Contrôle de l'alimentation à l'aide de SCR

Contrôle de l'alimentation à l'aide de SCR

SCR

Le redresseur contrôlé par SCR ou silicium est un dispositif à 3 broches, ayant trois bornes de base: anode, cathode et grille. La borne de grille est la borne de commande pour l'application de la tension anode-cathode. Le silicium est généralement utilisé en raison de son faible courant de fuite. La polarité des tensions appliquées à la cathode et à l'anode décide si le dispositif est en polarisation directe ou en polarisation inverse et la tension de grille décide de la conduction du SCR. En d'autres termes, lorsque la polarisation directe est appliquée au SCR, après l'application d'une tension de grille positive appropriée, le dispositif commence à conduire et est désactivé uniquement lorsque le courant traversant le dispositif est rendu inférieur au courant de maintien. Ainsi, le SCR peut être utilisé comme interrupteur.



Tir SCR:

L'application de la tension GATE est connue sous le nom de déclenchement.


Types de cuisson SCR:

Généralement, il existe deux types de tirs:





  • Déclenchement croisé de tension zéro: Le mode de contrôle de passage à zéro (également appelé cycle rapide, cycle intégral ou déclenchement en rafale) fonctionne en activant le SCR uniquement lorsque la valeur instantanée de la tension sinusoïdale est nulle.
  • Méthode de contrôle de l'angle de phase: L'angle de phase varie, c'est-à-dire que l'application des impulsions de grille est retardée d'un certain temps et la conduction est contrôlée.

Circuits de tir:

Caractéristiques du circuit de tir:

  • Les circuits de mise à feu doivent produire des impulsions de déclenchement pour le thyristor aux instants appropriés.
  • Il doit y avoir une isolation électrique entre les circuits d'allumage et le thyristor. Il est réalisé à l'aide d'un amplificateur d'impulsions ou d'un optoisolateur.

Types de circuit de tir:

  • Circuit R-Firing:

Circuit R-Firing

  • Circuit de tir RC:

Circuit de tir RC



  • Circuit de tir UJT:

Circuit de tir UJT

Angle de tir:

Le nombre de degrés depuis le début du cycle lorsque le SCR est activé est angle de tir . Tout SCR commencerait à conduire à un moment particulier du tension de source alternative . Le point particulier est défini comme l'angle de tir. Plus tôt dans le cycle le SCR est activé, plus la tension appliquée à la charge sera élevée.

Angle de tir

Redresseur contrôlé SCR par Elwood Gillilan

Contrôle de l'angle de tir:

Le contrôle de l'angle d'allumage peut être utilisé dans des applications telles que le contrôle de la vitesse des moteurs de ventilateur, le contrôle de l'intensité d'une ampoule, en contrôlant l'application de la puissance au SCR. Le contrôle de l'angle de tir est obtenu en faisant varier le temps d'application des impulsions de Gate au SCR. La tension à la borne Gate du SCR peut être appliquée à un moment donné décidé par l'entrée à distance.

Fondamentalement, contrôler l'angle de déclenchement signifie gérer le point sur la forme d'onde du signal CA lorsque le SCR va être déclenché ou en d'autres termes, le temps correspondant à la forme d'onde du signal CA lorsque la porte SCR va recevoir une tension d'alimentation CC. Normalement, pour déclencher un SCR, nous utilisons un optoisolateur. Pour un circuit d'application de puissance simple, où aucune commande de puissance n'est requise, normalement des détecteurs de passage par zéro ou des optoisolateurs ayant des détecteurs de passage par zéro peuvent être utilisés, par lesquels le SCR est déclenché uniquement aux niveaux de passage par zéro de la forme d'onde CA. Pour d'autres applications impliquant une application de commande de puissance, la porte est déclenchée à l'aide d'impulsions et l'angle de tir est modifié en conséquence pour commander la commutation du SCR et en conséquence la puissance du SCR.


La variation de l'angle d'allumage ou la variation de conduction du SCR en retardant l'application du courant de grille peut se faire de deux manières:

  • Commande de porte à changement de phase : Cela provoque un retard de conduction de 0 à 180⁰. L'angle de phase de la tension de grille est modifié par rapport à la tension anode-cathode. En d'autres termes, la tension de grille est appliquée hors phase avec la tension d'anode.

Habituellement, la capacité ou les inductances sont utilisées à cet effet. Dans la combinaison LR, le courant est en retard sur la tension, alors que dans une combinaison RC, il est actuellement en avance sur la tension. La résistance R est modifiée de manière à faire varier l'angle de phase par lequel la tension de grille retarde à partir de la tension d'anode.

Différents circuits utilisés comme déphaseur sont comme donnés:

Déphasage à commande numérique

Déphasage à commande numérique

Oscillateur à décalage de phase

Oscillateur à décalage de phase

  • Déclenchement par impulsion: La tension de grille peut également être appliquée en donnant des impulsions à la borne de porte. Le cycle de service des impulsions peut être modifié pour fournir une variation de la conduction.

Les impulsions peuvent être générées en utilisant UJT ou en utilisant 555 minuteries.

Circuit générateur d

Le circuit de génération d'impulsions utilisant la minuterie 555

Exemple de travail de contrôle de l'angle de tir et son application

Schéma fonctionnel montrant le contrôle de l

Schéma fonctionnel montrant le contrôle de l'angle de tir pour les SCR dos à dos pour obtenir le contrôle de la puissance

Le schéma fonctionnel ci-dessus représente le système permettant de réaliser commande de puissance au moteur à induction en utilisant le contrôle de l'angle de tir pour les SCR dos à dos.

Avant d'entrer dans les détails sur la façon dont le contrôle de l'angle de tir est obtenu dans ce système, examinons rapidement la connexion dos à dos du SCR.

Voici une vidéo décrivant une connexion SCR dos à dos.

Une connexion SCR dos à dos est utilisée pour fournir une alimentation CA à la charge dans les deux demi-cycles du signal CA. Deux optoisolateurs sont connectés à chaque SCR. Dans le premier demi-cycle du signal AC, l'un des SCR conduit après avoir été déclenché à l'aide d'un optoisolateur et permet au courant de passer à travers la charge. Dans la seconde moitié du cycle, un autre SCR connecté dans le sens inverse de celui de l'autre SCR, est déclenché à l'aide d'un autre optoisolateur et permet au courant de circuler vers la charge. Ainsi, la charge est alimentée en courant alternatif dans les deux demi-cycles.

Dans ce système, le SCR est déclenché à l'aide d'un optoisolateur contenant une combinaison d'une LED et d'un TRIAC. Lorsque des impulsions sont appliquées à la LED, elle émet de la lumière qui tombe sur le TRIAC et elle conduit, provoquant les impulsions de sortie de l'optoisolateur vers le SCR. Le principe consiste à contrôler le taux d'application des impulsions en faisant varier la fréquence entre des impulsions adjacentes. Un microcontrôleur est utilisé pour fournir des impulsions à l'optoisolateur en fonction de l'entrée du bouton-poussoir qui lui est interfacée. Le nombre de fois que le bouton-poussoir est enfoncé détermine le délai d'application des impulsions. Par exemple, si le bouton-poussoir est pressé une fois, le microcontrôleur retarde l'application de l'impulsion de 1 ms. Ainsi, l'angle auquel le SCR est déclenché est contrôlé en conséquence et l'application de la puissance alternative à la charge est contrôlée.

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