Menggunakan snubber RC dengan triac. Apakah desain ini aman? (termasuk simulasi)


12

Saya merancang saklar ac untuk motor mesin cuci. Tidak ada kontrol kecepatan yang dimaksudkan, hanya sakelar untuk menghidupkan motor selama 10 detik dan mematikan selama 10 detik. Saya menggunakan driver triac MOC3063 deteksi nol dan triac BT137-600E. Sirkuit ini direkomendasikan dalam lembar data MOC3063 (Saya telah mengubah triac menjadi BT137): masukkan deskripsi gambar di sini

Saya secara empiris menemukan model motor:

masukkan deskripsi gambar di sini

Saya belum menerapkan desain ini dan saya sedang bereksperimen dengan nilai-nilai menggunakan simulator rangkaian. Saya menggunakan sirkuit berikut untuk melihat apa yang akan terjadi tanpa snubber (demi kesederhanaan triac (s) telah diganti dengan switch): (Tambahkan http: di awal tautan gambar)

Sakelar terputus setelah 160 ms. Hasil simulasi menunjukkan lonjakan 250000V !:

Sekarang saya menggunakan sirkuit dengan snubber:

Tegangan yang diambil dari tempat yang sama menunjukkan:

Jadi jelas snubber telah mengurangi lonjakan tegangan dari 250000 menjadi 2000 volt. Dan dv / dt adalah sekitar 40v / us yang lebih rendah dari nilai triac dv / dt yaitu 50v / us.

Pertanyaan 1: Saya menghitung dv / dt dengan membagi tegangan maksimum lonjakan pada saat lonjakan mencapai maksimum (~ 2000v / 50us). Apakah ini benar? Saya bisa mendapatkan nilai yang lebih tinggi atau lebih rendah tergantung pada bagian kemiringan yang saya hitung ini. Apakah dv / dt yang saya peroleh dapat diandalkan?

Pertanyaan 2: Andaikata saya telah memperoleh dv / dt dengan benar pada pertanyaan 1, triac sekarang dapat menangani dv / dt tetapi apakah ia dapat menangani spike 2000v? Apakah ada tegangan tembus? Saya tidak melihat apa pun di lembar data kecuali "tegangan off-state puncak berulang" yang 600 volt. Berapa tegangan puncak satu kali yang dapat ditangani triac saat dalam keadaan off?

Pertanyaan 3: Simulasi menunjukkan bahwa hampir semua tegangan lonjakan dering (2000V) muncul pada kapasitor snubber dan resistor snubber hanya melihat spike 20 volt (dering). Kapasitor macam apa yang harus saya gunakan untuk menangani tegangan ini dan dengan nilai tegangan apa? Bisakah tutup 600v menangani lonjakan satu kali ini?

Pertanyaan 4: Daya yang dihamburkan dalam resistor ditunjukkan di bawah ini (Ingat sekali triac mati itu akan tetap mati selama 10 detik) Apa jenis resistor (watt yang dapat menangani) yang harus saya gunakan? Dan apakah saya perlu menggunakan resistor komposisi karbon (yang biasanya digunakan pada snubber) atau akankah resistor film karbon normal cukup di sini?

Pertanyaan 5: Apa yang akan terjadi jika saya mengganti kapasitor snubber 10nf dengan kapasitor 100nf? Jika saya melakukan ini lonjakan tegangan akan turun ke hampir 600v (lihat gambar di bawah) dan saya akan berada di sisi yang aman mengenai semua parameter (dv / dt, tegangan lonjakan, tegangan kapasitor). Jadi mengapa saya tidak menggunakan 100nf? Mengapa lembar datasheet MOC3063 merekomendasikan 10nf tetapi simulasi menunjukkan kinerja yang jauh lebih baik menggunakan tutup 100nf?

Maaf untuk posting lama dan banyak Pertanyaan. Tetapi saya benar-benar perlu memahami ini.

Jawaban:


3

Simulasi Anda terlalu pesimis, karena Anda membuka sakelar pada titik nol pada sumber tegangan. Karena sifat induktif dari beban Anda (motor), ini sesuai dengan hampir aliran arus puncak.

Pada kenyataannya, triac Anda akan melakukan sampai persimpangan nol saat ini , di mana pada saat itu, akan ada sangat sedikit energi yang disimpan dalam induktansi beban.


@ Dave Tweed: Saya tidak begitu yakin apa yang Anda katakan itu benar. Datasheet mengatakan MOC3063 adalah detektor penyeberangan "tegangan-nol" bukan: penyeberangan nol-arus "
hadez

1
Ya itu benar. MOC3063 akan menembakkan triac pada tegangan nol penyeberangan. Terlepas dari itu, triac itu sendiri akan terus melakukan sampai arus beban turun di bawah nilai arus penahanannya.
Dave Tweed

Baik. Terima kasih itu sangat membantu (ini adalah yang pertama saya menggunakan triac). Jadi sekarang apa skenario terburuk untuk simulasi (dan implementasi)? Triac memiliki arus holding maksimum 20mA dan mengunci arus 35mA. Haruskah saya menemukan waktu saat ini mencapai 35mA dan kemudian mematikan sakelar pada waktu yang tepat dan melihat hasilnya? Apakah ini skenario terburuk?
hadez

2
Anda bisa melakukan itu, atau Anda bisa memasukkan model triac yang sebenarnya ke dalam simulasi Anda.
Dave Tweed
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.