PWM回路を使用したトライアック位相制御は、時間比例形式を使用して実装されている場合にのみ役立ちます。そうでない場合、応答が無計画で非効率になる可能性があります。

以下に示す私の以前の記事のいくつかで：

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トライアック位相制御回路を開始するためにPWMを使用することについて説明しましたが、設計には時間比例技術が含まれていなかったため、これらの回路からの応答は不安定で非効率的である可能性があります。

この記事では、時間比例理論を使用して同じものを修正する方法を学び、実行が適切に計算された方法で非常に効率的に行われるようにします。

トライアックまたはサイリスタを使用した時間比例位相制御とは何ですか？

これは、計算された長さのPWMパルスでトライアックがトリガーされ、PWMパルスの位置と期間によって決定される特定の長さのメイン50 / 60Hz周波数でトライアックが断続的に導通できるようにするシステムです。

トライアックの平均導通期間は、その後、負荷に電力を供給または制御することができ、必要な負荷制御を実行する平均出力を決定します。

たとえば、メインフェーズは1秒あたり50サイクルで構成されていることがわかっているため、トライアックが1サイクルオンと1サイクルオフの期間のレートで25回断続的に導通するようにトリガーされた場合、負荷は次のように予想されます。 50％の電力で制御されます。同様に、他のオンオフ時間比例を実装して、負荷への対応する量のより高いまたはより低い電力入力を生成することができます。

時間比例位相制御は、同期モードと非同期モードの2つのモードを使用して実装されます。同期モードとは、ゼロ交差でのみトライアックのスイッチをオンにすることを指しますが、非同期モードでは、トライアックはゼロ交差で特に切り替えられるのではなく、瞬時に切り替えられます。任意のランダムな場所で、それぞれのフェーズサイクルで。

非同期モードでは、プロセスがかなりのレベルのRFを誘発する可能性がありますが、同期モードでは、トライアックのゼロ交差スイッチングにより、これが大幅に減少するか、存在しない可能性があります。

言い換えると、トライアックがゼロ交差で特にオンになっておらず、ランダムなピーク値でオンになっている場合、大気中にRFノイズが発生する可能性があるため、常にを使用することをお勧めします。 RFノイズを排除できるようにゼロクロッシングスイッチングトライアック操作中。

使い方

次の図は、時限PWMを使用して時間比例位相制御を実行する方法を示しています。

1）上図の最初の波形は、中央のゼロラインを基準にした正弦波の立ち上がりおよび立ち下がり330Vピークの正と負のパルスで構成される通常の50HzAC位相信号を示しています。この中央のゼロラインは、AC位相信号のゼロ交差ラインと呼ばれます。

トライアックは、そのゲートDCトリガーが途切れることなく連続している場合、示されている信号を連続的に伝導することが期待できます。

2）2番目の図は、位相サイクルの交互の正のゼロ交差ごとに、ゲートトリガー（赤で示されているPWM）に応答して、正の半サイクル中にのみトライアックを強制的に導通させる方法を示しています。これにより、50％の位相制御が行われます。。

3）3番目の図は、AC位相の負のゼロ交差ごとにパルスが交互に生成されるようにタイミングが調整されている同一の応答を示しています。これにより、トライアックと負荷の位相制御も50％になります。

ただし、異なる計算されたゼロ交差ノードでこのような時限PWMを生成することは困難で複雑になる可能性があるため、位相制御の任意の比率を取得するための簡単なアプローチは、上の4番目の図に示すような時限パルス列を使用することです。

4）この図では、4つのPWMのバーストが、交互のフェーズサイクルごとに見られます。これにより、トライアック動作が約30％減少し、接続された負荷でも同じになります。

ここで、最初のパルスの後にトライアックがラッチされ、したがって中央の3パルスがトライアックに影響を与えず、トライアックが次のゼロまで導通し続けるため、パルスの中央の3noが役に立たないか無効なパルスであることに気付くのは興味深いかもしれません。次の5番目（最後）のパルスによってトリガーされる交差点で、トライアックは次の負のサイクルでONにラッチできます。この後、次のゼロ交差に達するとすぐに、それ以上のPWMがない場合、トライアックの導通が禁止され、トライアックとその位相制御操作のプロセスを単純に繰り返す次のゼロ交差の次のパルスまで、トライアックが遮断されます。。