Un control de fase triac mitjançant un circuit PWM només pot ser útil si s’implementa amb un format proporcional al temps, en cas contrari la resposta podria ser casual i ineficient.
En alguns dels meus articles anteriors, tal com es mostra a continuació:
Circuit senzill de regulador de ventilador controlat a distància
Regulador de ventilador de polsador amb circuit de visualització
Circuit dimmer per a bombetes LED
Vaig discutir sobre l'ús de PWM per iniciar un circuit de control de fase triac, però, atès que els dissenys no incloïen una tecnologia proporcional al temps, la resposta d'aquests circuits podria ser erràtica i ineficient.
En aquest article aprenem a corregir el mateix mitjançant la teoria proporcional al temps, de manera que l’execució es faci de manera ben calculada i de manera molt eficient.
Què és el control de fase proporcional al temps mitjançant Triacs o Tiristor?
És un sistema en què el triac s’activa amb longituds calculades d’impulsos PWM que permeten que el triac es condueixi de manera intermitent per a longituds específiques de la freqüència de xarxa 50/60 Hz, segons es determinen per les posicions i els períodes de temps del pols PWM.
El període mitjà de conducció del triac determina posteriorment la sortida mitjana per a la qual es pot alimentar o controlar la càrrega i que executa el control de càrrega requerit.
Per exemple, com que sabem que la fase de xarxa es compon de 50 cicles per segon, per tant, si el triac s’activa de manera intermitent durant 25 vegades amb una velocitat d’1 cicle d’activació i 1 cicle d’aturada, es podria esperar que la càrrega es pot controlar amb un 50% de potència. De la mateixa manera, es podrien implementar altres proporcionals de temps ON OFF per generar quantitats corresponents d’entrada de potència superior o inferior a la càrrega.
El control de fase proporcional al temps s’implementa utilitzant dos modes, el mode síncron i el mode asíncron, en què el mode síncron es refereix a l’activació del triac només a creuaments zero, mentre que en el mode asíncron el triac no es commuta específicament a zero creuaments, més aviat instantani en qualsevol lloc aleatori, en els cicles de fase respectius.
En el mode asíncron, el procés pot induir nivells significatius de RF, mentre que pot ser significativament reduït o absent en el mode síncron a causa del commutament de creuament zero del triac.
En altres paraules, si el triac no està activat específicament a zero creuaments, més aviat a qualsevol valor pic aleatori, això pot donar lloc a soroll de RF a l'atmosfera, per tant, sempre es recomana utilitzar un commutació de creuament zero de manera que es podria eliminar el soroll de RF durant les operacions triac.
Com funciona
La següent il·lustració mostra com es pot executar un control de fase proporcional al temps mitjançant PWM temporitzats:
1) La primera forma d'ona de la figura anterior mostra un senyal de fase AC de 50Hz normal que consisteix en un impuls sinusoidal ascendent i baixant de pic de 330 V positius i negatius, respecte a la línia zero central. Aquesta línia zero central es denomina línia de pas zero per als senyals de fase AC.
Es pot esperar que el triac condueixi el senyal mostrat contínuament si el seu gatell de porta continua és continu sense interrupcions.
2) La segona figura mostra com un triac es pot forçar a dur a terme només durant semicicles positius en resposta als seus desencadenants de porta (PWM en vermell) a cada creuament alternatiu de zero positius dels cicles de fase. Això es tradueix en un control de fase del 50% .
3) La tercera figura mostra una resposta idèntica en què els polsos es temporitzen per produir alternativament a cada creuament de zero negatiu de la fase AC, que també dóna com a resultat un control de fase del 50% per al triac i la càrrega.
No obstant això, produir aquests PWM temporitzats en diferents nodes de creuament zero calculats pot ser difícil i complex, per tant, un enfocament fàcil per adquirir qualsevol proporció desitjada de control de fase és emprar trens d'impulsos temporitzats com es mostra a la quarta figura anterior.
4) En aquesta figura es poden observar ràfegues de 4 PWM després de cada cicle de fase alternativa que resulta en una reducció del 30% en l’operació triac i el mateix per a la càrrega connectada.
Pot ser interessant notar que aquí els 3nos mitjans de polsos són pulsacions inútils o ineficaços, perquè després del primer pols el triac es bloqueja i, per tant, els 3 pulsis mitjans no tenen cap efecte sobre el triac i el triac continua conduint-se fins al zero següent creuament on es desencadena amb el següent cinquè (últim) pols que permet al triac bloquejar-se durant el següent cicle negatiu. Després d'això tan aviat com s'assoleix el següent creuament zero, l'absència de cap altre PWM inhibeix la conducció del triac i es talla, fins al següent pols al següent creuament zero, que simplement repeteix el procés del triac i les seves operacions de control de fase. .
D'aquesta manera es poden generar altres trens d'impulsos PWM proporcionals al temps per a la porta del triac, de manera que es poden implementar diferents mesures de control de fase segons les preferències.
En un dels nostres propers articles coneixerem un circuit pràctic per assolir el control de fase triac discutit anteriorment mitjançant un circuit PWM proporcional al temps.
Anterior: Circuit de lector RFID amb Arduino Següent: Circuit de bloqueig de seguretat RFID: codi complet del programa i detalls de la prova
