Pagkontrol sa Kuryente Gamit ang SCR

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





SCR

Ang SCR o Silicon Controlled Rectifier ay isang 3 pin na aparato, na mayroong tatlong pangunahing mga terminal- anode, cathode at gate. Ang terminal ng gate ay ang control terminal para sa aplikasyon ng boltahe ng anode-cathode. Karaniwan ginagamit ang Silicon dahil sa mababang kasalukuyang pagtagas. Ang polarity ng voltages na inilapat sa cathode at anode ay nagpapasya kung ang aparato ay nasa unahan na bias o reverse bias at ang boltahe ng gate ay nagpasiya sa pagsasagawa ng SCR. Sa madaling salita, kapag inilapat ang bias sa unahan sa SCR, pagkatapos mailapat ang wastong positibong boltahe ng gate, nagsisimulang magsagawa ang aparato at patayin lamang kapag ang kasalukuyang sa pamamagitan ng aparato ay ginawang mas mababa kaysa sa kasalukuyang hawak. Sa gayon ang SCR ay maaaring magamit bilang isang switch.

SCR Firing:

Ang aplikasyon ng boltahe ng GATE ay kilala bilang pagpapaputok.




Mga uri ng pagpapaputok ng SCR:

Pangkalahatan, mayroong dalawang uri ng pagpapaputok:

  • Zero Voltage Cross Higit sa pagpapaputok: Ang mode na control na zero-crossing (tinatawag ding mabilis na pagbibisikleta, integral cycle, o burst firing) ay nagpapatakbo sa pamamagitan lamang ng pag-on ng SCR kapag ang madalian na halaga ng sinusoidal boltahe ay zero.
  • Paraan ng pagkontrol sa anggulo ng phase: Ang anggulo ng phase ay iba-iba, ibig sabihin ang aplikasyon ng mga pulso sa gate ay naantala ng isang tiyak na oras at ang konduksiyon ay kinokontrol.

Firing Circuits:

Mga tampok ng firing circuit:

  • Ang mga firing circuit ay dapat gumawa ng mga pulso ng pag-trigger para sa thyristor sa naaangkop na mga instant.
  • Kailangang may pagkakahiwalay ng kuryente sa pagitan ng pagpapaputok ng mga circuit at ng thyristor. Nakamit ito gamit ang isang pulse amplifier o isang optoisolator.

Mga uri ng firing circuit:

  • R-Firing circuit:

R-Firing circuit



  • RC firing circuit:

RC firing circuit

  • Circuit ng pagpapaputok ng UJT:

Nagpapaputok ng circuit sa UJT

Firing Angle:

Ang bilang ng mga degree mula sa simula ng siklo kapag ang SCR ay nakabukas ay pagputok ng anggulo . Ang anumang SCR ay magsisimulang magsagawa sa isang partikular na punto sa boltahe ng mapagkukunan ng ac . Ang partikular na punto ay tinukoy bilang angulo ng pagpapaputok. Ang mas maaga sa pag-ikot ng SCR ay naka-gated ON, mas malaki ang boltahe na inilalapat sa pag-load.

Firing Angle

Kinokontrol ng SCR ang Rectifier ni Elwood Gillilan

Pagkontrol sa Angle ng Firing:

Ang kontrol ng anggulo ng firing ay maaaring magamit sa mga application tulad ng pagkontrol sa bilis ng mga fan motor, pagkontrol sa tindi ng isang bombilya, sa pamamagitan ng pagkontrol sa aplikasyon ng lakas sa SCR. Ang kontrol sa anggulo ng pagpapaputok ay nakamit sa pamamagitan ng pag-iiba ng oras ng aplikasyon ng mga pulso ng Gate sa SCR. Ang boltahe sa terminal ng Gate ng SCR ay maaaring mailapat sa isang naibigay na oras na napagpasyahan ng remote input.

Karaniwan sa pamamagitan ng pagkontrol sa anggulo ng pagpapaputok ay nangangahulugang pamamahala ng punto sa AC signal waveform kapag ang SCR ay mai-trigger o sa madaling salita, ang oras na naaayon sa AC signal waveform kapag ang SCR gate ay bibigyan ng DC supply voltage. Karaniwan upang ma-trigger ang isang SCR na ginagamit namin optoisolator. Para sa isang simpleng circuit ng aplikasyon ng kuryente, kung saan walang kinakailangang kontrol sa kuryente, karaniwang mga zero-crossing detector o optoisolator na mayroong mga zero-crossing detector ay maaaring magamit, kung saan ang SCR ay napalitaw lamang sa mga antas ng zero na tawiran ng AC form. Para sa iba pang mga application na kinasasangkutan ng application na pagkontrol sa kuryente, ang gate ay na-trigger gamit ang mga pulso at ang anggulo ng pagpapaputok ay iba-iba nang naaayon upang makontrol ang paglipat ng SCR at naaayon ang lakas ng SCR.


Ang pagkakaiba-iba sa anggulo ng pagpapaputok o pagkakaiba-iba ng pagpapadaloy ng SCR sa pamamagitan ng pagkaantala sa aplikasyon ng kasalukuyang gate ay maaaring gawin sa dalawang paraan:

  • Pagkontrol sa Phase Shifting Gate : Nagiging sanhi ito ng 0 hanggang 180⁰ na pagkaantala ng pagpapadaloy. Ang anggulo ng phase ng boltahe ng gate ay binago na may paggalang sa boltahe ng anode-cathode. Sa madaling salita, ang boltahe ng gate ay inilalapat sa labas ng phase na may boltahe ng anode.

Kadalasan, ang capacitance o inductances ay ginagamit para sa hangaring ito. Sa kumbinasyon ng LR, ang kasalukuyang lag ang boltahe, samantalang, sa isang kumbinasyon ng RC, kasalukuyang humahantong sa boltahe. Ang risistor R ay iba-iba upang mag-iba ang anggulo ng phase kung saan maaantala ang boltahe ng gate mula sa boltahe ng anode.

Ang iba't ibang mga circuit na ginamit bilang isang phase shifter ay ibinigay:

Digitally Controlled Phase Shift

Digitally Controlled Phase Shift

Phase Shift Oscillator

Phase Shift Oscillator

  • Pag-trigger ng Pulso: Maaari ring mailapat ang boltahe ng gate sa pamamagitan ng pagbibigay ng mga pulso sa terminal ng Gate. Ang cycle ng tungkulin ng mga pulso ay maaaring iba-iba upang makapagbigay ng pagkakaiba-iba sa pagpapadaloy.

Ang mga pulso ay maaaring mabuo alinman sa paggamit ng UJT o paggamit ng 555 timer.

Pulse na bumubuo ng circuit gamit ang timer 555

Ang circuit na bumubuo ng pulso gamit ang timer 555

Paggawa ng Halimbawa ng control ng Firing Angle at ang aplikasyon nito

I-block ang Diagram na nagpapakita ng kontrol sa anggulo ng pagpapaputok para sa mga back to back na SCR upang makamit ang kontrol sa kuryente

I-block ang Diagram na nagpapakita ng kontrol sa anggulo ng pagpapaputok para sa mga back to back na SCR upang makamit ang kontrol sa kuryente

Ang diagram ng block sa itaas ay kumakatawan sa system para sa pagkamit kontrol ng kuryente sa induction motor gamit ang control ng anggulo ng pagpapaputok para sa mga back to back na SCR.

Bago pumunta sa mga detalye tungkol sa kung paano nakakamit ang pagputok ng anggulo ng pagbaril sa sistemang ito, ipaalam sa amin ang isang mabilis na pagtingin sa pabalik sa likod na koneksyon ng SCR.

Narito ang isang video na naglalarawan ng isang pabalik sa koneksyon ng SCR.

Ang isang back to back na koneksyon ng SCR ay ginagamit upang magbigay ng lakas ng AC sa pagkarga sa parehong kalahating siklo ng AC signal. Dalawang mga optoisolator ay konektado sa bawat SCR. Sa unang kalahating ikot ng signal ng AC, ang isa sa SCR ay nagsasagawa pagkatapos ma-trigger gamit ang isang optoisolator at pinapayagan ang kasalukuyang dumaan sa pag-load. Sa ikalawang kalahating ikot, ang isa pang SCR na konektado sa pabalik na direksyon sa iba pang SCR, na-trigger gamit ang isa pang optoisolator at pinapayagan ang kasalukuyang dumaloy sa karga. Sa gayon ang pagkarga ay nakakakuha ng lakas ng AC sa parehong kalahating siklo.

Sa sistemang ito, ang SCR ay na-trigger gamit ang isang optoisolator na naglalaman ng isang kumbinasyon ng isang LED at isang TRIAC. Kapag ang mga pulso ay inilapat sa LED, naglalabas ito ng ilaw na bumagsak sa TRIAC at nagsasagawa ito, na sanhi ng mga pulso ng output mula sa optoisolator patungong SCR. Ang prinsipyo ay nagsasangkot ng pagkontrol sa rate ng aplikasyon ng mga pulso sa pamamagitan ng pag-iiba ng dalas sa pagitan ng mga katabing pulso. Ginagamit ang isang microcontroller upang magbigay ng mga pulso sa optoisolator batay sa pag-input ng pindutan ng push na nakakonekta dito. Ang bilang ng beses na pinindot ang pindutan ng push ay nagpapasya sa dami ng pagkaantala ng aplikasyon ng mga pulso. Halimbawa, kung ang pindutan ng push ay pinindot nang isang beses, ang Microcontroller ay naantala ang aplikasyon ng pulso ng 1ms. Sa gayon ang anggulo kung saan na-trigger ang SCR ay kinokontrol nang naaayon at ang aplikasyon ng lakas ng AC sa pag-load ay kinokontrol.

Pagkikilala sa kumuha ng larawan: