نضغط على التتابع بشكل صحيح: تبديل الأحمال القوية

مرحبًا Geektimes!

تعد إدارة التحميل القوية موضوعًا شائعًا إلى حد ما بين الأشخاص بطريقة أو بأخرى فيما يتعلق بأتمتة المنزل ، وبصفة عامة ، بغض النظر عن النظام الأساسي: سواء كان Arduino أو Rapsberry Pi أو Unwired One أو منصة أخرى أو تشغيل أو إيقاف تشغيل أي سخان أو غلاية أو مروحة القناة عاجلا أم آجلا.

المعضلة التقليدية هنا هي في الواقع كيف نتنقل. كما رأى الكثيرون في تجربتهم الحزينة ، لا تتمتع التبديلات الصينية بالموثوقية المناسبة - عند تبديل حمولة حثيّة قوية ، تشتعل جهات الاتصال كثيرًا ، وعند نقطة واحدة يمكن أن تلتصق ببساطة. لا بد لي من تعيين مرحلتين - والثاني هو تأمين الرحلة.

بدلاً من المرحل ، يمكنك وضع مرحل ثلاثي أو الحالة الصلبة (في الواقع ، نفس الثايرستور أو بوليفيك مع دائرة التحكم في الإشارة المنطقية والعزل البصري في حالة واحدة) ، لكن لديهم ناقص آخر - يسخنون. تبعا لذلك ، هناك حاجة إلى المبرد ، مما يزيد من أبعاد الهيكل.



أريد أن أتحدث عن مخطط بسيط وواضح إلى حد ما ، ولكن في نفس الوقت نادر ، مخطط يمكن أن يفعل ذلك:

• عزل كلفاني للمدخلات والحمل
• تبديل الأحمال الحثية دون تيار التيار والجهد
• عدم وجود تبديد كبير للحرارة حتى بأقصى قوة

لكن أولاً ، القليل من التوضيح. في جميع الحالات ، تم استخدام مرحلات TTI من سلسلة TRJ و TRIL ، وتم استخدام مكنسة كهربائية بقوة 650 واط كحمل.

المخطط الكلاسيكي - نقوم بتوصيل المكنسة الكهربائية من خلال مرحل تقليدي. ثم نربط راسم الذبذبات بالمكنسة الكهربائية (تنبيه! إما أن يكون الذبذبات أو المكنسة الكهربائية - أو الأفضل من ذلك - معزولان جلفانيًا عن الأرض! لا تصعد أصابعك وبيضك في شاكر الملح!

نشغلها:



كان علي الوصول إلى الحد الأقصى من الجهد الكهربائي (محاولة ربط التتابع الكهرومغناطيسي بالذهاب إلى الصفر هي مهمة شاقة: إنها بطيئة جدًا). في كلا الاتجاهين ترفرف مع طرد قصير مع واجهات عمودية تقريبًا ، طار التداخل في جميع الاتجاهات. متوقع.

إيقاف:



إن الخسارة الحادة للجهد عند الحمل الاستقرائي لا تبشر بالخير - فقد طارت الزيادة إلى الأعلى. بالإضافة إلى ذلك ، هل ترى هذه التداخلات في جزء من الثانية من الجيب قبل الإغلاق الفعلي؟ هذا هو شرارة اتصالات التتابع التي بدأت في الفتح ، والتي أصبحت عالقة بسببها.

لذا ، مع التتابع "العاري" ، يكون تبديل الحمل الاستقرائي أمرًا سيئًا. ماذا نفعل؟ دعنا نحاول إضافة snubber - RC-circuit من مقاوم 120 أوم ومكثف 0.15 uF.

تضمين:



أفضل ، ولكن ليس كثيرًا. تباطأ الانبعاث ، لكنه بقي بشكل عام.

إيقاف:



نفس الصورة. علاوة على ذلك ، ظلت القمامة تثير شرارة اتصالات التتابع ، على الرغم من انخفاضها بشكل كبير.

الخلاصة: مع snubber أفضل من دون snubber ، لكنه لا يحل المشكلة على الصعيد العالمي. ومع ذلك ، إذا كنت ترغب في تبديل الأحمال الحثية مع مرحل تقليدي - ضع snubber. يجب تحديد التقييمات لحمل معين ، ولكن المقاوم 1-W عند 100-120 أوم ومكثف عند 0.1 درجة فهرنهايت يبدو خيارًا معقولًا لهذه الحالة.

المراجع: Agilent - مذكرة التطبيق 1399 ، " تعظيم العمر الافتراضي للمرحلات ". عندما يعمل التتابع لأسوأ نوع من الحمل - محرك ، والذي ، بالإضافة إلى الحث ، يتمتع أيضًا بمقاومة منخفضة جدًا عند بدء التشغيل - يوصي المؤلفون اللطفاء بتقليل عمر جواز الترحيل خمس مرات .

والآن دعنا ننتقل إلى الفارس - سنقوم بدمج سائق التيرست ، التيرك مع عدم الكشف والترحيل في دائرة واحدة.



ماذا يوجد في هذا الرسم البياني؟ المدخل على اليسار. عندما يتم توفير "1" إليه ، يتم شحن المكثف C2 على الفور تقريبًا من خلال R1 والنصف السفلي من D1 ؛ يتم تشغيل المرحل البصري VO1 ، وينتظر الانتقال التالي من خلال الصفر (MOC3063 - مع دائرة كاشف صفري مدمجة) ويقوم بتشغيل D4 triac. يبدأ الحمل.

يتم شحن المكثف C1 من خلال سلسلة من R1 و R2 ، والتي تستغرق حوالي t = RC ~ 100 مللي ثانية. هذه عدة فترات من جهد التيار الكهربائي ، أي أنه خلال هذا الوقت سيكون لدى التيراك وقت للتشغيل مع ضمان. بعد ذلك ، يفتح Q1 ويتم تشغيل التتابع K1 (بالإضافة إلى D2 LED ، الذي يضيء بضوء زمردي لطيف). تتخطى جهات التتابع الترياك ، وبالتالي - حتى يتم إيقاف تشغيله - لا تشارك في العمل. ولا يسخن.

إيقاف التشغيل - بالترتيب العكسي. بمجرد ظهور "0" عند الإدخال ، يتم تفريغ C1 بسرعة من خلال الذراع العلوي D1 و R1 ، يتم إيقاف التتابع. لكن الترياق يبقى قيد التشغيل لحوالي 100 مللي ثانية ، حيث يتم تفريغ C2 من خلال 100 كيلو أوم R3. علاوة على ذلك ، نظرًا لأن التيرست يُبقى مفتوحًا بالتيار ، حتى بعد إيقاف تشغيل VO1 ، فإنه سيظل مفتوحًا حتى ينخفض ​​تيار الحمل في نصف الدورة التالية أسفل تيار التريث.

On:



Off:



جميل ، أليس كذلك؟ علاوة على ذلك ، عند استخدام الترياكس الحديثة التي تقاوم التغيرات السريعة في التيار والجهد (جميع الشركات المصنعة الرئيسية لديها مثل هذه النماذج - NXP ، ST ، Onsemi ، إلخ ، تبدأ الأسماء بـ "BTA") ، لا حاجة إلى snubber على الإطلاق ، بأي شكل من الأشكال.

علاوة على ذلك ، إذا كنت تتذكر الأشخاص الأذكياء من Agilent ورأيت كيف يتغير التيار الذي يستهلكه المحرك ، فستحصل على الصورة التالية:



يتجاوز تيار البدء تيار العمل بأكثر من أربع مرات. خلال الفترات الخمس الأولى - الوقت الذي يكون فيه الترياق قبل التتابع في دائرتنا - ينخفض ​​التيار بمقدار النصف تقريبًا ، مما يؤدي أيضًا إلى تخفيف كبير في متطلبات التتابع وإطالة عمره.

نعم ، الدائرة أكثر تعقيدًا وأكثر تكلفة من التتابع التقليدي أو الترياق التقليدي. ولكن غالبًا ما يستحق ذلك.

Source: https://habr.com/ru/post/ar390601/