SCR
SCR alebo kremíkom riadený usmerňovač je 3-pólové zariadenie s tromi základnými svorkami - anódou, katódou a hradlom. Terminál brány je riadiaci terminál na aplikáciu anódovo-katódového napätia. Typicky sa kremík používa kvôli jeho nízkemu zvodovému prúdu. Polarita napätí aplikovaných na katódu a anódu rozhoduje o tom, či je prístroj v predpätí dopredu alebo dozadu a hradlové napätie rozhoduje o vedení SCR. Inými slovami, keď sa na SCR aplikuje predpätie, potom, čo sa použije správne kladné napätie hradla, zariadenie začne viesť a vypne sa, len keď je prúd cez zariadenie menší ako prídržný prúd. SCR teda môže byť použitý ako prepínač.
Streľba SCR:
Aplikácia napätia GATE je známa ako streľba.
Typy streľby SCR:
Spravidla existujú dva typy streľby:
- Prepálenie nulového napätia: Režim riadenia prechodu nulou (nazývaný tiež rýchle cyklovanie, integrálny cyklus alebo dávkové vypaľovanie) funguje tak, že sa SCR zapnú, iba keď je okamžitá hodnota sínusového napätia nulová.
- Metóda riadenia fázového uhla: Fázový uhol sa mení, to znamená, že aplikácia hradlových impulzov sa oneskorí o určitý čas a vedenie sa riadi.
Vypaľovacie obvody:
Vlastnosti streleckého okruhu:
- Zápalné obvody by mali vo vhodných okamihoch produkovať spúšťacie impulzy pre tyristor.
- Medzi vypaľovacími obvodmi a tyristorom musí byť elektrická izolácia. Dosahuje sa to pomocou impulzného zosilňovača alebo optoizolátora.
Typy streleckého okruhu:
- Okruh streľby R:
- RC strelecký okruh:
- Palebný okruh UJT:
Uhol streľby:
Počet stupňov od začiatku cyklu, keď je zapnutý SCR, je uhol streľby . Akékoľvek SCR by sa začalo dirigovať v konkrétnom bode na napätie zdroja striedavého prúdu . Konkrétny bod je definovaný ako uhol streľby. Čím skôr v cykle je SCR zapnuté, tým väčšie bude napätie aplikované na záťaž.
Usmerňovač riadený SCR od Elwooda Gillilana
Ovládanie uhla streľby:
Ovládanie uhla strely sa dá použiť v aplikáciách, ako je riadenie rýchlosti motorov ventilátora, riadenie intenzity žiarovky riadením prívodu energie do SCR. Ovládanie uhla streľby sa dosahuje zmenou času aplikácie hradlových impulzov na SCR. Napätie na terminál Gate SCR môže byť privedené v danom čase určenom vzdialeným vstupom.
V zásade riadenie uhla streľby znamená riadenie bodu na krivke striedavého signálu, keď sa má spustiť SCR, alebo inými slovami, čas zodpovedajúci krivke striedavého signálu, keď sa na bránu SCR dostane jednosmerné napájacie napätie. Normálne na spustenie SCR používame optoizolátor. Pre jednoduchý obvod na napájanie energiou, kde sa nevyžaduje riadenie výkonu, sa môžu použiť detektory kríženia nuly alebo optoizolátory s detektormi kríženia nuly, ktorými sa SCR spúšťa iba na úrovniach kríženia nuly tvaru vlny AC. Pre ďalšie aplikácie, ktoré zahŕňajú aplikáciu na riadenie výkonu, sa brána spúšťa pomocou impulzov a uhol streľby sa príslušne mení, aby riadil prepínanie SCR a podľa toho aj výkon SCR.
Zmenu uhla streľby alebo zmeny vedenia SCR oneskorením aplikácie hradlového prúdu je možné vykonať dvoma spôsobmi:
- Ovládanie brány fázového posuvu : Spôsobuje 0 až 180 0 oneskorenie vedenia. Fázový uhol hradlového napätia sa mení vzhľadom na anódovo-katódové napätie. Inými slovami, hradlové napätie sa privádza z fázy s anódovým napätím.
Zvyčajne sa na tento účel používa kapacita alebo indukčnosť. V kombinácii LR prúd zaostáva za napätím, zatiaľ čo v kombinácii RC momentálne vedie napätie. Odpor R sa mení tak, aby sa menil fázový uhol, o ktorý sa hradlové napätie oneskoruje od anódového napätia.
Rôzne obvody používané ako fázový posúvač sú uvedené:
Digitálne riadený fázový posun
Oscilátor fázového posuvu
- Spúšťanie impulzov: Napätie hradla môže byť tiež aplikované impulzmi na svorku brány. Pracovný cyklus impulzov sa môže meniť tak, aby poskytoval zmeny vo vedení.
Impulzy je možné generovať buď pomocou UJT, alebo pomocou 555 časovačov.
Obvod generujúci impulz pomocou časovača 555
Pracovný príklad riadenia uhla streľby a jeho aplikácie
Bloková schéma ukazujúca riadenie uhla streľby pre SCR zozadu dozadu na dosiahnutie riadenia výkonu
Vyššie uvedená bloková schéma predstavuje systém na dosiahnutie riadenie výkonu na indukčný motor pomocou riadenia uhla streľby pre SCR zozadu dozadu.
Predtým, ako sa pozrieme na podrobnosti o tom, ako sa v tomto systéme dosahuje riadenie uhla streľby, poďme sa rýchlo pozrieť na spojenie SCR zozadu.
Tu je video popisujúce spätné pripojenie SCR.
Na zaistenie striedavého prúdu do záťaže v obidvoch polovičných cykloch striedavého signálu sa používa spätné pripojenie SCR. Ku každému SCR sú pripojené dva optoizolátory. V prvej polovici cyklu striedavého signálu jeden z SCR vedie po spustení pomocou optoizolátora a umožňuje prúdu prechádzať záťažou. V druhej polovici cyklu sa ďalší SCR pripojený v opačnom smere ako druhý SCR, spustí pomocou iného optoizolátora a umožní prúdenie prúdu do záťaže. Záťaž teda získa striedavý prúd v obidvoch polovičných cykloch.
V tomto systéme sa SCR spúšťa pomocou optoizolátora obsahujúceho kombináciu LED a TRIAC. Keď sa na LED aplikujú impulzy, vyžaruje svetlo, ktoré dopadá na TRIAC a vedie, čo spôsobuje výstupné impulzy z optoizolátora do SCR. Princíp spočíva v riadení rýchlosti aplikácie impulzov zmenou frekvencie medzi susednými impulzmi. Mikrokontrolér sa používa na dodávanie impulzov do optoizolátora na základe prepojeného vstupu tlačidla. Počet prípadov stlačenia tlačidla určuje veľkosť oneskorenia aplikácie impulzov. Napríklad, ak je tlačidlo stlačené raz, mikrokontrolér oneskorí aplikáciu impulzu o 1ms. Takto sa zodpovedajúcim spôsobom riadi uhol, pod ktorým sa spúšťa SCR, a reguluje sa napájanie striedavým prúdom do záťaže.
Fotografický kredit:
- Oscilátor fázového posuvu podľa komunita.šťastie
- Digitálne riadený fázový posun chinabaike
