SCR
معدل SCR أو السيليكون الذي يتم التحكم فيه هو جهاز 3 سنون ، به ثلاث محطات أساسية - الأنود والكاثود والبوابة. محطة البوابة هي محطة التحكم لتطبيق جهد كاثود الأنود. عادةً ما يتم استخدام السيليكون بسبب تيار التسرب المنخفض. تحدد قطبية الفولتية المطبقة على الكاثود والأنود ما إذا كان الجهاز في حالة انحياز أمامي أو انحياز عكسي ويقرر جهد البوابة توصيل SCR. بمعنى آخر ، عندما يتم تطبيق التحيز الأمامي على SCR ، بعد تطبيق جهد البوابة الموجب المناسب ، يبدأ الجهاز في التوصيل ويتم إيقاف تشغيله فقط عندما يكون التيار عبر الجهاز أقل من تيار التثبيت. وبالتالي يمكن استخدام SCR كمفتاح.
إطلاق SCR:
يُعرف تطبيق جهد البوابة بالإطلاق.
أنواع إطلاق SCR:
بشكل عام ، هناك نوعان من إطلاق النار:
- عبور الجهد صفر على إطلاق النار: يعمل وضع التحكم في العبور الصفري (يسمى أيضًا بالدورة السريعة ، أو الدورة المتكاملة ، أو إطلاق النار) عن طريق تشغيل SCR فقط عندما تكون القيمة اللحظية للجهد الجيبي صفرًا.
- طريقة التحكم في زاوية الطور: تتنوع زاوية الطور ، أي أن تطبيق نبضات البوابة يتأخر بوقت معين ويتم التحكم في التوصيل.
دوائر الإطلاق:
ملامح دائرة اطلاق النار:
- يجب أن تنتج دوائر الإشعال نبضات تحفيز للثايرستور في لحظات مناسبة.
- يجب أن يكون هناك عزل كهربائي بين دوائر الإشعال والثايرستور. يتم تحقيق ذلك باستخدام مكبر النبض أو جهاز البصريات.
أنواع دائرة الإطلاق:
- دائرة إطلاق النار R:
- دائرة إطلاق RC:
- دائرة إطلاق UJT:
زاوية إطلاق النار:
عدد الدرجات من بداية الدورة عند تشغيل SCR هو زاوية إطلاق النار . سيبدأ أي SCR إجراء في نقطة معينة على جهد مصدر التيار المتردد . يتم تعريف النقطة المعينة على أنها زاوية إطلاق النار. في وقت مبكر من الدورة ، يتم تشغيل SCR ، كلما زاد الجهد المطبق على الحمل.
معدل تحكم SCR بواسطة Elwood Gillilan
التحكم في زاوية إطلاق النار:
يمكن استخدام التحكم في زاوية إطلاق النار في تطبيقات مثل التحكم في سرعة محركات المروحة ، والتحكم في شدة المصباح ، عن طريق التحكم في تطبيق الطاقة على SCR. يتم تحقيق التحكم في زاوية الإطلاق من خلال تغيير وقت تطبيق نبضات البوابة على SCR. يمكن تطبيق الجهد على بوابة بوابة SCR في وقت معين يحدده الإدخال عن بُعد.
يعني التحكم في زاوية الإطلاق بشكل أساسي إدارة النقطة على شكل موجة إشارة التيار المتردد عندما يتم تشغيل SCR أو بعبارة أخرى ، الوقت المقابل لشكل موجة إشارة التيار المتردد عندما يتم إعطاء بوابة SCR جهد إمداد تيار مستمر. عادة لتشغيل SCR نستخدم optoisolator. بالنسبة لدائرة تطبيق طاقة بسيطة ، حيث لا يلزم التحكم في الطاقة ، يمكن عادةً استخدام كاشفات عابرة صفرية أو محولات ضوئية بها كاشفات عبور صفري ، والتي يتم من خلالها تشغيل SCR فقط عند مستويات عبور الصفر لشكل موجة التيار المتردد. بالنسبة للتطبيقات الأخرى التي تتضمن تطبيق التحكم في القدرة ، يتم تشغيل البوابة باستخدام نبضات وتتغير زاوية الإطلاق وفقًا لذلك للتحكم في تبديل SCR وبالتالي قوة SCR.
يمكن إجراء التباين في زاوية إطلاق النار أو اختلاف توصيل SCR عن طريق تأخير تطبيق تيار البوابة بطريقتين:
- التحكم في بوابة تحويل المرحلة : يتسبب في تأخير التوصيل من 0 إلى 180 درجة مئوية. يتم تغيير زاوية طور جهد البوابة فيما يتعلق بجهد كاثود الأنود. بمعنى آخر ، يتم تطبيق جهد البوابة خارج الطور بجهد الأنود.
عادة ، يتم استخدام السعة أو المحاثات لهذا الغرض. في تركيبة LR ، يتأخر التيار عن الجهد ، بينما في تركيبة RC ، يقود الجهد حاليًا. يتنوع المقاوم R بحيث يتغير زاوية الطور التي يتأخر بها جهد البوابة عن جهد الأنود.
يتم استخدام الدوائر المختلفة كمحول طور كما يلي:
تحول المرحلة المتحكم فيه رقميًا
مذبذب تحول المرحلة
- اثار النبض: يمكن أيضًا تطبيق جهد البوابة عن طريق إعطاء نبضات إلى محطة البوابة. يمكن تغيير دورة عمل النبضات لتوفير الاختلاف في التوصيل.
يمكن توليد النبضات إما باستخدام UJT أو باستخدام 555 جهاز توقيت.
دارة توليد النبض باستخدام مؤقت 555
مثال عملي للتحكم في زاوية إطلاق النار وتطبيقه
مخطط كتلة يوضح التحكم في زاوية إطلاق النار لـ SCRs المتتالية لتحقيق التحكم في الطاقة
يمثل مخطط الكتلة أعلاه نظام تحقيق التحكم في الطاقة للمحرك التعريفي باستخدام التحكم في زاوية إطلاق النار من أجل SCRs المتتالية.
قبل الخوض في التفاصيل حول كيفية تحقيق التحكم في زاوية إطلاق النار في هذا النظام ، دعنا نلقي نظرة سريعة على الاتصال الخلفي لـ SCR.
هنا مقطع فيديو يصف اتصال SCR الخلفي.
يتم استخدام اتصال SCR الخلفي إلى الخلفي لتوفير طاقة التيار المتردد للحمل في كلتا دورتين من إشارة التيار المتردد. يتم توصيل جهازي البصريات بكل SCR. في الدورة النصف الأولى من إشارة التيار المتردد ، يجري أحد SCR بعد أن يتم تشغيله باستخدام optoisolator ويسمح للتيار بالمرور عبر الحمل. في النصف الثاني من الدورة ، يتم تشغيل SCR آخر متصل بالاتجاه العكسي لاتجاه SCR الآخر ، باستخدام optoisolator آخر ويسمح للتيار بالتدفق إلى الحمل. وبالتالي فإن الحمل يحصل على طاقة التيار المتردد في كلتا الدورتين النصفيتين.
في هذا النظام ، يتم تشغيل SCR باستخدام Optoisolator الذي يحتوي على مزيج من LED و TRIAC. عندما يتم تطبيق نبضات على LED ، فإنه ينبعث الضوء الذي يسقط على TRIAC وينفذ ، مما يتسبب في نبضات الإخراج من optoisolator إلى SCR. يتضمن المبدأ التحكم في معدل تطبيق النبضات عن طريق تغيير التردد بين النبضات المجاورة. يتم استخدام متحكم دقيق لتوفير نبضات لجهاز optoisolator بناءً على إدخال زر الضغط المتصل به. عدد المرات التي يتم فيها الضغط على زر الضغط يحدد مقدار التأخير في تطبيق النبضات. على سبيل المثال ، إذا تم الضغط على زر الضغط مرة واحدة ، فإن الميكروكونترولر يؤخر تطبيق النبض بمقدار 1 مللي ثانية. وبالتالي يتم التحكم في الزاوية التي يتم فيها تشغيل SCR وفقًا لذلك ويتم التحكم في تطبيق طاقة التيار المتردد على الحمل.
مصدر الصورة:
- مذبذب تحول المرحلة بواسطة المجتمع. الحظ
- تحول المرحلة المتحكم فيه رقميًا بمقدار تشينابايك
