Korzystanie z tłumika RC z triakiem. Czy ten projekt jest bezpieczny? (w tym symulacja)


12

Projektuję przełącznik prądu przemiennego do silnika pralki. Nie jest przewidziana kontrola prędkości, wystarczy przełącznik, aby włączyć silnik na 10 sekund i wyłączyć na 10 sekund. Używam sterownika triaka z wykrywaniem zera MOC3063 i triaka BT137-600E. Ten obwód był zalecany w arkuszu danych MOC3063 (zmieniłem triak na BT137): wprowadź opis zdjęcia tutaj

Znalazłem empirycznie model silnika:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Nie wdrożyłem jeszcze tego projektu i eksperymentowałem z wartościami przy użyciu symulatora obwodu. Użyłem następującego obwodu, aby zobaczyć, co by się stało bez tłumika (dla uproszczenia triak (y) zostały zastąpione przełącznikiem): (Dodaj http: na początku łącza do obrazu)

Przełącznik rozłącza się po 160 ms. Wynik symulacji pokazuje skok 250000 V !:

Teraz używam obwodu z tłumikiem:

Napięcie pobrane z tego samego miejsca pokazuje:

To oczywiste, że tłumik zredukował skok napięcia z 250000 do 2000 woltów. A dv / dt wynosi około 40v / us, co jest niższe niż triak znamionowy dv / dt, który wynosi 50v / us.

Pytanie 1: Obliczyłem dv / dt dzieląc maksymalne napięcie skoku przez czas potrzebny do osiągnięcia maksymalnego skoku (~ 2000v / 50us). Czy to jest poprawne? Mogę uzyskać wyższe lub niższe wartości w zależności od przekroju, który to obliczam. Czy uzyskany przez mnie sygnał DV / DT jest wiarygodny?

Pytanie 2: Zakładając, że poprawnie uzyskałem dv / dt w pytaniu 1, triak może teraz obsłużyć dv / dt, ale czy będzie w stanie obsłużyć skok 2000v? Czy ma napięcie przebicia? Nie widzę nic w arkuszu danych poza „powtarzalnym szczytowym napięciem wyłączenia”, które wynosi 600 woltów. Jakie jednorazowe napięcie szczytowe może wytrzymać triak w stanie wyłączonym?

Pytanie 3: Symulacje wykazały, że prawie całe napięcie szczytowe dzwonka (2000v) pojawia się na kondensatorze tłumiącym, a rezystor tłumiący widzi tylko skok 20 woltów (dzwonienie). Jakiego kondensatora należy użyć do obsługi tego napięcia i przy jakim napięciu znamionowym? Czy czapka 600 V poradzi sobie z tym jednorazowym skokiem?

Pytanie 4: Moc rozproszoną w rezystorze pokazano poniżej (pamiętaj, że gdy triak się wyłączy, pozostanie wyłączony przez 10 sekund) Jakiego rezystora (mocy, którą może obsłużyć) powinienem użyć? I czy muszę używać rezystora składu węgla (który zwykle stosuje się w tłumikach), czy może wystarczy zwykły rezystor filmu węglowego?

Pytanie 5: Co się stanie, jeśli zastąpię kondensator tłumiący 10nf kondensatorem 100nf? Jeśli to zrobię, skok napięcia spadnie do prawie 600 V (patrz rysunek poniżej) i będę po bezpiecznej stronie pod względem wszystkich parametrów (dv / dt, napięcie skoku, napięcie kondensatora). Dlaczego więc nie powinienem używać 100nf? Dlaczego arkusz danych MOC3063 zalecał 10nf, ale symulacje pokazują znacznie lepszą wydajność przy zastosowaniu ograniczenia 100nf?

Przepraszamy za długi post i wiele pytań. Ale naprawdę muszę to zrozumieć.

Odpowiedzi:


3

Twoja symulacja jest zdecydowanie zbyt pesymistyczna, ponieważ otwierasz przełącznik przy zerowym przejściu napięcia źródłowego. Ze względu na indukcyjny charakter obciążenia (silnika) odpowiada to prawie szczytowemu przepływowi prądu.

W rzeczywistości twój triak będzie przewodził aż do obecnego przecięcia zera, w którym to czasie będzie bardzo mało energii zgromadzonej w indukcyjności obciążenia.


@ Dave Tweed: Nie jestem pewien, czy to, co mówisz, jest poprawne. Karta danych mówi, że MOC3063 to wykrywacz przekraczania „napięcia zerowego”, a nie przejścia przez prąd zerowy.
— Hadez

1
Tak, to jest poprawne. MOC3063 wystrzeli triak przy przecięciu zera napięcia. Niezależnie od tego sam triak będzie przewodził, dopóki prąd obciążenia nie spadnie poniżej wartości prądu trzymania.
— Dave Tweed

Ok. Dzięki, że było to naprawdę pomocne (po raz pierwszy używam triaków). Jaki jest zatem najgorszy scenariusz symulacji (i implementacji)? Triak ma maksymalny prąd trzymania 20mA i prąd zatrzaskowy 35ma. Czy powinienem znaleźć czas, w którym prąd osiąga 35 mA, a następnie wyłączyć przełącznik w tym samym czasie i zobaczyć wyniki? Czy to najgorszy scenariusz?
— hadez

2
Możesz to zrobić lub po prostu umieścić rzeczywisty model triaka w swojej symulacji.
— Dave Tweed
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.