Kontrol Fase Triac menggunakan PWM Time Proportional

Kontrol fase triac menggunakan sirkuit PWM hanya dapat berguna jika diimplementasikan menggunakan format proporsional waktu, jika tidak, responsnya bisa serampangan dan tidak efisien.

Dalam beberapa artikel saya sebelumnya seperti yang diberikan di bawah ini:

Sirkuit Pengatur Kipas Kontrol Jarak Jauh Sederhana

Regulator Kipas Tombol Tekan dengan Sirkuit Tampilan

Sirkuit Dimmer untuk Lampu LED

Saya membahas tentang penggunaan PWM untuk memulai rangkaian kontrol fase triac, namun karena desainnya tidak menyertakan teknologi proporsional waktu, respons dari rangkaian ini dapat menjadi tidak menentu dan tidak efisien.

Pada artikel kali ini kita akan belajar bagaimana mengoreksi hal yang sama menggunakan teori proporsional waktu agar pelaksanaannya dilakukan dengan cara yang diperhitungkan dengan baik dan lebih efisien.

Apa itu Kontrol Fase Proporsional Waktu menggunakan Triacs atau Thyristor?

Ini adalah sistem di mana triac dipicu dengan panjang pulsa PWM yang dihitung yang memungkinkan triac untuk berjalan sebentar-sebentar untuk panjang tertentu dari frekuensi 50/60 Hz, seperti yang ditentukan oleh posisi pulsa PWM dan periode waktu.

Periode konduksi rata-rata dari triac selanjutnya menentukan output rata-rata yang bebannya dapat digerakkan atau dikendalikan, dan yang mengeksekusi kontrol beban yang diperlukan.

Sebagai contoh, seperti yang kita ketahui bahwa fase utama terdiri dari 50 siklus per detik, oleh karena itu jika triac dipicu untuk berjalan sebentar-sebentar selama 25 kali dengan laju 1 siklus ON dan 1 periode OFF, maka beban dapat diharapkan dikontrol dengan daya 50%. Demikian pula, proporsional waktu ON OFF lainnya dapat diterapkan untuk menghasilkan jumlah yang sesuai dari input daya yang lebih tinggi atau lebih rendah ke beban.

Kontrol fase proporsional waktu diimplementasikan menggunakan dua mode, mode sinkron dan mode asinkron, di mana mode sinkron mengacu pada pengaktifan triac hanya pada penyeberangan nol, sedangkan dalam mode asinkron triac tidak secara khusus diaktifkan pada persimpangan nol, melainkan seketika di lokasi acak mana pun, pada siklus fase masing-masing.

Dalam mode asynchronous, proses dapat menyebabkan tingkat RF yang signifikan, sementara ini mungkin berkurang secara signifikan atau tidak ada dalam mode sinkron karena perpindahan nol dari triac.

Dengan kata lain, jika triac tidak dinyalakan secara spesifik pada perlintasan nol, melainkan pada nilai puncak acak maka hal ini dapat menimbulkan gangguan RF di atmosfer, oleh karena itu selalu disarankan untuk menggunakan zero crossing switching sehingga noise RF bisa dihilangkan selama operasi triac.

Bagaimana itu bekerja

Ilustrasi berikut menunjukkan bagaimana kontrol fase proporsional waktu dapat dijalankan menggunakan PWM berjangka waktu:

1) Bentuk gelombang pertama pada gambar di atas menunjukkan sinyal fase AC 50Hz normal yang terdiri dari sinusoidal naik dan turun puncak 330V positif, dan pulsa negatif, sehubungan dengan garis pusat nol. Garis nol pusat ini disebut sebagai garis persimpangan nol untuk sinyal fase AC.

Triac dapat diharapkan untuk melakukan sinyal yang ditampilkan terus menerus jika pemicu DC gerbang terus menerus tanpa putus.

2) Gambar kedua menunjukkan bagaimana triac dapat dipaksa untuk melakukan hanya selama setengah siklus positif sebagai respons terhadap pemicu gerbangnya (PWM ditunjukkan dengan warna merah) di setiap penyeberangan nol positif alternatif dari siklus fase. Ini menghasilkan kontrol fase 50% .

3) Gambar ketiga menunjukkan respon yang identik dimana pulsa diatur untuk menghasilkan secara bergantian pada setiap persimpangan nol negatif dari fase AC, yang juga menghasilkan kontrol fase 50% untuk triac dan beban.

Namun menghasilkan PWM berjangka waktu seperti itu pada node persimpangan nol terhitung yang berbeda bisa jadi sulit dan kompleks, oleh karena itu pendekatan yang mudah untuk memperoleh proporsi kontrol fase yang diinginkan adalah dengan menggunakan rangkaian pulsa berjangka waktu seperti yang ditunjukkan pada gambar ke-4 di atas.

4) Dalam gambar ini semburan 4 PWM dapat dilihat setelah setiap siklus fase alternatif yang menghasilkan pengurangan sekitar 30% dalam operasi triac dan sama untuk beban yang terhubung.

Mungkin menarik untuk memperhatikan bahwa di sini 3nos tengah pulsa tidak berguna atau tidak efektif karena setelah pulsa pertama triac terkunci dan oleh karena itu 3 pulsa tengah tidak berpengaruh pada triac, dan triac terus berjalan hingga nol berikutnya menyeberang di tempat yang dipicu oleh pulsa kelima (terakhir) berikutnya yang memungkinkan triac mengunci ON untuk siklus negatif berikutnya. Setelah ini segera setelah persimpangan nol berikut tercapai, tidak adanya PWM lebih lanjut menghambat triac dari konduksi dan itu terputus, sampai pulsa berikutnya pada persimpangan nol berikutnya yang hanya mengulangi proses untuk triac dan operasi kontrol fasa nya .

Dengan cara ini rangkaian pulsa PWM proporsional waktu lainnya dapat dihasilkan untuk gerbang triac sehingga ukuran kontrol fase yang berbeda dapat diterapkan sesuai preferensi.

Dalam salah satu artikel kami berikutnya, kami akan belajar tentang rangkaian praktis untuk mencapai kontrol fase triac yang dibahas di atas menggunakan rangkaian PWM proporsional waktu