Circuito de atenuación de CA TRIAC para cargas resistivas y dependencia de la resistencia de CARGA

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Primero, debo decir que no soy un experto en LTSpice y en la electrónica analógica.

Necesito conducir un calentador de 115V 700W (alrededor de 19 ohmios) con una red eléctrica de 220V, por lo que, debido a la carga resistiva pura, pensé en usar un simple regulador de CA TRIAC.

Hice una réplica del circuito más común en LTSpice y lo simulé con cargas crecientes de 19 ohm a 108 ohm (6 veces) debido a la resistencia del calentador que debería aumentar a medida que aumenta la temperatura. Espero hasta 3 veces con una temperatura máxima de alrededor de 500 grados (p = p0 * (1 + alfa * deltaT) = > 1 + 4 * 10 ^ (- 3) * (500-20) = 2,92 ~ = 3, pero solo para estar seguro de que simulé hasta 6 veces.

La simulación mide el valor RMS de la tensión en la resistencia del calefactor fuentes de ltspice y sus valores dependen en cierta medida de la resistencia de carga y esto me preocupa (ver valores en bruto y trama).

¿Hay algo que pueda mejorar en el circuito para evitar que la tensión de salida dependa de la resistencia de carga? No me gustaría volar mi calentador con demasiado voltaje :)

Valores RMS medidos

Medida: voltio

paso RMS (v (prueba)) DE A

  • 1 121.876 0 0.3
  • 2 123.154 0 0.3
  • 3 124.334 0 0.3
  • 4 125.427 0 0.3
  • 5 126.443 0 0.3
  • 6 127.387 0 0.3
  • 7 128.268 0 0.3
  • 8 129.093 0 0.3
  • 9 129.865 0 0.3
  • 10 130.59 0 0.3
  • 11 131.272 0 0.3
  • 12 131.915 0 0.3
  • 13 132.522 0 0.3
  • 14 133.096 0 0.3
  • 15 133.641 0 0.3
  • 16 134.157 0 0.3
  • 17 134.648 0 0.3
  • 18 135.095 0 0.3
  • 19 102.798 0 0.3
  • 20 103.287 0 0.3
  • 21 103.758 0 0.3
  • 22 104.198 0 0.3
  • 23 104.604 0 0.3
  • 24 104.98 0 0.3
  • 25 105.344 0 0.3
  • 26 105.687 0 0.3
  • 27 106.046 0 0.3
  • 28 106.372 0 0.3
  • 29 106.698 0 0.3
  • 30 106.985 0 0.3
  • 31 107.298 0 0.3
  • 32 107.587 0 0.3
  • 33 107.875 0 0.3
  • 34 108.105 0 0.3
  • 35 108.392 0 0.3
  • 36 108.649 0 0.3
  • 37 108.883 0 0.3
  • 38 109.083 0 0.3
  • 39 109.329 0 0.3
  • 40 109.546 0 0.3
  • 41 109.786 0 0.3
  • 42 109.972 0 0.3
  • 43 110.18 0 0.3
  • 44 110.391 0 0.3
  • 45 110.545 0 0.3
  • 46 110.732 0 0.3
  • 47 110.911 0 0.3
  • 48 111.053 0 0.3
  • 49 111.255 0 0.3
  • 50 111.41 0 0.3
  • 51 111.591 0 0.3
  • 52 111.714 0 0.3
  • 53 111.879 0 0.3
  • 54 112.053 0 0.3
  • 55 112.189 0 0.3
  • 56 112.32 0 0.3
  • 57 112.449 0 0.3
  • 58 112.581 0 0.3
  • 59 112.703 0 0.3
  • 60 112.831 0 0.3
  • 61 112.955 0 0.3
  • 62 113.073 0 0.3
  • 63 113.196 0 0.3
  • 64 113.322 0 0.3
  • 65 113.41 0 0.3
  • 66 113.522 0 0.3
  • 67 113.642 0 0.3
  • 68 113.732 0 0.3
  • 69 113.837 0 0.3
  • 70 113.928 0 0.3
  • 71 114.035 0 0.3
  • 72 114.124 0 0.3
  • 73 114.23 0 0.3
  • 74 114.304 0 0.3
  • 75 114.389 0 0.3
  • 76 114.491 0 0.3
  • 77 114.581 0 0.3
  • 78 114.659 0 0.3
  • 79 114.717 0 0.3
  • 80 114.815 0 0.3
  • 81 114.881 0 0.3
  • 82 114.998 0 0.3
  • 83 115.06 0 0.3
  • 84 115.135 0 0.3
  • 85 115.193 0 0.3
  • 86 115.271 0 0.3
  • 87 115.34 0 0.3
  • 88 115.422 0 0.3
  • 89 115.483 0 0.3
  • 90 115.542 0 0.3
  • 91 115.619 0 0.3
  • 92 115.675 0 0.3
  • 93 115.734 0 0.3
  • 94 115.822 0 0.3
  • 95 115.888 0 0.3
  • 96 115.928 0 0.3
pregunta fededim

4 respuestas

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De acuerdo, ejecuté la simulación de LTSpice. Hay algo muy sospechoso en ese modelo de triac: tiene un voltaje de 68V "encendido" con solo 13.5A de corriente y 15V a 2.7A. Naturalmente, eso hará que el voltaje de carga RMS sea mucho mayor a la corriente más baja. Verifique la disipación del triac (presione la tecla Alt y haga clic en el componente para trazar el poder instantáneo, luego presione Ctrl y haga clic en el nombre del trazado para obtener el promedio): es enorme

Las matemáticas de Bimpelrekkie no funcionan, pero tal vez podamos usar su idea del diodo inverso. Si reemplaza el triac con un SCR, mantenga el mismo circuito de disparo pero paralelo a la puerta con un diodo ... algo como esto:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

De esa manera, si el SCR falla, el fusible se fundirá. Es poco probable que el SCR continúe funcionando y no falle en ambas direcciones.

Si eso es insuficiente y el calentador es lo suficientemente valioso como para que valga la pena protegerlo, tal vez necesite colocar algún tipo de dispositivo protector a través del calentador.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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LTSpice confirma lo que escribió Dan Mills, la solución no puede funcionar.

    
respondido por el fededim
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Estoy de regreso después de algunos días de pruebas, estoy publicando una nueva respuesta ya que no sé cómo vincular una imagen en un comentario.

Miré la disipación del triac (como dijiste) y es alrededor de 935W, lo que para el triac es imposible, seguro que hay un problema con la biblioteca de especias que estoy usando.

Mientras tanto, recibí el trimmer de CA chino barato (basado en el circuito de arriba) y lo probé en vivo en el calentador, funciona; conectando un probador a la carga, noté un aumento en el voltaje como en el simulador, que sin embargo no era tan alto como en el simulador (alrededor de 8 V durante 20 minutos de calentamiento siempre encendido), por lo que probablemente el circuito del triac podría funcionar.

El único inconveniente que encontré fue un zumbido proveniente del calentador cuando estaba encendido .

Hice pruebas adicionales conectando 2 calentadores idénticos en paralelo al regulador de intensidad de CA y estaba funcionando (cuando ambos calentadores estaban en el voltaje disminuyó un poco inicialmente), sin embargo, después de 1 minuto, dejó de funcionar desde el triac, aunque correctamente. disipador de calor, murió probablemente por calentamiento extremo (el regulador de intensidad de luz tenía una capacidad de hasta 2000W).

Encontré un regulador de CA más grande, con clasificación de 4000 W, en ebay (con un fuerte triac BTA41) y tuve la tentación de probarlo, pero al final decidí no usar los calentadores en paralelo, sino dejarlos en Series como fueron originalmente. Pefhany, no simulé tu circuito, pero estoy seguro de que el aumento de voltaje también ocurrirá en tu circuito (un triac es básicamente dos SCR en paralelo con una puerta común), desafortunadamente no pude entender por qué este aumento de voltaje Ocurre con una resistencia de carga creciente. De todos modos, gracias a todos por su ayuda y su tiempo, aprendí algunas cosas nuevas sobre lt spice.

    
respondido por el fededim
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Una nota final, si alguien quiere tener una buena visión general de cómo funcionan estos reguladores, le recomiendo leer esta muy buena nota de aplicación y esta otra pregunta a la que se le da una muy buena respuesta

    
respondido por el fededim

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