Caracteristicile fundamentale ale tiristorului - tiristori si triaci – 10 reguli de aur pentru a reusi in aceasta aplicatie

CARACTERISTICILE FUNDAMENTALE ALE TIRISTORULUI - TIRISTORI SI TRIACI – 10 REGULI DE AUR PENTRU A REUSI IN ACEASTA APLICATIE

Voi explica circuitul care foloseste tiristorul bidirectional. Mai jos, un tiristor este numit TRIAC.

Chiar daca o tensiune este aplicata TIAC-ului, curentul nu va trece prin sarcina (RL) pana cand curentul nu trece prin poarta (G). daca un swich (SW) se inchide si curentul trece prin poarta , MT1 si MT2 vor fi intr-o stare de conexiune electrica, si curentul va trece prin sarcina.

Cand polaritatea tensiunii alternative se schimba, curentul care trece prin MT1 si MT2 se opreste. In acest mod, TRIAC-ul se intoarce la starea initiala. Pentru ca un swich are nevoie sa functioneze la ordinal milisecundelor, un swich mechanic nu poate fi folosit. De aceea se foloseste unul electronic.

CIRCUITUL DISPOZITIVULUI TRIAC

Foto-triacul este folosit pentru partea swich-ului in acest circuit.

Motivul folosirii foto-triacului  este de a avea grija de izolatia unui circuit si a unuia prin care trece direct un current si pentru functionarea in mare viteza. Tensiunea folosita intr-un TRIAC este de 100VAC sau 200VAC. Oricum, pentru ca tensiunea unui circuit PIC este de 5VDC, este necesar separarea celor doua circuite. In foto-triac-ul (TLP 560) folosit de aceasta data, tensiunea de izolatie este de 2500V. daca ledul este controlat prin foto-triac tensiunea de izolatie este de 2500V. daca ledul este controlat de PIC care lucreaza cu 5VDC, este posibil sa controlam curentul circuitelor, cu un TRIAC cu o tensiune de 100VAC.

Foto-triacul si ledul face parte din poarta TRIAC-ului. Daca lumina este pusa in led pe portiunea bazei a tranzistorului ca un foto transistor, miscarea electronilor si golurile semiconductorilor de tip P si N vor fi activate. Astfel, are acelasi effect ca atunci cand trece curentul prin baza. De aceea, daca ledul este pornit, foto-triacul poate fi schimbat intr-o stare de conexiune electrica. Daca foto-triacul se afla in aceasta stare, si daca curentul portii trece prin TRIAC-ul principal, va fi intr-o stare de conexiune electrica. Atunci, tensiunea aplivata foto-triacului devine aproate 0V.

In acest mod, o stare de conexiune electrica este anulata. De aceea, curentul trece prin poarta triacului principal intr-un timp scurt pana cand isasi TRIAC-ul ajunge intr-o stare de conexiune electrica. Chiar daca timpul de iluminat al ledului este lung, nu exista probleme. Este afectat doar primul moment in care foto-triacul functioneaza.

Curentul declansator al portii TRIAC-ului principal este controlabil prin controlul luminii ledului cu operatia de mai sus.

Condensatorul © si rezistenta ® care sunt conectate in parallel cu TRIAC-ul sunt pentru prevenirea tensiunii anormale a sarcinii.

In acest circuit, de la RA0 la RA4 sunt porturile TRIAC-ului. Spre deosebire de alte porturi, RA4 nu are o unitate de putere de circuit. Este de tipul open drain (canale deschise). Doar controlul ON/OFF al FETeste efectuat. Prin urmare, o rezistenta pull-up este necesara pentru exterior in activarea ledului foto-triac.

Foto-triacul folosit in acest proiect este SM 12J45 produs de Toshiba. Poate fi folosit pentru o tensiune de 600VAC si un current de 12 A. deci acest echipament poate fila 240VAC.

Avem o tensiune de trecere zero pentru activarea foto-triacului. Acesta este tipul de activare de la 0V, cu scopul de a opri zgomotul. Din moment ce porneste de la mijlocul undei tensiunii alternativecu acest echipament, acest tip nu poate fi folosit.

CIRCUIT SINCRON

Este necesar sa generezi un puls prin poarta la timpul dorit cu scopul de a controla TRIAC-ul. Un punct de incepul este de 0V a tensiunii alternative. Este necesar sa detectam aceasta tensiune.

Prin acest circuit, tensiunea de 5V este introdusa prin terminalul RB0 al PIC sub forma unui puls cand polaritatea tensiunii alternative se schimba.

Motivul folosirii unui foto cuplaj este pentru izolatia unui circuit, separarea circuitului AC/DC, functionarea in mare viteza cum o face foto-triacul.

Este folosit un foto cuplaj pentru AC/DC. Ledul este actionat de tensiunea alternativa si ON/OFF foto tranzistorului este controlat de lumina. Ledul face polaritatea sa se inverseze si este conectat in paralel. Prin urmare, chiar daca polaritatea tensiunii alternative se schimba, unul din leduri se va aprinde. Cand ledul este ON, foto tranzistorul va fi in starea ON, si tensiunea terminalului RB0 este setat la aproximativ 0V. Pentru ca tensiunea cade pe portiunea care schimba polaritatea tensiunii alternative, nu este suficient timp pentru a aprinde nici un led. Pentru ca lumina unui foto cuplaj se pierde la acest moment, foto tranzistorul va fi in starea OFF si tensiunea terminalului RB0 a PIC-ului va fi setat la 5V. Familia de PIC16F este echipata cu functia a carei operatie de intrerupere este scoasa afara (carried out) prin pulsul intrat prin RB0. in fig de mai jos, prin rezistenta externa pull-up este stabilita pe RB0.

In acest circuit, este folosita functia pull-up construita in PIC. Curentul care poate fi trecut in sectiunea ledurilor din foto cuplaj este de ordinul zecilor de miliamperi cel mult. Prin urmare, pentru aprinderea ledurilor nu se poate folosi o tensiune mare. Sunt folositi cei 6VAC pentru efectuarea alimentarii cu energie a PIC. Mai mult, curentul este controlat prin rezistor. Durata pulsului dat de RB0 depinde de timpul in care ledul este comutat pe off. Inseamna sute de microsecunde (circa 250 microsecunde).

Am decis valoarea rezistentei pentru controlul curentului ledului dupa cum urmeaza.

Tensiunea de varf a AC6V rms este 6V*1,4=8,4V. Cand tensiunea se presupune a fi de 1,5V la timpul de iluminat al ledului, rezistenta de trecere a curentului de 20mA este (8.4V-1.5V)/0.02A=345 ohms. Aleg 330 ohms pentru rezistenta.