Mengapa sirkuit ini tidak bisa bekerja untuk beban induktif?

Saya menggunakan sirkuit serupa untuk mengontrol kecepatan kipas AC 60 W menggunakan kontrol fase. Tidak seperti TRIAC , pasokan ke kipas diberikan pada awal siklus. Saya pikir ini akan meminimalkan kebisingan switching yang biasanya terdengar di kontrol TRIAC.

PWM dari 0 hingga 10 milidetik. Dalam PWM rendah, MOSFET memanaskan banyak dengan beban induktif, tetapi tidak dengan beban resistif . Snubber yang menggunakan kapasitor 0,1 μF dan resistor 100 atau 39 ohm terhubung di seluruh pin sumber dan ground MOSFET.

Apa yang harus saya lakukan?

Lihat Dimmer AC PWM ini untuk artikel Arduino tentang instruksi, yang mengatakan:

masalah mulai, karena dia memberi makan gerbang dari MOSFET, dengan tegangan yang disingkat oleh MOSFET yang sama. Dengan kata lain, jika MOSFET dibuka sepenuhnya, tegangan DC yang berasal dari penyearah benar-benar korslet. Oleh karena itu tidak akan ada tegangan lagi untuk dipasang di gerbang dan MOSFET akan memblokir lagi. Efek ini mungkin tidak terlalu blak-blakan oleh siklus rendah (= lampu dengan intensitas rendah), karena kehadiran C1, yang akan menahan muatannya untuk sementara waktu dan akan menerima muatan baru berkat siklus rendah, tetapi pada 25 -80% dutycycle tegangan pada C1 tidak bisa dipertahankan lagi dan lampu mungkin mulai berkedip. Yang lebih buruk adalah bahwa pada saat-saat tegangan di gerbang turun, untuk sementara waktu MOSFET akan tetap bekerja, tetapi tidak sepenuhnya jenuh: ia akan perlahan-lahan berubah dari nominal 0. 04 Ohm resistance terhadap resistansi tak terbatas dan semakin lambat ini berjalan, semakin tinggi kekuatan yang harus dihamburkan dalam MOSFET. Itu berarti banyak panas. MOSFET adalah switch yang baik tetapi resistor yang buruk. Mereka harus dinyalakan dan dimatikan dengan cepat. Saat ini rangkaian sangat bergantung pada D1 untuk menjaga tegangan pada gerbang T1 pada batas yang dapat diterima saat tegangan berayun antara 0 Volt dan Puncak penuh Pada puncaknya tegangan yang diperbaiki adalah 230x1.4 = 330V Tegangan rata-rata yang diperbaiki adalah 230x0.9 = 207V

Jika kita melupakan efek penghalusan kapasitor untuk sementara waktu dan menganggap optocoupler untuk sepenuhnya membuka tegangan rata-rata pada kapasitor adalah 22/88 * 207 = 52 Volts dan pada puncaknya 22/88 * 330 = 83 Volts. Itu bukan karena D1 dan fakta bahwa MOSFET akan mempersingkat Tegangan.

Jika optocoupler tidak dalam saturasi dan karena itu impedansinya tak terbatas, kapasitor C1 akan mengisi hingga tegangan penuh yang diperbaiki jika bukan untuk D1. Rata-rata 3mA akan mengalir melalui R3, R4 dan R5 (207-10) / 66k yang sama dengan konsumsi daya 0,6 Watt pada resistor R3, R4, R5

Pertama-tama, sirkuit ini tidak dapat digunakan untuk mengontrol beban induktif. T1 diaktifkan secara serempak dengan frekuensi listrik dan ini dapat menyebabkan arus DC mengalir. Alasan Anda dapat melihat efek ini di PWM rendah adalah bahwa tegangan melintasi D1 tetap sama (10 V) hingga sekitar 90% dari rentang siklus tugas. Jadi T1 melakukan sedikit lebih lama dari yang Anda harapkan dari PWM. Pada siklus kerja yang lebih tinggi, tegangan turun dan T1 mulai bekerja dengan cukup baik.

Selain itu, snubber menghamburkan kekuatan sebagai panas. Snubber akan memiliki efektivitas yang berbeda pada frekuensi yang berbeda. Anda harus memilih nilai untuk R dan C agar sesuai dengan frekuensi yang ingin Anda gunakan.

Untuk induktor,

PWM adalah saklar gaya on-off dan memotong arus pasokan dari induktor secara instan akan menghasilkan tegangan balik yang luar biasa yang kemungkinan besar akan menghancurkan MOSFET Anda.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Gambar 1. Skema dilucuti ke jalur arus esensial dengan MOSFET diwakili oleh sebuah saklar dan diatur ulang untuk kejelasan.

Gambar 1 dapat membantu untuk memahami masalahnya.

• T1 diwakili oleh SW1.
• Ketika L positif dan T1 pada arus mengalir melalui D3 dan D4 ke lampu. (Gambar 1b.)
• Ketika L negatif dan T1 pada arus mengalir melalui D2 dan D5 dari lampu. (Gambar 1c.)

Dalam rangkaian DC Gambar 1b akan memiliki dioda snubbing yang dihubungkan secara paralel dengan LAMP2 dan mengarah ke atas (anoda ke N). Gambar 1c akan menunjuk ke bawah (katoda ke N). Seharusnya jelas bahwa kita tidak dapat memiliki dioda yang menunjuk ke dua arah dan karenanya kita tidak dapat menggunakan dioda snubbing untuk beban induktif.

Pilihan Anda adalah menggunakan snubber RC tetapi kami tidak memiliki informasi yang cukup untuk membantu Anda.

Jika Anda menggunakan ini untuk mendorong beban induktif, Anda cenderung menggoreng T1.

Ketika sinyal PWM rendah, T1 akan berusaha untuk mengganggu arus saat beban mencoba untuk mempertahankannya. Hasil: tegangan tinggi akan diinduksi sampai sesuatu rusak.

Anda dapat menggunakan zener pantat besar (avalanche diode sebenarnya) di transistor sebagai snubber. Ini akan membatasi tegangan EMF-belakang dari beban ke tingkat yang aman.

Memiliki beberapa kapasitansi secara paralel dengan beban induktif akan menyenangkan juga.

Dimmer ini menghasilkan tegangan AC yang diperbaiki yang pada dasarnya adalah tanpa filter DC. Arus beban induktif dengan sumber DC hanya dibatasi oleh Resistansi koil. Ini menciptakan arus yang tinggi melalui komponen-komponen yang menyebabkan panas berlebih dan akhirnya penghancuran motor dan MOSFET.