Controle de fase tríaca usando tempo proporcional PWM

Um controle de fase tríaca usando um circuito PWM pode ser útil apenas se for implementado usando um formato proporcional ao tempo; caso contrário, a resposta pode ser aleatória e ineficiente.

Em alguns dos meus artigos anteriores, conforme descrito abaixo:

Circuito simples de controle remoto do ventilador

Regulador de pressão com circuito de exibição

Circuito dimmer para lâmpadas LED


Argumentei sobre o uso do PWM para iniciar um circuito de controle de fase triac, no entanto, como os projetos não incluíam uma tecnologia proporcional ao tempo, a resposta desses circuitos poderia ser irregular e ineficiente.

Neste artigo, aprendemos como corrigi-lo usando a teoria proporcional ao tempo, para que a execução seja realizada de maneira bem calculada e muito eficiente.

O que é controle de fase proporcional ao tempo usando triacs ou tiristores?

É um sistema no qual o triac é acionado com comprimentos de pulso PWM calculados, permitindo que o triac conduz intermitentemente por comprimentos específicos da frequência 50/60 Hz da rede, conforme determinado pelas posições do pulso PWM e períodos de tempo.

O período médio de condução do triac determina subseqüentemente a saída média para a qual a carga pode ser alimentada ou controlada e que executa o controle de carga necessário.

Por exemplo, como sabemos que a fase da rede é composta de 50 ciclos por segundo, portanto, se o triac for ativado intermitentemente por 25 vezes com uma taxa de 1 ciclo LIGADO e 1 ciclo DESLIGADO, então Você pode esperar que a carga seja controlada com 50% de energia. Da mesma forma, outras relações de tempo de ON OFF podem ser implementadas para gerar as quantidades correspondentes de entradas de energia mais altas ou mais baixas para a carga.

O controle de fase proporcional ao tempo é implementado usando dois modos, modo síncrono e modo assíncrono, nos quais o modo síncrono refere-se à ativação triac apenas em cruzamentos zero, enquanto no modo assíncrono o triac não é Ele alterna especificamente nos cruzamentos zero, mas é instantâneo em qualquer local aleatório, nos respectivos ciclos de fase.

No modo assíncrono, o processo pode induzir níveis significativos de RF, enquanto isso pode ser significativamente reduzido ou ausente no modo síncrono devido à troca de cruzamento de zero triac.

Em outras palavras, se o triac não for ativado especificamente em cruzamentos zero, mas em qualquer valor de pico aleatório, isso poderá gerar ruído de RF na atmosfera, portanto, é sempre recomendável usar a comutação de cruzamento zero para que O ruído de RF pode ser eliminado durante operações triac.

Como funciona


A ilustração a seguir mostra como o controle de fase proporcional ao tempo pode ser executado usando PWMs temporizados:

Controle de fase tríaca usando PWM de tempo proporcional

1) A primeira forma de onda na figura acima mostra um sinal de fase normal de 50 Hz CA consistindo de um pulso senoidal crescente e decrescente de 330 V e pulsos negativos em relação à linha central zero. Essa linha central zero é chamada de linha de cruzamento zero para os sinais da fase CA.

Pode-se esperar que o triac conduza o sinal exibido continuamente se o seu gatilho DC de porta for contínuo sem interrupção.

2) A segunda figura mostra como um triac pode ser forçado a dirigir sozinho durante semi-ciclos positivos em resposta a seus disparos de porta (PWM mostrado em vermelho) a cada cruzamento positivo positivo de zero dos ciclos de fase. Isso resulta em 50% de controle de fase.

3) A terceira figura mostra uma resposta idêntica na qual os pulsos são sincronizados para produzir alternadamente a cada cruzamento negativo da fase CA, o que também resulta em um controle de fase de 50% para triac e carga .

No entanto, produzir tais PWMs cronometrados em diferentes nós de cruzamento zero calculados pode ser difícil e complexo; portanto, uma abordagem fácil para adquirir qualquer proporção desejada de controle de fase é empregar trens de pulso cronometrados, como mostrado na quarta figura. anterior.

4) Nesta figura, 4 explosões PWM podem ser vistas após cada ciclo de fase alternativo, resultando em uma redução de cerca de 30% na operação triac e o mesmo para a carga conectada.

Pode ser interessante notar que aqui os meios do terceiro pulso são pulsos inúteis ou ineficazes, porque após o primeiro pulso o triac trava e, portanto, os três pulsos médios não têm efeito sobre o triac, e o triac continua a passar para o próximo o cruzamento de zero foi acionado pelo quinto (último) pulso subsequente que permite que o triac se agarre ao próximo ciclo negativo. Depois disso, assim que o próximo cruzamento zero é alcançado, a ausência de mais PWM inibe a condução triac e é interrompida, até o próximo pulso no próximo cruzamento zero, que simplesmente repete o processo para o triac e sua operações de controle de fase. .

Dessa maneira, outros trens de pulso PWM proporcionais ao tempo podem ser gerados para a porta triac, de modo que diferentes medidas de controle de fase possam ser implementadas de acordo com a preferência.

Em um de nossos próximos artigos, aprenderemos sobre um circuito prático para obter o controle da fase tríaca discutido acima, usando um circuito PWM proporcional ao tempo.




FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

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