Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Elektroniczne zabezpieczenie dla triaka BT136 i żarówki 100W

22 Gru 2011 09:20 3269 3
  • Poziom 36  
    Temat zabezpieczenia triaka przed zniszczeniem powraca jak bumerang. Wiadomo, że nie ochroni go zwykły bezpiecznik.

    Pozwoliłem sobie przyjrzeć się bliżej tematowi. Proponuję zabezpieczenie sprzętowo programowe.

    Pierwszym etapem zabezpieczenia triaka będzie ostrożne jego włączanie. Tym sposobem można się zabezpieczyć przed uszkodzeniem triaka w momencie jego włączania, jeśli występuje przeciążenie lub zwarcie na obciążeniu.

    Ogólne charakterystyki prądu przy starcie żarówki (inrush current), dla żarówki 100W / 230V znalazłem tutaj:
    http://www.lamptech.co.uk/Documents/IN%20Starting.htm

    Z wykresu wynika, że "czas rozgrzewania się" żarówki (czas po którym nastąpi stan ustalony pracy żarówki) 100W wynosi ok. 40 ms (dwa okresy sinusoidy). Oznacza to, że jeśli
    a) po zliczeniu 4 przejść przez zero lub
    b) po odliczeniu czasu 40ms


    Zabezpieczenie z użyciem mikrokontrolera (detekcja):

    Pobór prądu przez obciążenie wynosi więcej niż 0,5A oznacza to, że mamy awarię bądź przekroczenie dopuszczalnego obciążenia.


    Zabezpieczenie z użyciem układu analogowego (detekcja):

    Wiadomo, że maksymalny akceptowalny prąd obciążenia to 4A (obciążalność prądowa triaka BT136 i jednocześnie "maksymalny" prąd pobierany przez żarówkę 100W / 230V w momencie startu. Proponuję dobrać do obciążenia szeregowy rezystor, na którym przekroczenie prądu 3,9A spowoduje odłożenie się napięcia gwarantującego oświecenie się diody led w strukturze dwukierunkowego transoptora.

    Elektroniczne zabezpieczenie dla triaka BT136 i żarówki 100W

    Doida będzie się na chwilę zaświecała przy każdym starcie żarówki. Ma się świecić gdy przez R1 płynie prąd 3,9A


    --- edit ---

    Dobierając rezystor R1 = 0,3 Ω, 5W mamy:

    Gdy przez rezystor popłynie pląd większy lub równy 3,9 A odłoży się na nim napięcie U = 3,9 A × 0,3 Ω = 1,17 V. Na rezystorze wydzieli się moc P = 1,17 V × 4A = 4,68 W. Obciążenie zostanie natychmiast rozłączone.

    Pytanie jaka będzie wydajność prądowa takiego źródła (napięcia odłożonego na rezystorze R1). Prąd If przy którym transoptor PC814 będzie poprawnie działał to 20mA.

    Jeśli dioda transoptora będzie pobierała 20 mA przy napięciu źródła 1,2V, zatem jej rezystancja zastępcza wyjdzie ok. 60 Ω. Te 60 Ω dołączone równolegle do 0,3 Ω rezystora R1 będzie pomijalnie mała (z punktu widzenia dwójnika R1 II RZd) więc nie wpłynie znacznie na odkładające się na R1 napięcie.

    Wiemy, że początkowo w obwodzie żarówki popłynie prąd bliski 4A (przez czas blisko 40 ms). Zatem na rezystorze R1 odłoży się napięcie U = 4 A × 0,3 Ω = 1,2 V

    Teraz rozpływ prądów. Prąd 3,9A rozpływa się na dwie rezystancje 0,3 Ω i 60 Ω

    IR0.3 = 1,2 V / 0,3 Ω = 4 A
    IRZd = 1,2 V / 60 Ω = 0,02 A = 20 mA

    Idealnie (aż podejrzane, ciekawe czego nie uwzględniłem, o czym zapomniałem).

    Niestety w PSPICE nie mam modelu żarówki, więc nie mam możliwości sprawdzić, jak się to zachowa w rzeczywistości.


    --- edit ---

    Oto wynik symulacji (sprawdzenie, czy do się wysterować transoptor).

    Niestey PSPICE nie posiada LED-a w bibliotece, więc zastąpiony rezystorem R = 1,2 V / 20 mA = 60 Ω. Zimna żarówka 100W / 230V zastąpiona rezystorem R = 230 V / 4 A = 60 Ω.

    Wynik, jak widać, pozytywny :-)

    Elektroniczne zabezpieczenie dla triaka BT136 i żarówki 100W

    Elektroniczne zabezpieczenie dla triaka BT136 i żarówki 100W

    Napięcie oscyluje sobie w granicach 1,2V a prąd LED-a w granicach 20 mA. Cel osiągnięty.
  • Poziom 30  
    Nie prościej zastosować transoptor z detekcją 0 do załączania triaka :?:
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 36  
    Bronek22 napisał:
    Przed czym chcesz ten triak zabezpieczyć, bo sam nie wiesz przed czym ?
    Przed zniszczeniem z jakiego powodu ?

    Hello Dr. House ;-) Założeniem jest to, by triak wytrzymał prawie wszystko. Sytuacją dla mnie pożądaną jest to (pytasz do czego zmierzam), byś mógł sobie zrobić pełne zwarcie w obwodzie żarówki, a układ załączający triaka, włączał go w taki sposób, by wykluczyć jego uszkodzenie (w tym samym okresie). Można spróbować postarać się również o to, by układ wyłączy triaka natychmiast, kiedy pojawi się jakiś gwałtowny spadek napięcia w obwodzie żarówki. Takie są założenia, i mam nadzieję, że ta kwestia jest już jasna.

    Bronek22 napisał:
    Kiepski z ciebie układowiec. Nawet ten twój prąd żarówki 100W =4A to nieprawda.

    Proszę mr House :-)
    http://www.lamptech.co.uk/Documents/IN%20Starting.htm

    To dane, na których się oparłem. Dane świadczą o tym, że czas w którym żarówka pobiera więcej niż 4A tudzież ma rezystancję mniejszą niż 60 Ω trwa mikrosekundy (rezystor nie zdąży się nagrzać, ale napięcie, owszem zdąży się na nim odłożyć, i dobrze) w związku z czym nie za bardzo jest sens tego uwzględniać.

    PS. Ku przestrodze :-)

    W wiedzy House-owi nigdy nie dorównam ;-). Na studiach mieliśmy kiedyś dziwnego wykładowcę. Gość był dobry, i rzeczywiście sporo wiedzy posiadał. Gubiło go jednak zamiłowanie do własnej osoby i swej domniemanej nieomylności, co uzewnętrzniał komentując i docinając wszystkim wokół. Miał szansę być autorytetem, kimś lubianym i szanowanym. Wybrał jednak zachowanie dziecka z kompleksami, które usiłowało udowodnić otoczeniu, jak bardzo jest ważne i mądre, co nijak nie pasowało do poważnej funkcji, którą sprawował. Choć nie miał natury komika, w pamięci setek swoich studentów, pozostał kimś śmiesznym. Ciekawe, czy kiedyś zauważy, że próby podreperowania poczucia własnej wartości docinkami wobec innych przynoszą odwrotny rezultat :-) Przypuszczam, że nie. Za bardzo zajęty jest udawadnianiem innym własnej wartości. Niestety, im bardziej za tym goni, tym bardziej oddala się od celu.

    Ponieważ swoją merytoryczną / układową kwestię uważam za wyjaśnioną, temat zamykam :-)

    Bronku22, dziękuję za Twój udział w temacie, przynajmniej za tę merytoryczną jego część :-)