confusión del circuito del triac

Como ya indicó Gabe, el circuito que se muestra es un circuito estándar de cortador / atenuador, como también se usa comúnmente en aplicaciones de iluminación. El objetivo del circuito es controlar la corriente suministrada a la batería, como se indica en la declaración del problema. Para lograr este objetivo, no importa si uno controla la energía en la combinación transformador / rectificador, o si controla la cantidad de energía que va del rectificador a la batería.

Usted preguntó en un comentario por qué necesita reducir la potencia del transformador. La respuesta fácil es: porque el problema le dice que debe controlarse la alimentación de la batería. La respuesta complicada involucra los algoritmos de carga de la batería y explica por qué querría controlar la energía de la batería. Considero que esa respuesta está fuera de alcance.

También preguntaste en un comentario, por qué no usas una resistencia simple. Esa es realmente una buena pregunta, ya que una resistencia podría proporcionar resultados similares. Pero el circuito que se muestra es mucho más eficiente. El circuito mostrado tiene el elemento de paso , en este caso el triac, ya sea abierto (como un interruptor abierto, una resistencia muy alta que uno puede asumir como infinito) o cerrado (como un interruptor cerrado, que puede tratarse como un cortocircuito entre los terminales como un enfoque muy aproximado).

• Mientras el triac está apagado, no hay pérdida (voltaje multiplicado por la corriente) en el triac, ya que la corriente es cero.
• Mientras el triac está encendido, hay una baja pérdida en el triac, ya que el voltaje es bastante bajo (probablemente de 1 a 2 voltios). En la versión extremadamente simplificada de un cortocircuito para el triac después de la ignición, no habría pérdida, ya que el voltaje es cero.

Si la potencia de salida se redujera a la mitad de lo que obtienes si el circuito del triac no estuviera allí, el triac estaría encendido el 50% del tiempo y apagado el 50% del tiempo.

En una solución basada en resistencias para ese problema, para reducir la corriente, uno tendría que eliminar permanentemente el exceso de voltaje en el lado primario (también funcionaría en el secundario) dejándolo caer a través de la resistencia. En este caso, la resistencia es el "elemento de paso" y tiene un voltaje y una corriente considerables al mismo tiempo, por lo que causa pérdidas. (Es decir, la resistencia se calienta y usted no solo construyó un cargador de batería, sino también un calentador eléctrico).

Además, pregunta en su pregunta sobre la combinación R / C a la derecha. Esa combinación es un snubber circuit . Lo necesita porque todos los transformadores reales (e incluso los transformadores idealizados en la mayoría de los casos) tienen una inductancia. El triac apaga cada ciclo poco antes de que la corriente a través del transformador llegue a cero. La inductancia del transformador intenta mantener el flujo de la corriente, y crearía el conocido pico de voltaje inductivo si no hubiera forma de que la corriente se fuera. Para eso está el condensador: atrapa el exceso de corriente cuando el interruptor está apagado. La resistencia es desperdiciar la energía que proviene del transformador debido a su inductancia. Si faltara, obtendría un circuito de tanque LC que oscila (y podría causar interferencia electromagnética).

Finalmente, podría preguntarse por qué uno podría realizar un control de potencia en el lado primario del transformador en lugar del lado secundario. Hay dos consideraciones:

• El atenuador "diac-triac" solo funciona con corriente alterna, ya que se trata de cortar los ciclos de línea de CA, por lo que no se puede pasar este tipo de circuito más allá del rectificador
• El voltaje de ruptura de diac típico es de 33 V, por lo que para obtener un buen rendimiento de ese circuito, necesita un voltaje de entrada que exceda significativamente los 33 V. No tiene tales altos voltajes en el lado secundario en las aplicaciones típicas de cargador. Además, las pérdidas del circuito del atenuador están dominadas por la tensión de paso del triac, que no depende mucho de la corriente. Así que una corriente más baja causa pérdidas más bajas. Como el lado primario (normalmente) funciona a un voltaje más alto, tiene menos corriente y, por lo tanto, menos pérdidas en el lado primario.

El circuito conectado al primario del transformador es un chopper de fase o "atenuador" que reduciría la potencia que recibe el transformador (y por lo tanto se entrega a la carga) de acuerdo con el valor seleccionado de la resistencia variable.

La forma en que funciona un chopper de fase se está demorando cuando el triac se enciende en cada ciclo, la resistencia variable carga el capacitor hasta que alcanza el voltaje de ruptura del diac y luego el triac se enciende.