SCR
SCR ehk Silicon Controlled Rectifier on 3-kontaktiline seade, millel on kolm põhiklemmi - anood, katood ja värav. Väravaklemm on juhtklemm anoodkatoodi pinge rakendamiseks. Tavaliselt kasutatakse räni madala lekkevoolu tõttu. Katoodile ja anoodile rakendatavate pingete polaarsus otsustab, kas seade on ettepoole suunatud või vastupidises eelsuunastuses ning värava pinge otsustab SCR juhtivuse. Teisisõnu, kui SCR-le rakendatakse ettepoole suunatud kallutatust, hakkab seade pärast korraliku positiivse värava pinge rakendamist juhtima ja lülitatakse välja ainult siis, kui seadme kaudu läbitav vool on väiksem kui hoidev vool. Seega saab SCR-i kasutada lülitina.
SCR vallandamine:
GATE-pinge rakendamine on tuntud kui vallandamine.
SCR-i vallandamise tüübid:
Üldiselt on kahte tüüpi tulistamist:
- Nullpinge risti laskmine: Nullristmiskontrolli režiim (nimetatakse ka kiireks tsükliks, integraalseks tsükliks või purskamiseks) töötab SCR-de sisselülitamisega ainult siis, kui sinusoidaalse pinge hetkeväärtus on null.
- Faasinurga juhtimismeetod: Faasinurk on varieeruv, s.t väravaimpulsside rakendamine lükkub teatud aja võrra edasi ja juhtivust kontrollitakse.
Käivitusahelad:
Laskekontuuri omadused:
- Käivitusahelad peaksid sobivatel hetkedel tekitama türistori jaoks päästikimpulsse.
- Laskeahelate ja türistori vahel peab olema elektriline isolatsioon. See saavutatakse pulsivõimendi või optoisolaatori abil.
Laskekontuuri tüübid:
- R-süüteahel:
- RC laskekontuur:
- UJT laskekontuur:
Tulistamisnurk:
Kraadide arv tsükli algusest, kui SCR on sisse lülitatud, on laskenurk . Mis tahes SCR hakkaks juhtima teatud punktis vahelduvvoolu allika pinge . Konkreetne punkt on määratletud kui laskenurk. Mida varem tsükkel on SCR-ga suletud, seda suurem on koormusele rakendatav pinge.
SCR-juhitav alaldi Elwood Gillilan
Laskenurga juhtimine:
Laskenurga juhtimist saab kasutada sellistes rakendustes nagu ventilaatorimootorite kiiruse reguleerimine, pirni intensiivsuse reguleerimine, SCR-i toiteallika juhtimise abil. Laskenurga juhtimine saavutatakse väravaimpulsside SCR-le rakendamise aja muutmisega. SCR-i värava terminali pinget saab rakendada etteantud aja jooksul, mille otsustab kaugsisend.
Põhimõtteliselt tähendab laskenurga juhtimine vahelduvvoolu signaali lainekuju punkti juhtimist, kui SCR käivitatakse, või teisisõnu vahelduvvoolu signaali lainekuju vastavat aega, kui SCR-väravale antakse alalisvoolu toitepinge. Tavaliselt kasutame SCR-i käivitamiseks optoisolaatorit. Lihtsa elektrirakenduse ahela jaoks, kus toitejuhtimist pole vaja, saab tavaliselt kasutada nullistuvaid detektoreid või null-ületavate detektoritega optoisolaatoreid, mille abil SCR käivitatakse ainult vahelduvvoolu lainekuju nullpunkti tasemetel. Teiste rakenduste puhul, mis hõlmavad võimsuse kontrollimise rakendust, käivitatakse värav impulsside abil ja tulenurka muudetakse vastavalt, et kontrollida SCR-i lülitamist ja vastavalt SCR-i võimsust.
Värava voolu rakendamise viivitamise abil saab SCR-i laskenurga varieerumist või juhtivuse varieerumist viivitada kahel viisil:
- Faaside nihutamise värava juhtimine : See põhjustab juhtivuse 0 kuni 180⁰ hilinemist. Värava pinge faasinurka muudetakse anoodkatoodi pinge suhtes. Teisisõnu rakendatakse värava pinget anoodpingega faasiväliselt.
Tavaliselt kasutatakse selleks mahtuvust või induktiivsust. LR-i kombinatsioonis jääb vool pingest maha, samas kui RC-kombinatsioonis viib see praegu pinge. Takisti R varieeritakse nii, et see muudab faasinurka, mille võrra värava pinge viivitab anoodpingest.
Erinevad faasivahetajana kasutatavad vooluringid on järgmised:
Digitaalselt juhitav faasinihe
Faasinihke ostsillaator
- Pulsside käivitamine: Värava pinget saab rakendada ka värava terminalile impulsside andmisega. Impulsside töötsüklit saab juhtivuse varieerumiseks varieerida.
Impulsse saab genereerida kas UJT või 555 taimerite abil.
Impulsside genereerimise lülitus taimeri 555 abil
Toimiv näide tulistamisnurga juhtimisest ja selle rakendamisest
Plokkdiagramm, mis näitab tagurpidi SCR-de laskenurga juhtimist võimsuse reguleerimise saavutamiseks
Ülaltoodud plokkskeem kujutab süsteemi saavutamiseks induktsioonmootori võimsuse juhtimine kasutades tagurpidi SCR-de jaoks laskenurga juhtimist.
Enne kui läheme üksikasjalikumalt selle kohta, kuidas selles süsteemis saavutatakse tulenurga juhtimine, vaatame kiirelt SCR-i tagakülje ühendust.
Siin on video, mis kirjeldab SCR-ühendust.
SCR-ühendust kasutatakse koormuse vahelduvvoolu andmiseks vahelduvvoolu signaali mõlemas pooltsüklis. Iga SCR-ga on ühendatud kaks optoisolaatorit. Vahelduvvoolu signaali esimeses pooltsüklis juhib üks SCR-st pärast optoisolaatori käivitamist ja laseb voolul koormusest läbi minna. Teises pooltsüklis käivitub teine SCR, mis on ühendatud teise SCR-iga vastupidises suunas, teise optoisolaatori abil ja laseb voolul koormusele voolata. Seega saab koormus vahelduvvoolu mõlemas pooltsüklis.
Selles süsteemis käivitatakse SCR, kasutades optoisolaatorit, mis sisaldab LED-i ja TRIAC kombinatsiooni. Kui LED-ile rakendatakse impulsse, kiirgab see TRIAC-le langevat valgust ja see juhib, põhjustades väljundimpulsse optoisolaatorist SCR-i. Põhimõte hõlmab impulsside rakendamise kiiruse reguleerimist, muutes külgnevate impulsside vahelist sagedust. Mikrokontrollerit kasutatakse impulsside edastamiseks optoisolaatorile, mis põhineb temaga liidetud surunupu sisendil. Impulsside rakendamise viivituse suuruse määrab nupu vajutamise arv. Näiteks kui vajutatakse nuppu üks kord, lükkab mikrokontroller impulsi rakendamise 1 ms võrra edasi. Seega reguleeritakse SCR-i käivitamise nurka vastavalt ja vahelduvvoolu rakendamist koormusele.
Foto krediit:
- Faasinihke ostsillaator kogukond.õnne
- Digitaalselt juhitav faasinihe chinabaike
