ఎసి శక్తిని ఎలా నియంత్రించాలి?

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





ఇంట్లో ఉపయోగించే చాలా ఎలక్ట్రికల్ ఉపకరణాలకు వాటి ఆపరేషన్ కోసం ఎసి శక్తి అవసరం. ఈ ఎసి పవర్ లేదా ఎసి కొన్ని పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌ల స్విచ్చింగ్ ఆపరేషన్ ద్వారా ఉపకరణాలకు ఇవ్వబడుతుంది. లోడ్ల యొక్క సున్నితమైన ఆపరేషన్ కోసం, దానిని నియంత్రించడం అవసరం AC శక్తి వర్తించబడింది వాళ్లకి. SCR వంటి పవర్ ఎలక్ట్రానిక్ స్విచ్‌ల స్విచ్చింగ్ ఆపరేషన్‌ను నియంత్రించడం ద్వారా ఇది సాధించబడుతుంది.

SCR యొక్క స్విచ్చింగ్ ఆపరేషన్‌ను నియంత్రించడానికి రెండు పద్ధతులు

  • దశ నియంత్రణ విధానం : ఇది AC సిగ్నల్ యొక్క దశకు సూచనతో SCR యొక్క మార్పిడిని నియంత్రించడాన్ని సూచిస్తుంది. సాధారణంగా, ది థైరిస్టర్ ప్రేరేపించబడింది AC సిగ్నల్ ప్రారంభం నుండి 180 డిగ్రీల వద్ద. లేదా మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఎసి సిగ్నల్ వేవ్‌ఫార్మ్ యొక్క జీరో క్రాసింగ్‌ల వద్ద, థైరిస్టర్ యొక్క గేట్ టెర్మినల్‌కు ట్రిగ్గర్ పప్పులు వర్తించబడతాయి. SCR కు AC శక్తిని నియంత్రించే విషయంలో, పప్పుల మధ్య సమయాన్ని పెంచడం ద్వారా ఈ పప్పుల యొక్క అనువర్తనం ఆలస్యం అవుతుంది మరియు కోణాన్ని ఆలస్యం చేయడం ద్వారా దీనిని నియంత్రణ అంటారు. అయితే ఈ సర్క్యూట్లు అధిక-ఆర్డర్ హార్మోనిక్‌లకు కారణమవుతాయి మరియు రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ RFI మరియు హెవీ ఇన్‌రష్ కరెంట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి మరియు పెద్ద శక్తి స్థాయిలలో, RFI ని తగ్గించడానికి దీనికి ఎక్కువ ఫిల్టర్లు అవసరం.
  • సమగ్ర చక్ర మార్పిడి: ఇంటిగ్రల్ సైకిల్ నియంత్రణ అనేది ఎసిని ఎసికి ప్రత్యక్షంగా మార్చడానికి ఉపయోగించే మరొక పద్ధతి, దీనిని సున్నా స్విచ్చింగ్ లేదా సైకిల్ ఎంపిక అంటారు. ఇంటిగ్రల్ సైకిల్ ట్రిగ్గరింగ్ ప్రస్తుత స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్లను ప్రత్యామ్నాయంగా మరియు ముఖ్యంగా సమగ్ర చక్రం జీరో వోల్టేజ్ ఆల్టర్నేటింగ్ స్విచింగ్ సర్క్యూట్‌లకు సంబంధించినది. మోటారు లేదా పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ వంటి తక్కువ శక్తి కారకాన్ని (ప్రేరక లోడ్) మార్చడానికి సున్నా వోల్టేజ్ స్విచ్ ఉపయోగించినప్పుడు యుటిలిటీ లైన్లలో పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ వేడెక్కుతుంది. అందువల్ల లోడ్ యొక్క కరెంట్ యొక్క సంతృప్తత అధికంగా ఇన్రష్ ప్రవాహాలు. సమగ్ర చక్రం సున్నా వోల్టేజ్ మార్పిడికి మరొక విధానం ద్వి-స్థిరమైన నిల్వ మూలకాలు మరియు లాజిక్ సర్క్యూట్ల సాపేక్షంగా సంక్లిష్ట ఏర్పాట్లను ఉపయోగించడం, ఇది లోడ్ కరెంట్ యొక్క సగం-చక్రాల సంఖ్యను లెక్కిస్తుంది. ఇంటిగ్రల్ సైకిల్ స్విచింగ్‌లో పూర్ణాంక సంఖ్యల చక్రాల కోసం లోడ్ చేయడానికి సరఫరాపై మారడం మరియు తరువాత ఎక్కువ సంఖ్యలో సమగ్ర చక్రాల కోసం సరఫరాను ఆపివేయడం ఉంటాయి. థైరిస్టర్ల యొక్క సున్నా వోల్టేజ్ మరియు జీరో కరెంట్ స్విచింగ్ కారణంగా, ఉత్పత్తి చేయబడిన హార్మోనిక్స్ తగ్గించబడతాయి. సమగ్ర చక్రం మారడం మృదువైన వోల్టేజ్ సాధ్యం కాదు మరియు ఫ్రీక్వెన్సీ వేరియబుల్. ఎసి సిగ్నల్ యొక్క మొత్తం చక్రం, చక్రాలు లేదా చక్రాల భాగాలను తొలగించే పద్ధతిగా థైరిస్టర్‌ల బస్ట్ ట్రిగ్గర్ ద్వారా సమగ్ర చక్ర మార్పిడి, ఎసి శక్తిని నియంత్రించే ప్రసిద్ధ మరియు పాత పద్ధతి, ముఖ్యంగా ఎసి హీటర్ లోడ్లలో. అయినప్పటికీ, అసెంబ్లీ / సి భాషలో వ్రాసిన ప్రోగ్రామ్ ప్రకారం మైక్రోకంట్రోలర్‌ను ఉపయోగించడం ద్వారా వోల్టేజ్ తరంగ రూపాన్ని చక్రం దొంగిలించడం అనే అంశం చాలా ఖచ్చితమైనది. తద్వారా వోల్టేజ్ యొక్క సగటు సమయం లేదా ప్రస్తుతం లోడ్ వద్ద అనుభవించిన మొత్తం సిగ్నల్ లోడ్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంటే దాని కంటే అనులోమానుపాతంలో తక్కువగా ఉంటుంది.

ఈ పథకాన్ని ఉపయోగించడం యొక్క ఒక దుష్ప్రభావం ఇన్పుట్ కరెంట్ లేదా వోల్టేజ్ తరంగ రూపంలో అసమతుల్యత, ఎందుకంటే చక్రాలు లోడ్ అంతటా ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయబడతాయి, అందువల్ల అవి THD ని తగ్గించడానికి ఫైరింగ్ యాంగిల్ కంట్రోల్డ్ పద్దతికి వ్యతిరేకంగా నిర్దిష్ట లోడ్లకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.




రెండు

ప్రతి రకమైన నియంత్రణకు ఉదాహరణలలోకి వెళ్ళే ముందు, సున్నా-క్రాసింగ్ డిటెక్షన్ గురించి కొంచెం క్లుప్తంగా తెలియజేద్దాం.



జీరో-క్రాసింగ్ డిటెక్షన్ లేదా జీరో వోల్టేజ్ క్రాసింగ్

జీరో వోల్టేజ్ క్రాసింగ్ అనే పదం ద్వారా, సిగ్నల్ వేవ్‌ఫార్మ్ యొక్క సున్నా సూచనను దాటిన ఎసి సిగ్నల్ వేవ్‌ఫార్మ్ వద్ద లేదా ఇతర మాటలలో సిగ్నల్ వేవ్‌ఫార్మ్ ఎక్స్-యాక్సిస్‌తో కలుస్తుంది. ఆవర్తన సిగ్నల్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ లేదా కాలాన్ని కొలవడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది. సింక్రొనైజ్డ్ పప్పులను ఉత్పత్తి చేయడానికి కూడా దీనిని ఉపయోగించవచ్చు, ఇది సిలికాన్ కంట్రోల్డ్ రెక్టిఫైయర్ యొక్క గేట్ టెర్మినల్‌ను 180-డిగ్రీల ఫైరింగ్ కోణంలో నిర్వహించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.

స్వభావంతో ఒక సైన్-వేవ్ నోడ్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ వోల్టేజ్ సున్నా-బిందువును దాటుతుంది, దిశను తిరగరాస్తుంది మరియు సైన్-వేవ్‌ను పూర్తి చేస్తుంది.

జీరో క్రాస్ సెన్సింగ్ 1

సున్నా వోల్టేజ్ పాయింట్ వద్ద AC లోడ్ను మార్చడం ద్వారా మేము వోల్టేజ్ ప్రేరిత నష్టాలను మరియు ఒత్తిడిని వాస్తవంగా తొలగిస్తాము.


జీరో క్రాస్ సెన్సింగ్ లేదా జీరో వోల్టేజ్ సెన్సింగ్ ZVS లేదా ZVR సర్క్యూట్

ZCS Vs ZVS

సాధారణంగా, జీరో-క్రాసింగ్ డిటెక్షన్‌లో ఉపయోగించే OPAMP పల్సేటింగ్ DC సిగ్నల్‌ను (AC సిగ్నల్‌ను సరిదిద్దడం ద్వారా పొందబడుతుంది), రిఫరెన్స్ DC వోల్టేజ్‌తో (పల్సేటింగ్ DC సిగ్నల్‌ను ఫిల్టర్ చేయడం ద్వారా పొందవచ్చు) పోల్చి చూస్తుంది. రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ నాన్ఇన్వర్టింగ్ టెర్మినల్కు ఇవ్వబడుతుంది, అయితే పల్సేటింగ్ వోల్టేజ్ ఇన్వర్టింగ్ టెర్మినల్కు ఇవ్వబడుతుంది.

పల్సేటింగ్ DC వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్ సిగ్నల్ కంటే తక్కువగా ఉంటే, కంపారిటర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద లాజిక్ హై సిగ్నల్ అభివృద్ధి చేయబడుతుంది. ఈ విధంగా సిగ్నల్ యొక్క ప్రతి జీరో-క్రాసింగ్ పాయింట్ కోసం, జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ యొక్క అవుట్పుట్ నుండి పప్పులు ఉత్పత్తి అవుతాయి.

జీరో క్రాసింగ్ డిటెక్టర్లపై వీడియో

ఇంటిగ్రల్ స్విచింగ్ సైకిల్ నియంత్రణ (ISCC):

ఇంటిగ్రల్ సైకిల్ స్విచింగ్ మరియు ఫేజ్ కంట్రోల్ స్విచింగ్ యొక్క ప్రతికూలతలను తొలగించడానికి తాపన లోడ్ నియంత్రణ కోసం ఇంటిగ్రల్ స్విచింగ్ సైకిల్ నియంత్రణ ఉపయోగించబడుతుంది. ISCC సర్క్యూట్లో 3 విభాగాలు ఉన్నాయి. మొదటిది అన్ని అంతర్గత యాంప్లిఫైయర్లను నడపడానికి మరియు విద్యుత్ సెమీకండక్టర్ పరికరాలకు గేట్ శక్తిని అందించడానికి విద్యుత్ సరఫరాను కలిగి ఉంటుంది. రెండవ విభాగం సున్నా సరఫరా వోల్టేజ్ యొక్క ఉదాహరణను గ్రహించడం ద్వారా సున్నా వోల్టేజ్ గుర్తింపును కలిగి ఉంటుంది మరియు దశ ఆలస్యాన్ని అందిస్తుంది. మూడవ విభాగంలో, విస్తరించే దశ అవసరం నియంత్రణ సిగ్నల్ పవర్ స్విచ్ ఆన్ చేయడానికి అవసరమైన డ్రైవ్‌ను అందించడానికి. ISCC సర్క్యూట్లలో ఫైరింగ్ సర్క్యూట్ & పవర్ యాంప్లిఫైయర్ (FCPA) మరియు లోడ్‌ను నియంత్రించడానికి విద్యుత్ సరఫరా ఉంటాయి.

FCPA థైరిస్టర్ కోసం గేట్ డ్రైవర్లను కలిగి ఉంటుంది మరియు TRIAC ను ప్రతిపాదిత రూపకల్పనలో శక్తి పరికరాలుగా ఉపయోగిస్తారు. ట్రయాక్ ఆన్ చేయబడినప్పుడు రెండు దిశలలోనూ కరెంట్ చేయగలదు మరియు దీనిని గతంలో బైడైరెక్షనల్ ట్రైయోడ్ థైరిస్టర్ లేదా ద్వైపాక్షిక ట్రైయోడ్ థైరిస్టర్ అని పిలుస్తారు. ట్రైయాక్ ఎసి సర్క్యూట్ల కొరకు అనుకూలమైన స్విచ్, ఇది మిల్లియాంప్ స్కేల్ కంట్రోల్ ప్రవాహాలతో పెద్ద విద్యుత్ ప్రవాహాలను నియంత్రించడానికి అనుమతిస్తుంది.

ఇంటిగ్రల్ సైకిల్ మార్పిడి యొక్క అనువర్తనం - సమగ్ర మార్పిడి ద్వారా పారిశ్రామిక శక్తి నియంత్రణ

ఈ పద్ధతిని ఎసి శక్తిని నియంత్రించడానికి ఉపయోగించవచ్చు, ముఖ్యంగా ఎలక్ట్రిక్ కొలిమిలో ఉపయోగించే హీటర్లు వంటి సరళ లోడ్లలో. దీనిలో, మైక్రోకంట్రోలర్ ఒక తరం ప్రేరేపించే పప్పుల సూచనగా అందుకున్న అంతరాయం ఆధారంగా అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తుంది.

ఈ ప్రేరేపించే పప్పులను ఉపయోగించి, మైక్రోకంట్రోలర్‌తో అనుసంధానించబడిన స్విచ్‌ల ప్రకారం సమగ్ర చక్ర నియంత్రణను సాధించడానికి ట్రయాక్‌ను ప్రేరేపించడానికి ఆప్టోఇసోలేటర్లను డ్రైవ్ చేయవచ్చు. మోటారు స్థానంలో దాని పనితీరును పరిశీలించడానికి విద్యుత్ దీపం అందించబడుతుంది.

ఇంటిగ్రల్ సైకిల్ మార్పిడి ద్వారా విద్యుత్ నియంత్రణ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

ఇంటిగ్రల్ సైకిల్ మార్పిడి ద్వారా విద్యుత్ నియంత్రణ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

థైరిస్టర్ యొక్క గేట్ పప్పులకు ప్రేరేపించే పప్పులను అందించడానికి ఇక్కడ జీరో-క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ పప్పుల యొక్క అనువర్తనం మైక్రోకంట్రోలర్ మరియు ఆప్టోఇసోలేటర్ ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. మైక్రోకంట్రోలర్ పప్పుధాన్యాలను ఆప్టోఇసోలేటర్‌కు నిర్ణీత సమయం వరకు వర్తింపజేయడానికి ప్రోగ్రామ్ చేయబడి, ఆపై మరొక నిర్ణీత సమయం కోసం పప్పుల వాడకాన్ని ఆపివేస్తుంది. ఇది లోడ్‌కు వర్తించే AC సిగ్నల్ వేవ్‌ఫార్మ్ యొక్క కొన్ని చక్రాల పూర్తి తొలగింపుకు దారితీస్తుంది. ఆప్టోఇసోలేటర్ తదనుగుణంగా మైక్రోకంట్రోలర్ నుండి ఇన్పుట్ ఆధారంగా థైరిస్టర్-డ్రైవ్ చేస్తుంది. ఆ విధంగా దీపానికి ఇచ్చిన ఎసి శక్తి నియంత్రించబడుతుంది.

దశ నియంత్రిత మార్పిడి యొక్క అనువర్తనం - ప్రోగ్రామబుల్ ఎసి పవర్ కంట్రోల్

దశ నియంత్రణ విధానం ద్వారా విద్యుత్ నియంత్రణ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

దశ నియంత్రణ విధానం ద్వారా విద్యుత్ నియంత్రణ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

దీపానికి ఎసి శక్తిని నియంత్రించడం ద్వారా దీపం యొక్క తీవ్రతను నియంత్రించడానికి ఈ పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది. TRIAC కి పప్పులను ప్రేరేపించే అనువర్తనాన్ని ఆలస్యం చేయడం ద్వారా లేదా ఫైరింగ్ యాంగిల్ ఆలస్యం పద్ధతిని ఉపయోగించడం ద్వారా ఇది జరుగుతుంది. మైక్రోకంట్రోలర్‌కు వర్తించే AC వేవ్‌ఫార్మ్ యొక్క ప్రతి సున్నా క్రాసింగ్‌ల వద్ద జీరో-క్రాసింగ్ డిటెక్టర్ పప్పులను సరఫరా చేస్తుంది. ప్రారంభంలో, మైక్రోకంట్రోలర్ ఈ పప్పులను ఆప్టోఇసోలేటర్‌కు ఇస్తుంది, తదనుగుణంగా థైరిస్టర్‌ను ఎటువంటి ఆలస్యం లేకుండా ప్రేరేపిస్తుంది మరియు తద్వారా దీపం పూర్తి తీవ్రతతో మెరుస్తుంది. ఇప్పుడు మైక్రోకంట్రోలర్‌తో ఇంటర్‌ఫేస్ చేసిన కీప్యాడ్‌ను ఉపయోగించి, అవసరమైన శాతంలో తీవ్రత మైక్రోకంట్రోలర్‌కు వర్తించబడుతుంది మరియు తదనుగుణంగా ఆప్టోఇసోలేటర్‌కు పప్పుల వాడకాన్ని ఆలస్యం చేసే విధంగా ప్రోగ్రామ్ చేయబడింది. అందువలన థైరిస్టర్ యొక్క ట్రిగ్గర్ ఆలస్యం అవుతుంది మరియు తదనుగుణంగా దీపం యొక్క తీవ్రత నియంత్రించబడుతుంది.