Ángulo de disparo del TRIAC vs potencia entregada a la carga, ¿cómo se calcula?

Estoy construyendo un sistema de control de fase para un control de potencia simple para una carga determinada (calentador, por ejemplo).

Necesito una ecuación para encontrar la relación entre el ángulo de disparo del TRIAC y la potencia entregada a la carga (en porcentaje).

Digamos que la frecuencia de mi red de CA es de 60 Hz. Si necesito entregar el 50 % de la energía a la carga, necesito encender el TRIAC cada media onda de la CA (cada 4,16 ms después del cruce por cero). Dado que, como todos saben, la línea de alimentación no es lineal sino una función seno, no puedo obtener una regla de tres simple para encontrar la relación potencia x tiempo.

Lo que necesito es una ecuación que resuelva una potencia dada (por ejemplo, 35%). Obtengo el tiempo después del cruce por cero que el TRIAC necesita para disparar.

¿Algunas ideas?

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Agrega el diagrama del circuito. ¿Es una carga monofásica o trifásica? ¿La carga es puramente resistiva (probablemente porque dijo que era un calentador) o una carga en serie resistiva-inductiva?

Respuestas (3)

Vea la fórmula de Jony130 aquí: https://www.physicsforums.com/threads/how-to-calculate-rms-voltage-from-triac-phase-angle.572668/

Por otro lado, si su carga no es una lámpara, sino algo de resistencia lenta con un gran consumo de corriente como calentadores, es mejor que opte por un SSR de cruce por cero estándar.

La solución es como PWM (o control de fase), excepto que es más lento. Suponga que tiene un período de tiempo de 0,8 segundos (800 ms) y solo enciende/apaga la carga en el cruce por cero. La activación del triac de cruce por cero se encarga de encender, y el propio triac se apagará después de un cruce por cero. Ahora, si enciende el SSR durante un medio ciclo (8 ms) y lo mantiene apagado durante los siguientes 99 medios ciclos, tiene una potencia del 1%. Si lo mantiene encendido durante 22 medios ciclos y apagado durante 78, tiene un 22% de potencia, y así sucesivamente.

Sin embargo, esto supone que la carga reacciona lentamente, es decir, este truco provocará un parpadeo grave si está utilizando una bombilla, o un zumbido en el caso de alguna carga. Por otro lado, este truco es bastante amigable para cargas lentas, no genera transitorios ni armónicos no deseados en las líneas eléctricas.

Agregaría una restricción de que después de un medio ciclo omitido, el siguiente medio ciclo debería ser de polaridad opuesta. De lo contrario, suponiendo que la resistencia del circuito de CC sea baja, corre el riesgo de acumular una corriente de CC en, por ejemplo, el transformador de polo o cualquier transformador de aislamiento y magnetizarlo y saturarlo. Probablemente la mayor preocupación en los ciclos de trabajo que dispararían solo, o principalmente, en la misma polaridad (50%, 25%, etc.). No estoy seguro de cuánto riesgo sería esto, pero al menos algunos casos extremos.

No soy muy bueno en matemáticas, pero básicamente integrarías para encontrar la potencia promedio durante todo el período de la forma de onda y luego restarías la potencia promedio (integrada) sobre la fracción de la forma de onda donde está apagado. El resultado será la potencia media para ese ángulo de disparo.

Aquí la "regla" del actual .vs. ángulo ... (SOE, carga resistiva)

Caja de SCR (1 media onda, tiristor)... Adaptable para triac (2 medias ondas).

Corrientes, valores AVG o RMS:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Función de potencia para triac:ingrese la descripción de la imagen aquí

Por obtener alfa .vs. Potencia (relativa), simplemente resuelve esta ecuación. (100 % potencia = 1).

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