TRIAC Zündwinkel vs. an die Last gelieferte Leistung, wie berechnen?

Ich baue ein Phasensteuerungssystem zur einfachen Leistungssteuerung für eine bestimmte Last (z. B. Heizung).

Ich brauche eine Gleichung, um die Beziehung zwischen dem Zündwinkel des TRIAC und der an die Last gelieferten Leistung (in Prozent) zu finden.

Nehmen wir an, meine Netzfrequenz beträgt 60 Hz. Wenn ich 50% der Leistung an die Last liefern muss, muss ich den TRIAC jede halbe Welle des Wechselstroms zünden (alle 4,16 ms nach dem Nulldurchgang). Da, wie Sie alle wissen, die Stromleitung nicht linear ist, aber eine Sinusfunktion, kann ich keinen einfachen Dreisatz finden, um die Potenz-Zeit-Beziehung zu finden.

Was ich brauche, ist eine Gleichung, die sich für eine bestimmte Leistung (z. B. 35%) löst. Ich erhalte die Zeit nach dem Nulldurchgang, zu der der TRIAC gezündet werden muss.

Irgendwelche Ideen?

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Fügen Sie den Schaltplan hinzu. Handelt es sich um eine einphasige oder dreiphasige Last? Ist die Last rein ohmsch (wahrscheinlich, da Sie sagten, es sei eine Heizung) oder eine ohmsch-induktive Reihenlast?

Antworten (3)

Siehe Formel von Jony130 hier: https://www.physicsforums.com/threads/how-to-calculate-rms-voltage-from-triac-phase-angle.572668/

Wenn Ihre Last andererseits keine Lampe ist, sondern ein langsames Widerstandsding mit einer enormen Stromaufnahme wie Heizungen, sollten Sie sich besser für ein Standard-Nulldurchgangs-SSR entscheiden.

Die Lösung ist genau wie PWM (oder Phasensteuerung), außer dass sie langsamer ist. Angenommen, Sie haben einen Zeitraum von 0,8 Sekunden (800 ms) und schalten die Last nur beim Nulldurchgang ein/aus. Die Triggerung des Nulldurchgangs-Triacs sorgt für das Einschalten, und der Triac selbst schaltet sich nach einem Nulldurchgang aus. Wenn Sie jetzt das SSR für einen Halbzyklus (8 ms) einschalten und es für 99 folgende Halbzyklen ausgeschaltet lassen, haben Sie eine Leistung von 1%. Wenn Sie es für 22 Halbzyklen eingeschaltet und für 78 ausgeschaltet lassen, haben Sie 22 % Leistung und so weiter.

Dies setzt allerdings voraus, dass die Last träge reagiert, dh dieser Trick verursacht starkes Flackern bei Verwendung einer Glühbirne oder ein Brummen bei geringer Last. Andererseits ist dieser Trick für langsame Lasten recht freundlich, macht keine Transienten und keine unerwünschten Oberschwingungen auf den Stromleitungen.

Ich würde eine Einschränkung hinzufügen, dass nach einem übersprungenen Halbzyklus der nächste Halbzyklus die entgegengesetzte Polarität haben sollte. Andernfalls besteht unter der Annahme eines niedrigen Gleichstromkreiswiderstands die Gefahr, dass sich beispielsweise im Poltransformator oder einem Trenntransformator ein Gleichstrom aufbaut und dieser magnetisiert und gesättigt wird. Wahrscheinlich am meisten ein Problem bei Arbeitszyklen, die nur oder hauptsächlich bei derselben Polarität (50%, 25% usw.) ausgelöst werden. Ich bin mir nicht sicher, wie hoch das Risiko wäre, aber zumindest einige Grenzfälle.

Ich bin nicht wirklich ein Mathematiker, aber im Grunde würden Sie integrieren, um die durchschnittliche Leistung über den gesamten Zeitraum der Wellenform zu ermitteln, und dann (die integrierte) durchschnittliche Leistung über den Bruchteil der Wellenform subtrahieren, in dem sie ausgeschaltet ist. Das Ergebnis ist die durchschnittliche Leistung für diesen Zündwinkel.

Hier die "Regel" der aktuellen .vs. Winkel ... (SOE, ohmsche Last)

Fall von SCR (1 Halbwelle, Thyristor) ... Anpassung für Triac (2 Halbwellen).

Ströme, AVG- oder RMS-Werte:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Leistungsfunktion für Triac:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Um alpha .vs. Macht (relativ), lösen Sie einfach diese Gleichung. (100 % Leistung = 1).

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