרם העומס.

קרדיט צילום:

• מתנד משמרת שלב מאת קהילה. אומללות
• שלב מבוקר דיגיטלי chinabaike