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

Tyrystor w układzie - prąd bramki.

cinek-93 26 Kwi 2016 21:48 1878 20
  • #1 26 Kwi 2016 21:48
    cinek-93
    Poziom 7  

    Cześć, przerabiam układ zapłonowy w simsonie i nie jestem pewien jednej rzeczy.
    Moduł którego schemat załączam, podczas działania ładuje kondensator umieszczony w nim i rozładowuje go do masy gdy dostanie impuls z impulsatora poprzez tyrystor.
    Moja przeróbka układu polega na zastąpieniu impulsatora czujnikiem optycznym.
    Wadą tego rozwiązania jest to, że istnieje niewielkie ryzyko zatrzymania się koła zamachowego w punkcie zapłonu, co skutkowałoby podanie stałego napięcia na pin 3 impulsatora. Napięcie które podaję na pin 3 to 5V.
    Istnieje ryzyko spalenia tyrystora wewnątrz modułu przy podaniu stałego napięcia 5V-8V? Wydaje mi się że zostanie wtedy przekroczony prąd bramki tyrystora, ale wolałbym się upewnić.
    Tyrystor w układzie - prąd bramki.
    14 - ładowanie modułu, prąd zmienny ok. 400V AC
    2 - N/C (gaszenie)
    3- pin impulsatora
    31 - masa
    15 - wyjście modułu do cewki wysokiego napięcia.

    0 20
  • #2 27 Kwi 2016 11:46
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Producent nie podaje dopuszczalnego prądu bramki, a tylko dopuszczalną moc średnią bramki = 0.5W. Jest kwestia, jak ustawisz potencjometr 100 om - jak blisko lewego końca, to możesz spalić tyrystor (BT151 to tyrystor, nie triak). A po co jest ten potencjometr? Do włączenia tego tyrystora wystarczy prąd bramki 15mA (producent proponuje 100mA), napięcie 1.5V.

    0
  • #3 27 Kwi 2016 12:17
    cinek-93
    Poziom 7  

    Poprawiłem błąd.
    Ten potencjometr jest do regulacji czułości modułu.
    Fabrycznie na wejście 3 jest podawane napięcie z cewki czujnika więc tutaj może zdarzyć się konieczność regulacji.
    Tylko jeszcze jedna kwestia, moduł samego w sobie nie tworzę i nie mam możliwości zmierzenia prądu wchodzącego do bramki. Można założyć że prąd który wchodzi do pinu 3 jest prądem który dociera do bramki tyrystora ? Prąd który przepływa poza tyrystorem wydaje się być znikomy.

    0
  • #4 27 Kwi 2016 13:40
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Niewątpliwie prąd bramki nie będzie większy, niż prąd pinu 3. Pewnie nie możesz ingerować w układ wewnątrz modułu, ale możesz włączyć opornik szeregowo z pinem 3 i dobrać go tak, żeby przy zadanym napięciu moc tracona w bramce nie mogła przekroczyć 0.5W; można liczyć moc dla ustawienia potencjometru na lewym końcu, czyli że równolegle do bramki jest opór 45 om; jeśli opór szeregowy będzie np. 22 om, to uzyskanie w bramce mocy 0.5W będzie wymagało napięcia 8.1V (ale i przy takim napięciu moc tracona w bramce będzie znacznie mniejsza, bo napięcie przewodzenia bramki jest około 1.5V, a musiałoby być ponad 2.5V). Tylko z tym opornikiem uzyskanie prądu bramki 100mA będzie wymagało napięcia 4.5V.

    0
  • #5 27 Kwi 2016 16:39
    cinek-93
    Poziom 7  

    Dzięki za pomoc. Problem chyba będzie lepiej rozwiązać inaczej. Dodając człon różniczkujący który podawałby tylko pik napięcia przy zboczu narastającym sygnału. Wtedy będzie ciężej spalić tyrystor.

    0
  • #6 27 Kwi 2016 22:44
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Można - np. opornik 1k i równolegle kondensator 100nF, i to szeregowo z pinem 3.

    0
  • #7 28 Kwi 2016 14:53
    cinek-93
    Poziom 7  

    Jako że nie mam doświadczenia z takim układem różniczkującym to mam troszkę pytań.
    Przeszukiwałem internet i znalazłem układy różniczkujące złożone jedynie z kondensatora i opornika, jak i ze wzmacniaczem operacyjnym. Intuicyjnie wybrałem zrobienie układu na wzmacniaczu operacyjnym. Zrobiłem parę prób na wzmacniaczach TL082 i NE5532. Zasilanie 5V. Najlepiej układ działał na NE5532 (duża amplituda piku). Na wyjściu uładu TL082 podczas gdy na wejście nie był podawany sygnał zmienny, było ok 4V a pik powstawał na zboczu opadającym sygnału wejściowego.
    W przypadku NE5532 napięcie gdy nie był podawany sygnał zmienny wynosiło 1,36V i także generowany był pik napięcia przy zboczu opadającym.
    Efekt który uzyskuję przy NE5532 jest już zadowalający gdyż mam w układzie wolny jeszcze jeden komparator więc mogę ten sygnał z niego "przepuścić" przez niego i to będzie działać.
    Jedynie nie rozumiem, od czego zależy to, że napięcie wyjściowe gdy sygnał się nie zmienia, w przypadku NE5532 wynosi 1,36V a w TL082 więcej. Da się zbliżyć to napięcie jak najbliżej napięcia 0V ? Od czego to zależy ?
    Wzmacniacze podłączałem tak jak na schemacie, użyłem do testu kondensatora 100nF i opornika 1M.
    Tyrystor w układzie - prąd bramki.

    0
  • #8 28 Kwi 2016 17:03
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Akurat taki układ do sterowania tyrystorem nie ma sensu. Jeśli sygnał, który masz, jest wolnozmienny, to trzeba z niego zrobić zmieniający się skokowo, do tego służy przerzutnik Schmitta, a nie układ różniczkujący; jeśli nie chcesz, żeby po impulsie włączającym prąd płynął przez bramkę tyrystora, to między wyjście układu, który ma nim sterować, a bramkę tyrystora, włączasz kondensator - ale na wyjściu, nie na wejściu wzmacniacza. Typowe wzmacniacze operacyjne nie nadają się do sterowania tyrystorem, bo jemu trzeba dać na bramkę spory impuls prądu, a te wzmacniacze ograniczają prąd - lepiej użyć tranzystora, i to nie najsłabszego, może jakiś BC328 będzie w sam raz. Przerzutnik Schmitta można zrobić na dwóch tranzystorach, albo na wzmacniaczu operacyjnym (ale jak na wzmacniaczu, to jeszcze potrzebny jest tranzystor do wzmocnienia prądu).

    0
  • #9 28 Kwi 2016 18:08
    cinek-93
    Poziom 7  

    Już tłumaczę. W finalnym układzie nie chcę podpinać układ różniczkującego jako końcowy człon sterownika. Cały "łańcuch" sterownika miałby się przedstawiać tak
    sygnał napięciowy z fototranzystora>komparator>układ różniczkujący>komparator>tranzystor (TIP122). Wydaje mi się że w takiej konfiguracji powinno być wszystko w porządku.

    0
  • #10 28 Kwi 2016 21:59
    _jta_
    Specjalista elektronik

    TIP122 to Darlington - po co taki do sterowania tyrystora? I powtarzam, w układzie powinien być przerzutnik Schmitta (można go zrobić ze wzmacniacza operacyjnego, albo komparatora, komparator to rodzaj w.o., z wyjściem otwarty kolektor, zwykły ma wyjście push-pull), cały układ może się składać z przerzutnika Schmitta, kondensatora, tranzystora (może jeszcze diody przy złączu emiter-baza, włączonej przeciwnie do niego), i tranzystor spokojnie wystarczy BC328 (albo inny PNP, który by dawał ze 400 mA prądu kolektora). Plus parę oporników: do ograniczenia prądów, do zasilania wyjścia komparatora (można użyć w.o. w wyjściem p-p, wtedy o ten opornik mniej).

    Hm... może chodzi o to, żeby tyrystor był włączany przez zmianę oświetlenia, a nie określony poziom? Wtedy przed przerzutnikiem Schmitta albo kondensator (jeśli zmiana oświetlenia daje wystarczającą zmianę napięcia na fototranzystorze, żeby przekroczyć próg zadziałania p.S.), albo wzmacniacz różniczkujący.

    0
  • #11 28 Kwi 2016 22:53
    cinek-93
    Poziom 7  

    TIP122 mm po prostu pod ręką, inny tranzystor mniejszy który mam jest już z kolei za słaby i nie załącza tyrystora. Wiem że mógłby być mniejszy. I w sumie pewnie zastosuję mniejszy :P
    Zasada działania układu jest taka, że dioda świecąca i fototranzystor umieszczone są nad kołem zamachowym motoroweru, w jednym punkcie jest umieszczony odblask który powoduje zmianę napięcia na fototranzystorze. Komparator jest dostrojony tak, aby zmiana stanu logicznego mniej więcej w połowie wartości napięć fototranzystora gdy jest/nie jest nad punktem zapłonu. Przykładowo napięcie na fototranzystorze gdy jest nad punktem zapłonu to 2V, a gdy nie jest 4V, więc do drugiej nogi komparatora dostarczam napięcie 3V i na tej podstawie jest generowany sygnał prostokątny.
    W ten sposób udało mi się już normalnie odpalić silnik, ale chciałem jeszcze uwzględnić w układzie to, że po zgaszeniu silnika niefortunnie koło magnesowe może ułożyć mi się w punkcie zapłonu i spowodować ciągły przepływ prądu przez tyrystor.

    Z tego co zrozumiałem, to do zmieniania sygnału z fototranzystora na sygnał skokowy może pracować ten komparator pierwszy który opisałem tak jak jest teraz użyty?
    A druga rzecz, nie wiem czy dobrze rozumiem, mogę się nie bawić we wzmacniacze różniczkujące tylko na wyjście tego komparatora podłączyć kondensator a z nim od razu tranzystor i to wystarczy aby uzyskać pojedynczy impuls ?

    Edit: Drugie pytanie nieaktualne chyba, na razie w programie udało mi się zasymulować działanie układu w SPIKE. Kondensatorem podłączyłem źródło sygnału do bazy tranzystora PNP i dodatkowo bazę tranzystora opornikiem połączyłem do masy i udało się uzyskać zamierzony efekt impulsu napięcia.

    0
  • #12 29 Kwi 2016 00:01
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Pytanie, czy oświetlenie zewnętrzne nie spowoduje znaczącej zmiany prądu fototranzystora? Na przykład ktoś tak trafi "zajączkiem" z lusterka odbijającego światło Słońca?

    Jeśli masz pewność, że zmiany napięcia z fototranzystora będą obejmować co najmniej zakres np. od 2.5 do 3.5V, to podajesz to napięcie na przerzutnik Schmitta, który przełącza się np. przy napięciach 2.8 i 3.2V - i to działa tak, że jeśli na jego wejściu było około 2.5V i to napięcie rośnie, to przy przekroczeniu 3.2V stan wyjścia zmienia się skokowo i pozostaje, dopóki napięcie nie zmaleje poniżej 2.8V, wtedy stan wyjścia zmieni się z powrotem - na wyjściu przerzutnika Schmitta zawsze będzie stan "włączony", albo "wyłączony", choćby zmiany stanu na wejściu były bardzo powolne.

    Wyjście tego przerzutnika łączysz przez kondensator z bazą tranzystora PNP, dodajesz przy nim diodę między emiterem i bazą, żeby dla dowolnego kierunku prądu coś przewodziło - w jedną stronę złącze tranzystora, w drugą dioda. Zmiana stanu przerzutnika powoduje przepłynięcie impulsu prądu przez ten kondensator i dla jednego kierunku zmiany tranzystor przepuszcza impuls prądu do kolektora, który powinien być połączony przez opornik z bramką tyrystora.

    Aha, nie myl fototranzystora z fotoopornikiem - prąd fototranzystora mało zależy od napięcia, więc należy raczej myśleć o napięciu na oporniku, przez który zasilasz fototranzystor - jeśli zmieni się napięcie zasilania, to zmieni się głównie napięcie na fototranzystorze, a niewiele na oporniku.

    0
  • #13 29 Kwi 2016 00:48
    cinek-93
    Poziom 7  

    Oświetlenie zewnętrzne praktycznie nie istnieje z powodu tego że to pracuje w zamknięciu. Poza tym dioda jest na podczerwień a największą czułość fototranzystor ma dla niej. Racja, oświetlenie zmienia prąd, ale opornik do fototranzystora jest tak dobrany, aby zmiana tego prądu mocno wpływała na mierzone napięcie.

    Po tym przykładzie działania przerzutnika dopiero dostrzegłem jego zaletę, w postaci histerezy przełączania.

    W najbliższym czasie spróbuję coś sklecić i dam znać co z tego wyszło :)

    0
  • #14 26 Maj 2016 11:43
    cinek-93
    Poziom 7  

    Zmontowałem układ i działa, choć ma jeden mankament, nie wiem czy to jest cecha takiego układu, ale przy ustawianiu napięcia odniesienia istnieje nieprzekraczalna granica 4 V, tzn przerzutnik nie może żadnych z granic histerezy ustawić ponad to napięcie.
    Przykładowo dla środkowych napięć odniesienia można uzyskać granice histerezy 2,52 V i 2,91V. Ale gdy przekręcę potencjometr R1 tak aby dojść do skraju możliwości to uzyskuję 3.98V i 4,04V.
    Czy da się jakoś lekko zmodyfikować układ tak aby nie powstawał taki efekt ?
    Tyrystor w układzie - prąd bramki.

    0
  • #16 26 Maj 2016 11:57
    cinek-93
    Poziom 7  

    Zapomniałem dodać, 5V.

    0
  • Pomocny post
    #17 26 Maj 2016 12:11
    _jta_
    Specjalista elektronik

    I takim napięciem zasilasz LM393? Jeśli tak, to się nie dziw, że przy napięciu na wejściu ponad 4V nie działa...

    0
  • #18 26 Maj 2016 12:48
    cinek-93
    Poziom 7  

    Nie wiem z czego to wynika więc się trochę dziwię :)
    Czyli wystarczy dać zasilanie dla komparatora ciut większe np 8V i ew. dla dzielnika napięcia też 8 V i powinno być już wszystko ok w zakresie 0-5V ?

    0
  • #19 26 Maj 2016 13:54
    RitterX
    Poziom 36  

    W LM393 na wejściu jest para różnicowa p-n-p zasilana ze źródła prądowego dołączonego do plusa. Na źródle pradowym i złączach p-n tranzystorów wejściowych musi się odłożyć nieco napięcia by to mogło działać. To implikuje, że wejście komparatora będzie czułe dla małych napięć o tyle przy bliskich Vcc już nie. Podniesienie napięcia zasilania poprawi przedział napięć histerezy.

    0
  • #20 26 Maj 2016 14:14
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Co więcej, tam na każdym wejściu są po dwa tranzystory, pierwszy w układzie wspólnego kolektora, jego emiter jest połączony z bazą drugiego (schemat jest w notach katalogowych, np. TI, czy NS, str. 2), i dopiero kolektory tych drugich podają sygnał dalej. Czyli różnica między +zasilania i wejściem musi wystarczyć na działanie źródła prądowego i dwa złącza emiter-baza... aż dziwne, że 1V na to wystarczał. Przy zasilaniu 7V (albo więcej) nie powinno być problemów do 5V.

    0
  • #21 26 Maj 2016 17:20
    cinek-93
    Poziom 7  

    Ok, porobiłem testy i teraz działa w całym zakresie poza ostatnimi 100 mV ale to już nieistotne, dzięki za pomoc.

    0