Ich entwerfe einen Wechselstromschalter für einen Waschmaschinenmotor. Es ist keine Geschwindigkeitsregelung vorgesehen, nur ein Schalter zum Ein- und Ausschalten des Motors für 10 Sekunden und zum Ausschalten für 10 Sekunden. Ich verwende einen MOC3063-Triac-Treiber mit Nullerkennung und einen BT137-600E-Triac. Diese Schaltung wurde im Datenblatt MOC3063 empfohlen (ich habe den Triac auf BT137 geändert):
Ich habe das Modell des Motors empirisch gefunden:
Ich habe dieses Design noch nicht implementiert und mit den Werten unter Verwendung eines Schaltungssimulators experimentiert. Ich habe die folgende Schaltung verwendet, um zu sehen, was ohne den Snubber passieren würde (der Einfachheit halber wurden die Triacs durch einen Schalter ersetzt): (Add http: am Anfang des Bildlinks)
Der Schalter wird nach 160 ms getrennt. Das Ergebnis der Simulation zeigt eine 250000V-Spitze!:
Jetzt benutze ich die Schaltung mit dem Snubber:
Die vom selben Ort entnommene Spannung zeigt:
Es ist also offensichtlich, dass der Dämpfer die Spannungsspitze von 250000 auf 2000 Volt reduziert hat. Und der dv / dt beträgt ungefähr 40 V / us, was niedriger ist als der triac-bewertete dv / dt, der 50 V / us beträgt.
Frage 1: Ich habe dv / dt berechnet, indem ich die maximale Spannung der Spitze durch die Zeit dividiert habe, die die Spitze benötigt hat, um ihr Maximum zu erreichen (~ 2000 V / 50us). Ist das richtig? Ich kann höhere oder niedrigere Werte erhalten, abhängig von dem Abschnitt der Steigung, den ich berechne. Ist das von mir erhaltene dv / dt zuverlässig?
Frage 2: Angenommen, ich hätte das dv / dt in Frage 1 korrekt erhalten, kann der Triac jetzt mit dem dv / dt umgehen, aber kann er mit dem 2000v-Spike umgehen? Hat es eine Durchbruchspannung? Ich sehe im Datenblatt nichts außer der "repetitiven Spitzen-Off-State-Spannung" von 600 Volt. Was ist die einmalige Spitzenspannung, die ein Triac im ausgeschalteten Zustand verarbeiten kann?
Frage 3: Die Simulationen zeigten, dass fast die gesamte Klingelspitzenspannung (2000 V) am Dämpfungskondensator anliegt und der Dämpfungswiderstand nur eine 20-Volt-Spitze (Klingelspitze) sieht. Welche Art von Kondensator sollte ich verwenden, um mit dieser Spannung umzugehen, und mit welcher Nennspannung? Kann eine 600-V-Kappe mit dieser einmaligen Spitze umgehen?
Frage 4: Die im Widerstand verbrauchte Leistung ist unten dargestellt (Denken Sie daran, dass der Triac nach dem Ausschalten 10 Sekunden lang ausgeschaltet bleibt.) Welche Art von Widerstand (Leistung, die er verarbeiten kann) sollte ich verwenden? Und muss ich einen Kohlenstoffzusammensetzungswiderstand verwenden (der normalerweise in Dämpfern verwendet wird) oder reicht hier ein normaler Kohlenstofffilmwiderstand aus?
Frage 5: Was passiert, wenn ich den 10nf-Dämpfungskondensator durch einen 100nf-Kondensator ersetze? Wenn ich dies tue, sinkt die Spannungsspitze auf fast 600 V (siehe Abbildung unten) und ich bin in Bezug auf alle Parameter (dv / dt, Spitzenspannung, Kondensatorspannung) auf der sicheren Seite. Warum sollte ich nicht 100nf verwenden? Warum hat das Datenblatt von MOC3063 einen 10nf empfohlen, aber die Simulationen zeigen eine viel bessere Leistung bei Verwendung einer 100nf-Kappe?
Entschuldigung für den langen Beitrag und viele Fragen. Aber ich muss das wirklich verstehen.