सरल Triac चरण नियंत्रण सर्किट समझाया

एक triac चरण नियंत्रण सर्किट में, triac को केवल AC हाफ साइकल के विशिष्ट भागों के लिए चालू किया जाता है, जिससे लोड केवल AC वेवफॉर्म की अवधि के लिए संचालित होता है। इससे लोड को बिजली की नियंत्रित आपूर्ति होती है।

Triacs को लोकप्रिय रूप से उच्च शक्ति एसी भार को स्विच करने के लिए रिले के ठोस-राज्य प्रतिस्थापन के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि, वहाँ triacs की एक और बहुत ही उपयोगी विशेषता है जो उन्हें एक विशिष्ट विशिष्ट स्तर पर दिए गए भार को नियंत्रित करने के लिए, पावर कंट्रोलर के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है।

यह मूल रूप से कुछ तरीकों से लागू किया जाता है: चरण नियंत्रण और शून्य वोल्टेज स्विचिंग।

चरण नियंत्रण आवेदन आम तौर पर हल्के डिमर्स, इलेक्ट्रिक मोटर्स, वोल्टेज और वर्तमान विनियमन तकनीकों जैसे भार के लिए उपयुक्त है।

जीरो वोल्टेज स्विचिंग बाकी लोड के लिए अधिक उपयुक्त है जैसे कि गरमागरम लैंप, हीटर, टांका लगाने वाला लोहा, गीजर आदि, हालांकि इन्हें चरण नियंत्रण विधि के माध्यम से भी नियंत्रित किया जा सकता है।

कैसे Triac चरण नियंत्रण काम करता है

एक लागू AC अर्ध-चक्र के किसी भी भाग में एक Triac को सक्रियण में ट्रिगर किया जा सकता है, और यह तब तक संचालन मोड में रहेगा जब तक AC आधा चक्र शून्य क्रॉसिंग लाइन तक नहीं पहुंच जाता।

इसका मतलब है कि, जब प्रत्येक AC आधे-चक्र की शुरुआत में एक triac को ट्रिगर किया जाता है, तो Triac अनिवार्य रूप से ON / OFF स्विच की तरह चालू होता है, जिस पर टॉगल किया जाता है।

हालांकि, मान लें कि इस ट्रिगर सिग्नल का उपयोग एसी साइकिल वेवफॉर्म के बीच में कहीं किया जाता है, तो Triac को उस आधे चक्र के बचे हुए समय के लिए बस संचालन करने की अनुमति होगी।

और क्योंकि Triac सक्रिय करता है केवल आधी अवधि के लिए, यह आनुपातिक रूप से लगभग 50% (छवि 1) द्वारा लोड की जाने वाली बिजली में कटौती करता है।

इस प्रकार, लोड की शक्ति की मात्रा को किसी भी वांछित स्तर पर नियंत्रित किया जा सकता है, केवल एसी चरण तरंग पर त्रिक ट्रिगर बिंदु को अलग करके। इस प्रकार चरण नियंत्रण ट्राइक का उपयोग करके काम करता है।

लाइट डिमर अनुप्रयोग

सेवा मेरे मानक प्रकाश डिमर सर्किट नीचे चित्र 2 में प्रस्तुत किया गया है। प्रत्येक एसी आधे-चक्र के दौरान 0.1 coursef संधारित्र चार्ज हो जाता है (नियंत्रण पोटेंशियोमीटर के प्रतिरोध के माध्यम से) जब तक कि 30-32 का वोल्टेज स्तर उसके पिनआउट में नहीं पहुंच जाता।

इस स्तर के आस-पास ट्रिगर डायोड (diac) को आग लगने के लिए मजबूर किया जाता है, जिससे त्रिक के गेट को ट्रिगर करने के लिए वोल्टेज गुजरता है।

सेवा मेरे नीयन दीपक के स्थान पर नियोजित भी किया जा सकता है उपयाजक उसी प्रतिक्रिया के लिए। डायस की फायरिंग थ्रेशोल्ड को चार्ज करने के लिए 0.1µf कैपेसिटर द्वारा उपयोग किया जाने वाला समय नियंत्रण पोटेंशियोमीटर के प्रतिरोध सेटिंग पर निर्भर है।

अब मान लीजिए अगर तनाव नापने का यंत्र एक शून्य प्रतिरोध के लिए समायोजित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप संधारित्र को डिएक के फायरिंग स्तर पर तुरंत चार्ज करने का कारण होगा, जो बदले में पूरे एसी आधे-चक्र के लिए चालन में जाने का कारण होगा।

दूसरी ओर, जब पोटेंशियोमीटर को इस पर समायोजित किया जाता है, तो अधिकतम प्रतिरोध मान हो सकता है संधारित्र केवल फायरिंग स्तर तक चार्ज करने के लिए जब तक कि आधा-चक्र लगभग अपने परिष्करण बिंदु तक नहीं पहुंच गया। यह अनुमति देगा

केवल बहुत कम समय के लिए संचालन करने के लिए ट्राईकैक जबकि एसी वेवफॉर्म अपने आधे चक्र के अंत में यात्रा करता है।

यद्यपि ऊपर दिखाए गए डिमर सर्किट में वास्तव में आसान है और निर्माण के लिए कम लागत में एक महत्वपूर्ण सीमा शामिल है - यह शून्य से अधिकतम तक लोड पर बिजली के एक चिकनी नियंत्रण की अनुमति नहीं देता है।

जैसा कि हम पोटेंशियोमीटर को घुमाते हैं, हम लोड को वर्तमान से शून्य से कुछ उच्च स्तर तक अचानक बढ़ा सकते हैं, जहां से यह केवल उच्च या निचले स्तरों में आसानी से संचालित हो सकता है।

इस घटना में एसी की आपूर्ति में थोड़ी कटौती होती है और दीपक की रोशनी इस 'कूद' (हिस्टैरिसीस) स्तर से नीचे चली जाती है, बिजली के अंत में बहाल होने के बाद भी दीपक बंद रहता है।

हिस्टैरिसीस को कैसे कम करें

इस हिस्टैरिसीस प्रभाव जैसा कि नीचे अंजीर 3 में सर्किट में दिखाया गया है, डिजाइन को लागू करके काफी हद तक कम किया जा सकता है।

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यह सर्किट एक के रूप में महान काम करता है घरेलू प्रकाश डिमर । सभी भागों को एक दीवार स्विच बोर्ड के पीछे फिट किया जा सकता है और अगर भार 200 वाट से नीचे होता है, तो त्रियेक एक हीट सिंक के आधार पर बिना काम कर सकता है।

ऑर्केस्ट्रा प्रदर्शन और सिनेमाघरों में उपयोग किए जाने वाले हल्के डिमर्स के लिए हिस्टैरिसीस की व्यावहारिक रूप से 100% अनुपस्थिति आवश्यक है, ताकि लैंप की निरंतर रोशनी पर नियंत्रण हो सके। यह सुविधा नीचे चित्र 4 में बताए गए सर्किट के साथ काम करके पूरी की जा सकती है।

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Triac पावर का चयन

तापदीप्त बल्ब अविश्वसनीय रूप से बड़े प्रवाह को खींचते हैं, जिस अवधि के दौरान फिलामेंट अपने ऑपरेटिंग तापमान तक पहुंच जाता है। इस स्विच ऑन करें वर्तमान लगभग 10 से 12 बार triac की रेटेड धारा को पार कर सकता है।

सौभाग्य से घरेलू प्रकाश बल्ब केवल एक जोड़े एसी चक्रों में अपने ऑपरेटिंग तापमान तक पहुंचने में सक्षम हैं, और उच्च वर्तमान की इस संक्षिप्त अवधि को बिना किसी मुद्दे के आसानी से त्रिक द्वारा अवशोषित किया जाता है।

हालाँकि, नाटकीय प्रकाश परिदृश्यों के लिए स्थिति समान नहीं हो सकती है, जिसमें बड़े वाट क्षमता वाले बल्बों को अपने काम के तापमान को प्राप्त करने के लिए अधिक समय की आवश्यकता होती है। इस तरह के अनुप्रयोगों के लिए ट्राईक को कम से कम 5 गुना सामान्य अधिकतम भार का मूल्यांकन करना होता है।

Triac चरण नियंत्रण सर्किट में वोल्टेज में उतार-चढ़ाव

इस प्रकार प्रदर्शित किए गए प्रत्येक ट्राइक चरण नियंत्रण सर्किट में सभी वोल्टेज निर्भर हैं - मतलब, उनका आउटपुट वोल्टेज इनपुट सप्लाई वोल्टेज में परिवर्तन के जवाब में भिन्न होता है। वोल्टेज पर यह निर्भरता एक जेनर डायोड को नियोजित करने के लिए समाप्त किया जा सकता है जो समय संधारित्र स्थिर (छवि 4) में वोल्टेज को स्थिर करने और रखने में सक्षम है।

यह सेट मुख्यतः एसी इनपुट वोल्टेज में किसी भी महत्वपूर्ण भिन्नता की परवाह किए बिना एक निरंतर उत्पादन को बनाए रखने में मदद करता है। यह नियमित रूप से फोटोग्राफिक और अन्य अनुप्रयोगों में पाया जाता है जहां अत्यधिक स्थिर और निश्चित स्तर का प्रकाश आवश्यक हो जाता है।

फ्लोरोसेंट लैंप नियंत्रण

अब तक बताए गए सभी चरण नियंत्रण सर्किटों का उल्लेख करते हुए, गरमागरम फिलामेंट लैंप को मौजूदा घर की प्रकाश व्यवस्था में किसी भी अतिरिक्त परिवर्तन के बिना हेरफेर किया जा सकता है।

इस तरह के ट्रायक चरण नियंत्रण के माध्यम से फ्लोरोसेंट लैंप को डिमिंग करना भी संभव हो सकता है। जब हलोजन लैंप का बाहरी तापमान 2500 डिग्री सेल्सियस से कम हो जाता है, तो पुनर्जीवित हलोजन चक्र गैर-परिचालन हो जाता है।

यह फिलामेंट टंगस्टन को दीवार के ऊपर जमा होने का कारण हो सकता है। दीपक के ऊपर, फिलामेंट जीवन को कम करना और ग्लास के माध्यम से रोशनी के संचरण को भी सीमित करना। एक समायोजन जो अक्सर ऊपर वर्णित कुछ सर्किटों के साथ नियोजित होता है, चित्र 5 में प्रदर्शित होता है

यह सेट अप लैंप को चालू करता है क्योंकि अंधेरे में सेट होता है, और भोर में उन्हें फिर से बंद कर देता है। यह फोटो सेल के लिए आवश्यक है कि परिवेश प्रकाश देखें लेकिन उस दीपक से परिरक्षित किया जाए जिसे नियंत्रित किया जा रहा है।

मोटर गति नियंत्रण

Triac फेज-कॉन्ट्रोल आपको समायोजित करने में भी सक्षम बनाता है बिजली की मोटरों की गति । सामान्य प्रकार की श्रृंखला-घाव मोटर को सर्किट के माध्यम से नियंत्रित किया जा सकता है, जैसे कि प्रकाश डिमिंग के लिए आवेदन किया जाता है।

हालांकि, विश्वसनीय कम्यूटेशन की गारंटी देने के लिए, एक कैपेसिटर और श्रृंखला प्रतिरोध को ट्राइक (छवि 6) के समानांतर में झुका होना चाहिए।

इस सेट के माध्यम से मोटर की गति लोड और आपूर्ति वोल्टेज में परिवर्तन के जवाब में भिन्न हो सकती है,

हालाँकि, ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जो महत्वपूर्ण नहीं हैं (उदाहरण के लिए प्रशंसक गति नियंत्रण), जिसमें लोड किसी भी गति से तय किया जाता है, सर्किट को अन्य परिवर्तनों की आवश्यकता नहीं होगी।

मोटर गति, जो आमतौर पर पूर्व-क्रमादेशित होती है, को लोड स्थितियों में बदलाव के साथ भी स्थिर रखा जाता है, जो बिजली के उपकरण, प्रयोगशाला के स्टीयरर्स, वॉचमेकर्स के लाथर्स कुम्हारों के पहिए आदि के लिए एक सहायक विशेषता प्रतीत होती है। , एक एससीआर आमतौर पर एक आधा व्यवस्था (छवि 7) में शामिल है।

सर्किट एक सीमित के भीतर बहुत अच्छा काम करता है मोटर गति सीमा हालांकि कम-गति 'हिचकी' के लिए कमजोर हो सकता है और आधा-काम करने वाला नियम 50% गति सीमा से बहुत ऊपर स्थिर संचालन को रोकता है। एक लोड सेंसिंग फेज-कॉन्ट्रॉल सर्किट जहां एक ट्राइक पूर्ण शून्य को अधिकतम नियंत्रण में वितरित करता है, चित्र 8 में प्रदर्शित किया जाता है।

इंडक्शन मोटर स्पीड को नियंत्रित करना

प्रेरण मोटर Triacs का उपयोग करके गति को भी नियंत्रित किया जा सकता है, हालांकि आप कुछ कठिनाइयों में आ सकते हैं, खासकर यदि विभाजित-चरण या कैपेसिटर स्टार्ट मोटर्स शामिल हैं। आम तौर पर, प्रेरण मोटर्स को पूर्ण और आधी गति के बीच नियंत्रित किया जा सकता है, यह देखते हुए कि ये 100% लोड नहीं हैं।

मोटर का तापमान काफी भरोसेमंद संदर्भ के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। तापमान को कभी भी किसी भी गति से निर्माता के विनिर्देशों से परे नहीं जाना चाहिए।

फिर भी, बेहतर प्रकाश डिमर सर्किट में अंजीर में संकेत दिया गया है। 6 ऊपर लागू किया जा सकता है, हालांकि लोड को वैकल्पिक स्थान पर जुड़ा होना चाहिए जैसा कि बिंदीदार रेखाओं में पता चला है।

चरण नियंत्रण के माध्यम से भिन्न ट्रांसफार्मर वोल्टेज

ऊपर बताए गए सर्किट को ट्रांसफार्मर की प्राथमिक साइड वाइंडिंग के भीतर वोल्टेज को विनियमित करने के लिए भी इस्तेमाल किया जा सकता है जिससे एक परिवर्तनीय दर द्वितीयक आउटपुट प्राप्त होता है।

यह डिजाइन विभिन्न माइक्रोस्कोप लैंप नियंत्रकों में लागू किया गया था। 47k रेसिस्टर को 100k पोटेंशियोमीटर के साथ बदलकर एक चर शून्य-सेट प्रदान किया गया है।

ताप ताप नियंत्रित करना

हीटर प्रकार लोड अनुप्रयोगों को नियंत्रित करने के लिए अब तक चर्चा किए गए विभिन्न ट्राईक चरण नियंत्रण सर्किटों को लागू किया जा सकता है, हालांकि लोड किए जा रहे तापमान को इनपुट एसी वोल्टेज और आसपास के तापमान में बदलाव के साथ बदल सकते हैं। एक सर्किट जो ऐसे भिन्न मापदंडों के लिए क्षतिपूर्ति करता है, उसे अंजीर में दिखाया गया है। 10।

हाइपोथेटिक रूप से यह सर्किट एसी लाइन वोल्टेज परिवर्तन + +- 10% की परवाह किए बिना पूर्व निर्धारित बिंदु के 1% के भीतर तापमान को स्थिर रख सकता है। सटीक समग्र प्रदर्शन उस सिस्टम की संरचना और डिजाइन द्वारा निर्धारित किया जा सकता है जहां नियंत्रक लागू किया गया है।

यह सर्किट एक सापेक्ष नियंत्रण प्रदान करता है, जिसका अर्थ है, कुल बिजली हीटिंग लोड को दी जाती है क्योंकि लोड गर्म होना शुरू हो जाता है, फिर कुछ मध्य बिंदु पर, शक्ति को एक माप के माध्यम से कम किया जाता है जो वास्तविक तापमान के अंतर के अनुपात में होता है लोड और इच्छित लोड तापमान।

आनुपातिक सीमा एक 'लाभ' नियंत्रण के माध्यम से परिवर्तनशील है। सर्किट सीधा सीधा प्रभावी है, हालांकि इसमें एक महत्वपूर्ण नकारात्मक पहलू शामिल है जो मूल रूप से हल्के लोड के लिए इसके उपयोग को सीमित करता है। यह मुद्दा भारी रेडियो हस्तक्षेप के उत्सर्जन के बारे में है, जो कि ट्राईक चरण चॉपिंग के कारण है।

चरण नियंत्रण प्रणाली में रेडियो फ्रीक्वेंसी हस्तक्षेप

सभी triac चरण नियंत्रण उपकरण बड़ी मात्रा में RF की गड़बड़ी (रेडियो फ्रीक्वेंसी इंटरफेरेंस या RFI) को क्रैंक करते हैं। यह मौलिक रूप से निम्न और मध्यम आवृत्तियों पर होता है।

रेडियो फ्रिक्वेंसी एमिशन को आस-पास के सभी मीडियम वेव रेडियो और यहां तक ​​कि ऑडियो इक्विपमेंट और एम्पलीफायरों द्वारा जोरदार तरीके से उठाया जाता है, जिससे एक जोरदार बजने वाली ध्वनि उत्पन्न होती है।

यह RFI अनुसंधान प्रयोगशाला उपकरणों, विशेष रूप से pH मीटर को भी प्रभावित कर सकता है, जिसके परिणामस्वरूप कंप्यूटर और अन्य समान संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के अप्रत्याशित कार्य हो सकते हैं।

RFI को कम करने के लिए एक व्यवहार्य उपाय है कि पावर लाइन (सर्किट में L1 के रूप में इंगित) के साथ श्रृंखला में एक आरएफ प्रारंभ करनेवाला जोड़ा जाए। एक छोटे फेराइट रॉड या किसी फेराइट कोर के ऊपर सुपर इनेमल किए गए तांबे के तार के 40 से 50 मोड़ को घुमावदार करके एक उचित आयाम वाला चोक बनाया जा सकता है।

यह लगभग एक प्रेरण का परिचय दे सकता है। RFI दोलनों को काफी हद तक दबाकर 100 uH बढ़े हुए दमन के लिए यह आवश्यक हो सकता है कि यह मुड़ने की संख्या को अधिकतम कर सके, क्योंकि यह संभव हो सकता है, या 5 बजे तक लागू हो सकता है।

आरएफ चोक का नुकसान

इस प्रकार के RF कॉइल बेस्ड ट्राईक फेज कंट्रोल सर्किट की खराबी यह है कि लोड वॉटेज को चॉइस वायर की मोटाई के अनुसार माना जाता है। लोड के लिए किलोवाट रेंज में होने का इरादा है तो आरएफ चोक वायर को काफी मोटा होना चाहिए, जिससे कॉइल का आकार काफी बढ़ जाता है और भारी हो जाता है।

आरएफ शोर लोड वाट क्षमता के लिए आनुपातिक है, इस प्रकार उच्च भार अधिक सुधार उत्सर्जन सर्किट्री की मांग उच्चतर उत्सर्जन का कारण हो सकता है।

यह मुद्दा उतना गंभीर नहीं हो सकता आगमनात्मक भार बिजली की मोटरों की तरह, क्योंकि ऐसे मामलों में लोडिंग ही आरएफआई को पूरा करती है। त्रिक चरण नियंत्रण भी एक अतिरिक्त मुद्दे के साथ शामिल है - वह है लोड पावर फैक्टर।

लोड पावर फैक्टर नकारात्मक रूप से प्रभावित हो सकता है और यह एक मुद्दा है कि बिजली आपूर्ति नियामक काफी गंभीरता से संबंध रखते हैं।