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無諧波的單相市電跳周期控制器

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2024-03-29 16:52:27 | 242 次閱讀

  在電加熱應(yīng)用中,電阻加熱器通過相角控制的 SCR/三端雙向可控硅開關(guān)電路供電,以改變施加的電壓/功率以維持所需的溫度。
  相角控制會產(chǎn)生大量諧波,導(dǎo)致電力線干擾。
   圖 1的電路提供了一種簡單且經(jīng)濟(jì)高效的解決方案,且不會引入諧波。該控制器會在中間跳過一定數(shù)量的功率循環(huán),以改變加熱器的功率。
  圖 1電源周期跳躍控制器的電路原理圖,該控制器在中間跳過一定數(shù)量的電源周期,以改變加熱器的功率。

  在此典型設(shè)計中,以 10 個完整周期為基礎(chǔ)。定時器 U3 (555) 通過 R2、R4 和 C1 通過提供間隔為 200 ms 的輸出脈沖來決定這一點,這是 50 Hz 交流電源的 10 個完整交流周期的寬度(對于 60 Hz 電源,這將是166.6 毫秒)。這些脈沖觸發(fā) U4(555)單穩(wěn)態(tài),通過調(diào)節(jié)電位器 RV1 產(chǎn)生 200 ms 內(nèi)寬度可調(diào)的脈沖。該脈沖串控制帶有過零檢測器 U2 (MOC3033) 的光電雙向可控硅開關(guān),以觸發(fā)雙向可控硅 U1 (BTA25-600BW)。三端雙向可控硅開關(guān)元件在 U4 產(chǎn)生的“關(guān)斷脈沖寬度”期間導(dǎo)通。因此,這些導(dǎo)通周期允許選定數(shù)量的電壓周期通過并施加在負(fù)載上。在“開啟脈沖寬度”期間,三端雙向可控硅開關(guān)元件不導(dǎo)通并跳過電壓周期。仿真波形見圖2圖3 中跳過了兩個完整周期,而圖 3中跳過了五個完整周期。


  圖 2 U3 定時器輸出(黃色)、U4 定時器輸出(藍(lán)色)和加熱器電壓(粉色)的仿真波形。八個完整周期施加在負(fù)載上,跳過兩個完整周期(由 RV1 電位計位置決定)。

  圖 3 U3 定時器輸出(黃色)、U4 定時器輸出(藍(lán)色)和加熱器電壓(粉色)的仿真波形。五個完整周期施加在負(fù)載上,跳過五個完整周期(由另一個 RV1 電位計位置決定)。
  例如,如果 RV1 選擇 40 ms 寬度(對應(yīng)于 50 Hz 電源的 2 個完整周期),則三端雙向可控硅開關(guān)元件將不會導(dǎo)通 2 個電壓周期,而將導(dǎo)通 8 個完整周期并傳遞到負(fù)載。因此,跳過了兩個周期。重復(fù)該操作。因此,通過跳過選定數(shù)量的電壓周期來控制負(fù)載功率。由于傳遞到負(fù)載的交流周期是完整周期,因此消除了不需要的諧波。
  
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