Sử dụng một snubber RC với một triac. Thiết kế này có an toàn không? (bao gồm mô phỏng)


12

Tôi đang thiết kế một công tắc xoay chiều cho động cơ máy giặt. Không có ý định kiểm soát tốc độ, chỉ có một công tắc để bật động cơ trong 10 giây và tắt trong 10 giây. Tôi đang sử dụng trình điều khiển triac không phát hiện MOC3063 và triac BT137-600E. Mạch này được khuyến nghị trong biểu dữ liệu MOC3063 (Tôi đã thay đổi triac thành BT137): nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tôi đã tìm thấy mô hình của động cơ theo kinh nghiệm:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tôi chưa thực hiện thiết kế này và tôi đã thử nghiệm các giá trị bằng cách sử dụng một trình giả lập mạch. Tôi đã sử dụng mạch sau để xem điều gì sẽ xảy ra nếu không có snubber (vì đơn giản, triac đã được thay thế bằng một công tắc): (Thêm http: vào đầu liên kết hình ảnh)

Công tắc ngắt kết nối sau 160ms. Kết quả mô phỏng cho thấy mức tăng 250000V!:

Bây giờ tôi sử dụng mạch với snubber:

Điện áp lấy từ cùng một nơi cho thấy:

Vì vậy, rõ ràng snubber đã giảm điện áp tăng vọt từ 250000 xuống 2000 volt. Và dv / dt là khoảng 40v / us, thấp hơn so với dv / dt được đánh giá là 50v / us.

Câu 1: Tôi đã tính dv / dt bằng cách chia điện áp cực đại của sự tăng đột biến cho thời gian cần thiết để mức tăng vọt đạt mức tối đa (~ 2000v / 50us). Điều này có đúng không? Tôi có thể nhận được các giá trị cao hơn hoặc thấp hơn tùy thuộc vào phần độ dốc tôi tính toán này. Là dv / dt tôi đã thu được đáng tin cậy?

Câu hỏi 2: Giả sử rằng tôi đã thu được dv / dt chính xác trong câu hỏi 1, giờ đây triac có thể xử lý dv / dt nhưng liệu nó có thể xử lý được 2000v không? Liệu nó có một điện áp sự cố? Tôi không thấy bất cứ điều gì trong biểu dữ liệu ngoại trừ "điện áp ngoài trạng thái cực đại lặp đi lặp lại" là 600 volt. Điện áp cực đại một lần mà một triac có thể xử lý khi ở trạng thái tắt là gì?

Câu 3: Các mô phỏng cho thấy hầu hết tất cả các điện áp tăng vọt (2000v) xuất hiện trên tụ điện snubber và điện trở snubber chỉ nhìn thấy một xung 20 volt (chuông). Tôi nên sử dụng loại tụ điện nào để xử lý điện áp này và với định mức điện áp nào? Một nắp 600v có thể xử lý tăng đột biến một lần này?

Câu 4: Công suất tiêu tán trong điện trở được hiển thị bên dưới (Hãy nhớ một khi triac tắt nó sẽ tắt trong 10 giây) Tôi nên sử dụng loại điện trở nào (công suất mà nó có thể xử lý)? Và tôi có cần sử dụng điện trở thành phần carbon (thường được sử dụng trong snubbers) hoặc điện trở màng carbon bình thường có đủ ở đây không?

Câu 5: Điều gì sẽ xảy ra nếu tôi thay thế tụ snubber 10nf bằng tụ 100nf? Nếu tôi làm điều này, điện áp tăng vọt sẽ giảm xuống gần 600v (xem hình bên dưới) và tôi sẽ ở bên an toàn về tất cả các thông số (dv / dt, điện áp tăng vọt, điện áp tụ). Vậy tại sao tôi không nên sử dụng 100nf? Tại sao bảng dữ liệu của MOC3063 đề xuất 10nf nhưng các mô phỏng đang cho thấy hiệu suất tốt hơn nhiều khi sử dụng nắp 100nf?

Xin lỗi cho bài viết dài và nhiều câu hỏi. Nhưng tôi thực sự cần phải hiểu điều này.

Câu trả lời:


3

Mô phỏng của bạn quá bi quan, bởi vì bạn đang mở công tắc của mình ở mức không giao nhau của điện áp nguồn. Do tính chất cảm ứng của tải của bạn (động cơ), điều này tương ứng với dòng chảy gần như cực đại.

Trong thực tế, triac của bạn sẽ tiến hành cho đến khi vượt qua hiện tại , tại thời điểm đó, sẽ có rất ít năng lượng được lưu trữ trong độ tự cảm của tải.


@ Dave Tweed: Tôi không chắc những gì bạn nói là chính xác. Bảng dữ liệu cho biết MOC3063 là máy dò cắt ngang "không điện áp" không phải là: giao
thoa

1
Vâng đúng rồi. MOC3063 sẽ bắn triac ở mức không điện áp. Bất kể, bản thân triac sẽ tiếp tục tiến hành cho đến khi dòng tải giảm xuống dưới giá trị hiện tại của nó.
Dave Tweed

Đồng ý. Cảm ơn điều đó thực sự hữu ích (đây là lần đầu tiên tôi sử dụng triacs). Vì vậy, bây giờ trường hợp xấu nhất cho một mô phỏng (và thực hiện) là gì? Triac có dòng giữ tối đa 20mA và chốt 35ma hiện tại. Tôi có nên tìm thời gian mà dòng điện đạt 35mA và sau đó tắt công tắc vào thời điểm chính xác đó và xem kết quả không? Đây có phải là trường hợp xấu nhất?
hadez

2
Bạn có thể làm điều đó, hoặc đơn giản là bạn có thể đưa một mô hình thực tế của một triac vào mô phỏng của bạn.
Dave Tweed
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.