komponente i kola snage -...

KOMPONENTE I KOLA SNAGEVEŽBE, 2019/20.

MILOŠ MARJANOVIĆ

KATEDRA ZA MIKROELEKTRONIKU, ELEKTRONSKI FAKULTET NIŠ 1

Snažne diode• Koriste se u ispravljačimanapona

• Struje do nekoliko hiljadaampera sa probojnimnaponima do nekoliko hiljadavolti

• Fizički predstavljaju p+pnn+

strukturu

• Primer: RR2L4S


Diodni ispravljači• Izlazni napon idealnog ispravljača treba da bude DC signal bez harmonika i poskakivanja

• Ulazna struja treba da bude sinusoida bez harmonika

• Ukupni THD – total harmonic distortion ulazne struje i izlaznog napona treba da bude nula, a ulaznifaktor snage treba da bude jedan

• Ulazni faktor snage (PF – power factor) definiše se kao:

𝑃𝐹 =1

1 +%𝑇𝐻𝐷100

2𝑐𝑜𝑠𝜑

gde je φ ugao između osnovne komponente ulazne struje i osnovne komponente ulaznog napona


Simulacija: polutalasni ispravljač sa RL opterećenjem


Simulacija: polutalasni ispravljač sa RL opterećenjem• Zbog induktivnog opterećenja izlazni napon je i negativan u negativnoj poluperiodi ulaznognapona. Da bi se dioda isključila, potrebno je da struja opadne na nulu

• Na osnovu Furijeove analize signala dobijamo da je THD=4.33%, φ=-84.6°, pa se za PF dobija0.094, pa se zaključuje da ovakva konfiguracije nije pogodna za ispravljanje napona

• PF može se povećati vezivanjem antiparalelne diode sa opterećenjem, THD=45.06%, φ=10.44°,PF=0.897


Simulacija: punotalasni ispravljač sa RL opterećenjem


Bipolarni tranzistori snage• koriste se u kolima koji ne zahtevaju visokeprekidačke frekvencije (do stotinak kHz) kao štosu prekidački izvori napajanja

• Fizički predstavljaju n+n-pn+ strukturu: n+n- jekolektor (n- je epi sloj), baza je p, a emitor n+

• Primer: 2N6546


Prekidački izvori napajanja• Ulazni i izlazni napona su DC – nazivaju se DC-DC konvertorima.

• Koriste se komponente snage (BJT, MOS, IGBT) kao prekidači – prekidač se otvara i zatvara, takoda se na opterećenju pojavljuje srednja vrednost ulaznog napona, pri čemu se koristi PWMtehnika.

• DC-DC konvertor sa samo jednom prekidačkom komponentom naziva se DC chopper.

• Postoje: prekidački spuštač napona (step-down, buck konvertor, čoper spuštač napona),prekidački podizač napona (step-up, boost konvertor), prekidački invertor napona, prekidačkiblokirni pretvarač (flyback konvertor), …


Simulacija: BJT buck chopper – BJT spuštač napona



• Q1 je prekidač, R1 ograničava baznustruju, V2 je PWM generator, podešenduty cycle je 42%.

• Kada je prekidač zatvoren, kroz kalemprotiče struja koja se menja u vremenu:

∆𝐼

∆𝑡=𝑉1 − 𝑉𝑂𝑈𝑇

𝐿1

• Struja ne protiče kroz D1 jer je inverznopolarisana, na krajevima kalema seindukuje napon koji se suprostavljanaponu V1, težeći da smanji struju krozkalem, C1 ima filtarsku ulogu, smanjujeposkakivanje izlaznog napona.



• Kada se prekidač otvori, na krajevimakalema se indukuje napon koji direktnopolariše diodu, tako da je promenastruje u vremenu:

∆𝐼

∆𝑡=𝑉𝑂𝑈𝑇 + 𝑉𝐷1

𝐿1

• Kalem se ponaša kao izvor, preko diodese zatvara provodi put, tako da krozpotrošač protiče struja i kada jeprekinuto dovođenje napona V1.

• Izlazni napon će biti:𝑉𝑂𝑈𝑇(𝑠𝑟) = 𝑘𝑉1 = 0.42 ∙ 20 = 5.04𝑉


Simulacija: BJT buck chopper – BJT spuštač napona• Frekventna analiza kola: dodati ACkomponentu generatoru V2, simulirati uopsegu od 10 kHz do 10 MHz, u 10tačaka po dekadi.

• Prekidačka učestanost je nekolikodesetina ili stotina kHz, do nekolikoMHz. Treba voditi računa od vremenupotrebnom za otvaranje i zatvaranjeprekidača jer može doći do naponskihpremašenja i oscilacija.

• Zbog viskoih učestanosti za D1 trebakoristiti brze prekidačke ili Šotkijevediode. L1 je tipično velike induktivnostipa se zato koriste kalemovi sa jezgrom.




fr=998kHz

Simulacija: BJT boost chopper – BJT podizač napona


Simulacija: BJT boost chopper – BJT podizač napona• V2 je PWM generator, duty cycle signala je 66.7%.

• Princip rada kola sličan je kao kod buck chopper,zasniva se na prenosu energije akumulirane ukalemu na kondenzator.

• Kada je prekidač zatvoren struja kroz kalem je:∆𝐼

∆𝑡=𝑉1𝐿1

• Kada se prekidač otvori struja kroz kalem je:∆𝐼

∆𝑡=𝑉𝑂𝑈𝑇 − 𝑉1

𝐿1

•Izlazni napon je:

𝑉𝑂𝑈𝑇(𝑠𝑟) =𝑉1

1 − 𝑘=

5

1 − 0.667= 15𝑉


Simulacija: BJT boost chopper – BJT podizač napona


Inverteri• DC-AC konverteri se obično nazivaju inverterima: ulazni signal je DC, a izlazni AC

• Komponente snage se u ovim kolima koriste kao prekidači: frekvencija izlaznog signala zavisi od vremena koliko je prekidač otvoren, odnosno zatvoren.

• Koriste se: BJT, MOS, IGBT, GTO, MCT, tiristori.

• Postoje različite vreste invertera: PWM inverteri - voltage – source (na pr. trofazni sinusni) icurrent source; Resonant-Pulse inverteri.


Simulacija: Half-Bridge Resonant-Pulse inverter


Simulacija: Half-Bridge Resonant-Pulse inverter• Ovo kolo jednosmerni napon od 100 V, pretvara unaizmenični pravougaoni napon 100 Vpp, a frekvencijaizlaznog signala određena je frekvencijom signala kojikontroliše BJT-ove kao prekidače.

• Kondenzatori C1 i C2 su istih kapacitivnosti, što značida je na svakom od njih po 50 V (VB=50 V). Kada seuključi Q1, u tački A biće 100 V, tako da je napon napotrošaču VAB=50 V. Dok je Q1 uključen, C2 se puni, aC1 prazni.

• Kada se isključi Q1, napon u tački A pada na nulu, paje izlazni napon VAB=-50 V. Međutim, sada se C2 praznipreko potrošača i preko D1 se C1 dopunjuje.

• Uključivanjem tranzistora Q2, tačka A se održava na0V, pa i izlazni napon na -50V. C2 se i dalje prazni, a C1puni, sve dok se Q2 na isključi, onda se ciklus ponavlja.




napon na C1



f=50 kHz

f=100 kHz

MOS tranzistori snage• Imaju visoku ulaznu impedansu, kontrolišu se naponom pa je upravljanje jednostavno.

• Unipolarna komponenta – velika brzina prekidanja, pogodni za prekidačke izvore napajanja i ukolima za upravljanje radom elektromotora. U upotrebi su uglavnom NMOS zbog većepokretljivosti elektrona u odnosu na šupljine.

• Imaju pozitivni temperaturni koeficijent otpornosti uključenja, jednostavno je paralelnovezivanje više MOS tranzistora jer se brzo uspostavlja balans struja i smanjuje se mogućnostproboja.

• MOS ne mogu da izdrže više napone i provode jače struje od najsnažnijih BJT.

• Podela: LDMOS (lateralni double diffused MOS) – pogodan za primenu u snažnim integrisanimkolima, VDMOS (vertikalni DMOS) – pogodan za izradu snažnih diskretnih komponenata zbogveće gustine pakovanja (više jediničnih ćelija najčešće heksagonalne geometrije vezanihparalelno).


MOS tranzistori snage


LDMOS VDMOS

IRF510


Simulacija: Izlazne karakteristike MOS tranzistora


Simulacija: Izlazne karakteristike MOS tranzistora


VGS=15V

VGS=13V

VGS=11V

VGS=9V

VGS=7V

VGS=5V

VDSZAKOČENJE

ZASIĆENJETRIODNA OBLAST

Simulacija: Prenosna karakteristika MOS tranzistora


Simulacija: Prenosna karakteristika MOS tranzistora


VDS=50V

25°C

175°C

VGS

ZTC

Eksperiment: Stepenišni automat


• Tranzistor je upotrebljen kao prekidačka komponenta.

• Pritiskom tastera dovodi se napon na gejt koji uključujetranzistor i sijalica svetli. Kada se taster otpusti,kondenzator C1 se prazni isključivo preko otpornika R2 ipotenciometra RV1. Izborom ovih komponenata mogućeje postići različito vreme za koje je sijalica uključena.

Eksperiment: Ulična rasveta


• Tranzistor je upotrebljen kao prekidačka komponenta.

• U kolu je iskorišćen fotootpornik. Sa porastom osvetljenosti,otpornost fotootpornika opada.

• Fotootpornik je vezan sa potenciometrom RV1 u razdelniknapona, tako da će napon koji polariše MOS tranzistor biti:

𝑉𝐺𝑆 =𝑅𝐿𝐷𝑅

𝑅𝐿𝐷𝑅 + 𝑅𝑉1𝑉𝐷𝐷

•Pomoću potencimetra podešava se granica za uključenjetranzistora. Kada osvetljenost padne ispod određenevrednosti, napon VGS poraste, tranzistor provede i sijalica seuključi. Kada osveljtenost poraste, napon opadne ispodnapona praga, tranzistor se isključuje, kao i sijalica.

Eksperiment: Kontrola DC motorapomoću Arduina i MOS tranzistora




• Tranzistor je upotrebljen kao prekidačka komponenta.Dovođenjem napona logičke jedinice na gejt, tranzistor seuključuje i motor počinje da se okreće. Napajanje motora jeeksterno, 9V. Dioda D1 štiti kolo od uticaja induktivnogopterećenja. DC motor je induktivno opterećenje, prilikomisključenja na svojim krajevima indukuje napon suprotnogpolariteta, tada D1 postaje direktno polarisana, pa se strujnokolo zatvara preko nje i motora. Napon na motoru sesmanjuje na vrednost napona direktne polarizacije diode,čime se štiti tranzistor.

• Taster sa pull-down otpornikom se koristi za zadavanjekomande on/off. Kada je taster pritisnut na pinu 2 pojavićese napon logičke jedinice, a kada taster nije pritisnut na pinu2 biće napon logičke nule.

• Arduino program: očitati stanje tastera, ako je tasterpritisnut aktivirati motor, ako taster nije pritisnut deaktiviratimotor.

Arduino IDE


Kompajliranje

Upload

Serial Monitor

void setup() funkcija izvršava se samo jednom

void loop() funkcija izvršava beskonačan brojputa, dok ima napajanja

Arduino je Case – Sensitive!

// je komentar i ne kompajlira selinija koda se završava sa ;



const int tasterPin = 2;

const int motorPin = 9;

int taster = 0;

void setup() {

pinMode(motorPin, OUTPUT);

pinMode(tasterPin, INPUT);

Serial.begin(9600);

}



void loop() {

taster = digitalRead(tasterPin);

if (taster == HIGH) {

digitalWrite(motorPin, HIGH);

Serial.print("Motor ON, taster = ");

Serial.println(taster);

} else {

digitalWrite(motorPin, LOW);

Serial.print("Motor OFF, taster = ");

Serial.println(taster);

}

}

Eksperiment: Kontrola DC motorapomoću Arduina i MOS tranzistora• Arduino program: Toggle Switch- jedim pritiskom tastera motor se aktivira, sledećim pritiskomtastera, motor se deaktivira.



int tasterPin=2;

int motorPin=9;

int motorStanje=0;

int tasterStaro=0;

int tasterNovo=0;

void setup() {

pinMode(tasterPin,INPUT);

pinMode(motorPin,OUTPUT);

}


void loop() {

tasterNovo=digitalRead(tasterPin);

if(tasterStaro==0 && tasterNovo==1){

if(motorStanje==0){

digitalWrite(motorPin,HIGH);

motorStanje=1;

}

else{

digitalWrite(motorPin,LOW);

motorStanje=0;

}

}

tasterStaro=tasterNovo;

delay(100);

}

Eksperiment: Kontrola DC motorapomoću Arduina i MOS tranzistora• Arduino program: Korisnik preko tastature zadaje komande: ako klikne G ili g – motor se aktivira,ako klikne S ili s – motor se stopira, a za bilo koju drugu komandu na serijski monitor se šaljeporuka “Nepoznata komanda”.



char pritisnutTaster;

const int motorPin = 9;

void setup()

{

pinMode(motorPin, OUTPUT);


Serial.begin(9600);

}

void loop()

{

if (Serial.available() > 0){

pritisnutTaster = Serial.read();

Serial.print("Uneli ste: ");

Serial.println(pritisnutTaster);


if(pritisnutTaster == 'G' || pritisnutTaster == 'g' ){

digitalWrite(motorPin, HIGH);

Serial.println("Motor ON");

}

else if(pritisnutTaster == 'S' || pritisnutTaster == 's' ){


Serial.println("Motor OFF");

}

else{

Serial.println("Nepoznata komanda");

}

}

}

Eksperiment: Ventilator sa termostatom• U ovom kolu motor se aktivira uzavisnosti od vrednosti izmerenetemperature. Za merenjetemperature koristi se analognisenzor TMP36. Neke od karakteristikaovog senzora su:• Kućište: TO-92 (dimenzije 0.2" x 0.2" x

0.2") sa tri izvoda

• Cena: $1.50

• Temperaturni opseg: -40°C do 150°C / -40°F do 302°F

• Izlazni napon: 0.1V (-40°C) do 2.0V (150°C) ali tačnost opada preko 125°C

• Napon napajanja: 2.7V do 5.5V


Temperaturni senzor TMP36


0

1023

Izlaz senzora

0

5V

Napon

𝑛𝑎𝑝𝑜𝑛 =𝑠𝑒𝑛𝑧𝑜𝑟

1023.0∙ 5 (𝑉)

𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 ℃ = 𝑛𝑎𝑝𝑜𝑛 − 0.5 ∙ 100

𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 ℉ = 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 ℃ ∙ 1.8 + 32.0

Eksperiment: Ventilator sa termostatom• Arduino program: Očitava se napon sa senzora i određuje izmerena temperatura, u zavisnosti odizmerene temperature brzina okretanja motora treba da bude različita. Ako je temperaturamanja od 27°C, motor treba da bude isključen; ako je temperatura između 27-30°C, motor trebada se okreće sa pola maksimalne brzine, dok ako je temperatura iznad 30 stepeni, motor trebada se okreće maksimalnom brzinom.



const int senzorPin=A0;

const int motorPin=9;

const float osnovnaTemp=27.0;

void setup() {

pinMode(motorPin,OUTPUT);

digitalWrite(motorPin,LOW);

}

void loop() {

int senzor=analogRead(senzorPin);

float napon=(senzor/1024.0)*5.0;

float temp=(napon-0.5)*10.0;

if(temp<osnovnaTemp){

analogWrite(motorPin,0);

} else if(temp >= osnovnaTemp && temp <= osnovnaTemp+3){


}else if(temp >= osnovnaTemp+3 && temp <= osnovnaTemp+6){


}

}

Eksperiment


Kod#include <LiquidCrystal.h>

LiquidCrystal lcd(12,11,5,4,3,2);

int taster;

int senzor;

const int tasterPin=A1;

const int senzorPin=A0;

const int motorPin=9;

float setTemp=27.0;

int tonovi[]={262,349};

void setup() {

lcd.begin(16,2);

lcd.print("setTemp Temp");

Serial.begin(9600);

}


Kodvoid loop() {

taster=analogRead(tasterPin);

senzor=analogRead(senzorPin);

float napon=(senzor/1024.0)*5.0;

float temp=(napon-0.5)*100;

if(taster>=340 && taster<=345){

setTemp++;

tone(8,tonovi[0]);

delay(300);

noTone(8);

}

else if(taster>=510 && taster<=515){

setTemp--;

tone(8,tonovi[1]);


Koddelay(300);

noTone(8);

} else if(taster==1023){

}

lcd.setCursor(0,1);

lcd.print(setTemp);

lcd.setCursor(10,1);

lcd.print(temp);

if(setTemp<temp){

digitalWrite(motorPin,HIGH);

Serial.println("Motor ON");

}else{


KoddigitalWrite(motorPin,LOW);

Serial.println("Motor OFF");

}

}


H-most (H-bridge)


H-most (H-bridge)• Smer okretanja DC motora koji senalazi u dijagonali H-mosta zavisi odpolariteta napona na njemu

• Pritiskom tastera T1, uključuju setranzistori Q1 i Q4, motor se okreće ujednu stranu

• Pritiskom tastera T2, uključuju setranzistori Q2 i Q3, motor se okreće udrugu – suprotnu stranu


L293D – half-H driver - karakteristike• Drajver induktivnih opterećenjakao što su releji, solenoidi, DC ibipolarni stepper motori…

• Svaki izlaz je sa internimDarlingtonovim tranzistorom(struja do 600 mA)

• Rad drajvera se omogućava uparu (1 i 2, 3 i 4)


L293D – half-H driver - struktura


Ulazno kolo L293

Izlazno kolo L293

L293D na PCB-u


L293D - primena


Kontrola unidirekcionih DC motora

Kontrola bidirekcionih DC motora

Eksperiment – Arduino i L293D


Kodconst int controlPin1 = 2;

const int controlPin2 = 3;

const int enablePin = 9;

const int directionSwitchPin = 4;

const int onOffSwitchStateSwitchPin = 5;

const int potPin = A0;

int onOffSwitchState = 0; // trenutno stanje za on/off

int previousOnOffSwitchState = 0; // prethodno stanje za on/off

int directionSwitchState = 0; // trenutno stanje za smer

int previousDirectionSwitchState = 0; // prethodno stanje za smer


Kodint motorEnabled = 0;

int motorSpeed = 0;

int motorDirection = 1;

void setup() {

pinMode(directionSwitchPin, INPUT);

pinMode(onOffSwitchStateSwitchPin, INPUT);

pinMode(controlPin1, OUTPUT);

pinMode(controlPin2, OUTPUT);

pinMode(enablePin, OUTPUT);

digitalWrite(enablePin, LOW);

}


Kodvoid loop() {

onOffSwitchState = digitalRead(onOffSwitchStateSwitchPin);

delay(1);

directionSwitchState = digitalRead(directionSwitchPin);

// delimo sa 4 da dobijemo vrednost za PWM

motorSpeed = analogRead(potPin) / 4;

if (onOffSwitchState != previousOnOffSwitchState) {

if (onOffSwitchState == HIGH) {

motorEnabled = !motorEnabled;

}

}


Kodif (directionSwitchState != previousDirectionSwitchState) {

if (directionSwitchState == HIGH) {

motorDirection = !motorDirection;

}

}

if (motorDirection == 1) {

digitalWrite(controlPin1, HIGH);

digitalWrite(controlPin2, LOW);

} else {

digitalWrite(controlPin1, LOW);

digitalWrite(controlPin2, HIGH);

}


Kodif (motorEnabled == 1) {

analogWrite(enablePin, motorSpeed);

} else {

analogWrite(enablePin, 0);

}

previousDirectionSwitchState = directionSwitchState;

previousOnOffSwitchState = onOffSwitchState;

}


TiristoriSCR (Semiconductor Controlled Rectifier)• Postoje dva načina za uključenje SCR-a. Prvi je da gejt bude otvoren, a da napon napajanja budejednak breakover naponu SCR-a. Drugi metod je da SCR radi sa naponom napajanja mnogomanjim od breakover napona, a da se uključuje malim naponom na gejtu.

• Kada SCR provede, gejt gubi svaku kontrolu, pa je jedini način da se isključi- da se naponnapajanja smanji na nulu.


TiristoriSCR (Semiconductor Controlled Rectifier)• Kada je S otvoren, nema struje baze T2, kao i T1, SCR seponaša kao otvoreni prekidač.

• Kada se S zatvori, protekne struja baze T2, javlja se strujakolektora T2, koja je ujedno struja baze T1, tako da T1provede, pa protiče struja kolektora T1, koja je ujedno i strujabaze T2, tako da i kada se S otvori, SCR ostaje u zatvorenom(provodnom) stanju i može se isključiti jedino smanjenjem Vna nulu.


SCR• Breakover napon: minimalni napon direktne polarizacije (anoda-katoda), pri otvorenom gejtu,pri kome SCR počinje da provodi (50V-500V)

• Peak reverse napon (PRV): maksimalni napon inverzne polarizacije (anoda-katoda) koji se možeprimeniti na SCR bez da provede u inverznom režimu (bitno u AC kolima jer pri negativnojpoluperiodi može da provede, do 2.5kV)

• Holding struja (struja držanja): maksimalna anodna struja, kada je gejt otvoren, pri kojoj se SCRisključuje iz provodnog stanja (nekoliko mA, ako se anodna struja smanji ispod ove struje, SCR ćese isključiti)

• Forward current rating: maksimalna anodna struja koja može da teče kroz SCR a da se ne uništi(30A-100A)

• Circuit fusing (I2t) rating: ako se ovaj rating prevaziđe, SCR će biti uništen usled velike disipacijesnage


PrimeriPrimer 1. Parametri SCR-a su: breakover napon 400V, trigger struja 10mA, holding struja 10mA.Analizirati ove parameter. Šta će se desiti ako je struja gejta 15mA?

Rešenje:• Ako je gejt otvoren, a napon napajanja bude 400V, SCR će biti u provodnom stanju, tj. sve dok je napon

napajanja manji od 400V, SCR će biti u otvorenom – neprovodnom stanju.

• Ako je napon napajanja manji od 400V, a struja gejta bude 10mA, SCR će provesti.

• Ako je SCR u prvodnom stanju i ako se struja gejta ukine, SCR ostaje u provodnom stanju. Smanjivanjemnapona napajanja, smanjivaće se i andonda struja. Kada anodna struja opadne ispod 10mA, SCR ćeprestati da vodi.

• Ako se dovede veća struja gejta, SCR će provesti pri manjem naponu napajanja.

Primer 2. SCR kolo provodi struju od 50A u trajanju od 12ms. Da li će kolo ispravno raditi ako jefusing rating 90A2s?

Rešenje:• Za ovo kolo će fusing rating biti 30A2s, što je manje od dozovoljenog, tako da će kolo ispravno raditi.


PrimeriPrimer 3. SCR kolo ima fusing rating 50A2s. SCR treba da provodi struju od 100A. Odreditimaksimalno dozvoljeno vreme proticanja struje.

Rešenje:• Na osnovu datom fusing ratinga i struje, maksimalno vreme proticanja struje u kontinutetu je 5ms, u

suprotnom doćiće do uništenja kola.

Primer 4. Odrediti vrednost napona Vin za koju će SCR provesti, ako je trigger struja 7mA.

Rešenje:• Vin=VGK+IGR=0.7+7mA·220=2.24V


Strujno – naponska karakteristika SCR-a• Kada je struja gejta jednaka nuli, sapovećanjem napona na anodi, struja rastejako malo (forward blocking current). Kada sedostigne breakover napon, struja kroz SCRnaglo raste, a napon na SCR-u opadne namalu vrednost. SCR ostaje u uključenomstanju dok je anodna struja veća od holdingstruje.

• Pri inverznoj polarizaciji, do napona VROM,SCR je u neprovodnom stanju. Iznad ovognapona, inverzna struja kroz SCR naglo raste.


Strujno – naponska karakteristika SCR-a• Sa povećanjem struje gejta, napon pri komeSCR provodi se smanjuje.

• Što je struja gejta veća, karakteristika SCR-aje slična karakteristici ispravljačke diode.

• Isključenje SCR-a postiže se smanjenjemanodne struje ispod struje držanja, tj.smanjenjem napona napajanja na nulu. Sobzirom da je napon napajanja obično AC,kada se SCR uključi, ostaje u provodnomstanju do prolaska napona napajanja kroznulu. Proces isključenje SCR-a naziva sekomutacija.


Simulacija: I-V karakteristika SCR-a


Simulacija: I-V karakteristika SCR-a


Ponoviti simulaciju kada je struja 4mA, analizirati dobijeni rezultat.

Fazna kontrola pomoću SCR-a• U toku negativne poluperiode SCR ne provodi; u toku pozitivnepoluperiode, kada se dovede strujni impuls na gejt, SCR se uključuje iostaje u prvodnom stanju dok naizmenični signal V1 ne prođe kroznulu.

• Trenutak kada se dovede okidni impuls, određuje ugao okidanja α.Ugao provođenja definiše se kao: φ=π-α.

• Ako je frekvencija signala f=50Hz, tada je period T=20ms, štoodgovara uglu 2π (360°). Tada je 1ms=360/20=18°. Na primer, ako jetrenutak kad se dovede okidni impuls 4ms od početka pozitivnepoluperiode, ugao okidanja je α=4·18=72°. Ugao provođenja jeφ=180-72=108°.


Fazna kontrola pomoću SCR-a• Određivanje srednje vrednosti napona tokom provođenja. Neka je napon između anode i katodaSCR-a: v=Vmsinθ, tada je:

• Srednja vrednost struje biće:


𝑉𝑎𝑣𝑔 =1

2𝜋න

𝛼

𝜋

𝑉𝑚 sin 𝜃 𝑑𝜃 =𝑉𝑚2𝜋

න

𝛼

𝜋

sin 𝜃 𝑑𝜃 =𝑉𝑚2𝜋

− cos 𝜃 =𝑉𝑚2𝜋

cos 𝛼 − cos𝜋 =𝑉𝑚2𝜋

1 + cos𝛼

𝐼𝑎𝑣𝑔 =𝑉𝑎𝑣𝑔

𝑅𝐿

Fazna kontrola pomoću SCR-a• Određivanje efektivne vrednosti napona tokom provođenja.

•Rešavamo integral: (napomena: 𝑐𝑜𝑠2 𝜃=1-𝑠𝑖𝑛2 𝜃)


𝑉𝑟𝑚𝑠2 =

1

2𝜋න

𝛼

𝜋

𝑉𝑚2 𝑠𝑖𝑛2 𝜃 𝑑𝜃 =

𝑉𝑚2

2𝜋න

𝛼

𝜋

𝑠𝑖𝑛2 𝜃 𝑑𝜃

න𝑠𝑖𝑛2 𝜃 𝑑𝜃 = න𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑠𝑖𝑛𝜃 𝑑𝜃 =𝑢 = 𝑠𝑖𝑛𝜃, 𝑑𝑣 = 𝑠𝑖𝑛𝜃𝑑𝜃𝑑𝑢 = 𝑐𝑜𝑠𝜃, 𝑣 = −𝑐𝑜𝑠𝜃

= sinθ −𝑐𝑜𝑠𝜃 − න −𝑐𝑜𝑠𝜃 𝑐𝑜𝑠𝜃𝑑𝜃 = −𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃 + න𝑐𝑜𝑠2 𝜃 𝑑𝜃

න𝑠𝑖𝑛2 𝜃 𝑑𝜃 = −𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃 + න1𝑑𝜃 − න𝑠𝑖𝑛2 𝜃 𝑑𝜃

න𝑠𝑖𝑛2 𝜃 𝑑𝜃 =1

2𝜃 − sin 𝜃 cos 𝜃

Fazna kontrola pomoću SCR-a• Određivanje efektivne vrednosti napona tokom provođenja. Rešavanjem određenog integraladobija se:


𝑉𝑟𝑚𝑠2 =

𝑉𝑚2

2𝜋

1

2𝜋 − 𝛼 − (sin 𝜋 cos 𝜋 − sin 𝛼 cos 𝛼) =

𝑉𝑚2

8𝜋2 𝜋 − 𝛼 + sin 2𝛼

PrimeriStruja okidanja u kolu SCR-a za faznu kontrolu je 1mA. Breakdown napon SCR-a je 100V zaIg=1mA. Ako je kolo napajano naponom sinusnog oblika amplitude 200V, odrediti ugao okidanja,ugao provođenja i srednju vrednost struje. Otpornost potrošača je 100Ω.

Rešenje:

Poznato je: v=Vmsinθ, gde je v=100V, a Vm=200V, tada je sinθ=0.5, pa je ugao okidanja α=θ=30°.

Ugao provođenja je φ=180-α=150°.

Srednja vrednost napona je:𝑉𝑚

2𝜋1 + cos 𝛼 =59.25V.

Srednja vrednost struje je: 0.5925A.


PrimeriNaizmenični napon primenjen u kolu SCR-a za faznu kontrolu je v=240sin(314·t). Ako je breakdown napon SCR-a 180V, odrediti vreme za koje će SCR biti isključen.

Rešenje:

Poznato je: v=Vmsinθ, gde je v=180V, a Vm=240V, tada je sin(314·t)=0.75

314·t=48.6°=0.848 rad, tako da je t=2.7ms.


PrimeriSijalica snage 100W dimuje se pomoću SCR kola za faznu kontrolu priključenog na naponsinusnog oblika, amplitude 220·√2=310V. Odrediti efektivnu vrednost napona i struje koja serazvija na sijalici, ako je okidni ugao α=60°.

Rešenje:

Vrms = 𝑉𝑚2 𝜋−𝛼 +sin 2𝛼

8𝜋= 70𝑉

Otpornost sijalice je R=V2/P=121Ω, pa je Irms=Vrms/R=0.58A.


Simulacija: Fazna kontrola pomoću SCR-a


R kolo za okidanje SCR-a• Menjanjem otpornosti potenciometra menja se vrednoststruje gejta kojom se SCR okida, tj. ugao okidanja. Kada seSCR uključi, ostaje u tom stanju dok V1 ne prođe kroz nulu.

• Otpornik R1 ograničava struju gejta i njegova vrednost trebada bude takva da se ne premaši maksimalna struja okidanja.

• Dioda D1 štiti gejt od inverznog napona tokom negativnepoluperiode ulaznog signala.

• Ovo je najjednostavnije i najekonomičnije kolo za okidanje,ali ima ograničenje da ugao okidanja može biti samo od 0 do90°. Zato što ulazni napon dostiže maksimum na 90°, strujaokidanja mora imati minimum negde između 0 i 90°.


Simulacija: R kolo za okidanje SCR-a


RC kolo za okidanje SCR-a• Promenom otpornosti potenciometra moguće je menjatiugao okidanja od 0 do 180°.

• Tokom negativne poluperiode, kondenzator se preko diodeD2 “negativno” puni sve do amplitude ulaznog napona (na90°). Kada prođe 90° negativne poluperiode, dioda D2postaje inverzno polarisana i kondenzator se prazni prekootpornika R. U zavisnosti od vremenske konstante RC,kondenzator C može biti skoro u potpunosti ispražnjen donailaska pozitivne poluperiode ili može imati u sebi jošnegativnog naelektrisanja dok ne prođe svih 180° pozitivnepoluperiode. Dokle god kondenzator C ostaje negativnonapunjen, dioda D1 je inverzno polarisana i na gejt nedolazi pozitivan napon koji bi okinuo SCR. Kada napon nakondenzatoru postane jednak 0 (isprazni se), tada se prekoR i D1 okine SCR.


Simulacija: RC kolo za okidanje SCR-a


Simulacija: Full-Wave AC Voltage Controller


𝑉𝑂𝑈𝑇(𝑟𝑚𝑠) =𝑂𝑁𝑡𝑖𝑚𝑒

𝑂𝑁𝑡𝑖𝑚𝑒 + 𝑂𝐹𝐹𝑡𝑖𝑚𝑒𝑉𝐼𝑁

Simulacija: Full-Wave AC Voltage Controller


𝑉𝑂𝑈𝑇(𝑟𝑚𝑠) =7

1050 = 35𝑉

SCR Crowbar kolo• Koristi se kao zaštitno kolo od naponskih premašenja DC napona. Sastoji se iz SCR, Zener diode iotpornika. Snubber kolo štiti od pogrešnog okidanja Crowbar kola.

• Pri normalnim uslovima, Zener dioda ne vodi, ne protiče struja kroz otpornik, tako da nemauslova za uključenje SCR-a.

• Kada dođe do naponskog premašenja na ulazu, Zener dioda počinje da vodi, na otporniku sestvara određeni pad napon i SCR počinje da vodi. Kada vodi, izvor napajanja je prespojen SCR-om,osigurač izvora napajanja pregori i potrošač je zaštićen od naponskog premašenja.


PrimerU kolu sa slike napon okidanja SCR-a je 0.7V. Odrediti napon koji će aktivirati Crowbar kolo.

Rešenje:

VCC=VZ+VT=5.6+0.7=6.3V


Simulacija: forsirana komutacija SCR-a klase A• Kola za forsiranu komutaciju sastavljena su od kalemova ikondenzatora koje doprinose da se SCR inverzno polariše i timese struja kroz SCR svede na nulu. Postoje kola za komutacijuklase A, B, C, D i E. Ovaj način komutacije (isključenja) SCR-akoristi se u kolima chopper-a i invertera.

• Komutacija klase A. Vrednost komutacionih komponenti trebada budu izabrane tako da formiraju kolo za prigušenje oscilacija.Kada se aktivira SCR, kroz njega protiče struja i puni sekondenzator. Kada napon na kondenzatoru postane veći odnapona napajanja, SCR postaje inverzno polarisan i nastupanjegova komutacija. Kondenzator se prazni preko potrošača,kako bi kolo bilo spremno za novi ciklus. Vreme isključivanjazavisi od rezonantne učestanosti LC kola.


Simulacija: forsirana komutacija SCR-a klase A


toff=0.851ms

Simulacija: forsirana komutacija SCR-a klase B• Komutacija klase B. Komutacija se vrši pomoću LC kola koje separalelno vezuje sa SCR-om. Kondenzator se puni na naponnapajanja. Okidanjem SCR-a, struja teče kroz SCR i potrošač, kaoi kroz LC kolo. Kondenzator počinje da se prazni; kada sepotpuno isprazni, počinje da se puni sa inverznim polaritetom,tako da se SCR inverzno polariše što uzorkuje da se komutacionastruja SCR-a suprotstavlja struji kroz potrošač. Kada komutacionastruja postane veća od struje kroz potrošač, SCR se automatskiisključuje i kondenzator počinje da se puni originalnimpolaritetom. SCR se neko vreme uključuje, a zatim neko vremeautomatski isključuje, a frekvencija uključenja/isključenja zavisiod vrednosti L i C.


Simulacija: forsirana komutacija SCR-a klase B


Stuja okidanja SCR-a

Stuja kroz potrošač

Stuja kroz SCR

Napon na SCR

Napon na C

Simulacija: forsirana komutacija SCR-a klase C• Komutacija klase C. Komplementarna komutacija sapomoćnim SCR-om. Kada se SCR1 okine, struja tečekroz R1-U1, ali i kroz R2-C1-U1. Kondenzator se punina vrednost V2. Kada se SCR2 okine, na anodi SCR1biće negativniji napon (zbog C1) u odnosu na katodupa se SCR1 isključuje. Sada kondenzator počinje da sepuni suprotnim polaritetom (struja teče R1-C1-U2). Iponovo, kada se okine SCR1 struja pražnjenjakondenzatora (inverzni napon) će isključiti SCR2. Ovavrsta komutacionog kola koristi se u single phaseinverterima sa centre trapped transformatorima.


Simulacija: forsirana komutacija SCR-a klase C


Simulacija: forsirana komutacija SCR-a klase D• Komutacija klase D. Da bi se napunio C1, potrebno je da se prvookine U2. Tokom punjenja struja teče C1-U2-R1. Kada sekondenzator skroz napuni, prestaje da teče struja, U2 seisključuje. Kada se okine U1 struja teče kroz U1-R, ali ikomutaciona struja C1-U1-L1-D1-C1, tako da se C1 prazni. Čim sekondenzator potpuno isprazni, okreće se njegov polaritet iodržava se na tom nivou zbog diode. Kada se okine U2,kondenzator počinje da se prazni (C1-U2-U1-C), kada ova strujapražnjenja postane veća od struje kroz potrošač, U1 se isključuje.Ponovo, C1 počinje da se puni preko U2, a onda se U2 isključuje,tako da su oba SCR-a isključena i proces se ciklično ponavlja.


Simulacija: forsirana komutacija SCR-a klase D


LASCR – Light-Activated SCR• Aktivira se svetlošću (struja gejta generisana pod dejstvom svetlosti), nakon što provede, ostajeu tom stanju čak i ako nema izvora svetlosti. Isključuje se smanjenjem anodne struje na nulu.


GTO – Gate Turn-Off tiristor• Uključuje se pozitivnim impulsom napona na gejt (struja gejta), a isključuje negativnimimpulsom napona na gejt.

• Brži je u poređenju sa standardnim tiristorima, nema potrebe za komutacionim kolima.


Diak• DIode AC Switch: troslojna bidirekciona prekidačkakomponenta sa dva izvoda (anoda 1 i anoda 2) koja možeprelaziti iz OFF u ON stanje pri bilo kojoj polarizaciji.

• Struktura slična bipolarnom tranzistoru ali nema izvodkontaktiran za srednji sloj, sve tri oblasti su identičnihdimenzija, koncentracije dopiranja su iste za sve oblasti.

• Dovođenjem pozitivnog ili negativnog napona na izvodediaka, kroz njega protiče mala struja curenja, sa porastomnapona ta struja jako malo raste (diak u OFF stanju). Kada sedostigne breakover napon, dolazi do lavinskog probojainverzno polarisanih pn spojeva, tako da struja kroz diak nagloporaste, pri čemu napon na njemu opada (pokazuje negativnuotpornost) – diak u ON stanju. Diak ostaje u provodnom stanjudok struja kroz njega ne padne na vrednost ispod strujedržanja (holding current).

• Koriste se za okidanje triaka u kolima za faznu kontrolu.


Diak – datasheet DB3


Simulacija: I-V karakteristika diaka


VBO=32V

1

2

Triak• Petoslojna struktura sa tri izvoda (main terminal 1– MT1, main terminal MT2, gejt - G).

• Prekidačka komponenta koja se koristi za kontrolunaizmenične stuje potrošača u obe poluperiode (zarazliku od SCR-a)

• Može se okinuti i pozitivnim i negativnimnaponskim impulsom na gejt. Nakon što se triakokine, gejt gubi kontrolu. Triak se isključujesmanjenjem struje ispod struje držanja.

• Ekvivalentno kolo: dva SCR-a vezana antiparalelno,sa zajedničkim gejtom.

• Nedostatak triaka je da provodi manje struje odSCR-a, i ima male prekidačke frekvencije.


Triak – I-V karakteristika


BTA16 datasheet


Simulacija: I-V karakteristika triaka


Triak – modovi (kvadranti) rada• QI: MT2 je na pozitivnijem potencijalu u odnosu naMT1, polarizacija gejta je pozitivnija u odnosu naMT1

• QII: MT2 je na pozitivnijem potencijalu u odnosu naMT1, polarizacija gejta je negativnija u odnosu naMT1

• QIII: MT2 je na negativnijem potencijalu u odnosuna MT1, polarizacija gejta je negativnija u odnosuna MT1

• QIV: MT2 je na negativnijem potencijalu u odnosuna MT1, polarizacija gejta je pozitivnija u odnosu naMT1

• QII i QIII su manje osetljivi, tj. potrebna je većastruja gejta za okidanje, tako da su u primeniuglavnom QI ili QIV, pre QI jer se polarizacije MT2 igejta poklapaju.


Triak• Triak se može okdati i pozitivnim i negativnim naponom nagejtu.

• Sa diodom: ako se želi da se triak okida samo pozitivnimnaponima, ili samo negativnim naponima na gejtu, u kolo gejtadodaje se dioda polarisana na odgovarajući način. Naponokidanja se uvećava za napon vođenja diode.

• Sa diakom: ako se želi da se traik okida većim naponima, u kologejta dodaje se diak.


Eksperiment: fazna kontrola pomoćutriaka – dimer • RC član određuje vreme kada napon na gejtutriaka postane dovoljan za njegovo uključenje.Kada se triak uključi, ostaje u provodnom stanjudok naizmenični signal ne prođe kroz nulu. Traikje bidirekciona komponenta tako da se aktivira iu toku pozitivne i u toku negativne poluperiode.

• Što je otpornost potenciometra veća,kondenzator se sporije puni, što rezultuje timeda će se triak uključiti kasnije u toku ciklusa,tako da se tada potrošaču isporučuje manjasnaga.

• Ovo kolo može se koristiti i za kontrolu snagegrejača.


Eksperiment: Arduino TRIAC dimer



• Zero cross kolo: potrebno je detektovati kada AC signal prođe kroz nulu, da bi se izvršilasinhronizacija tako da se triak uključi u istom – podešenom trenutku.

• Arduino ne može da radi sa negativnim naponima pa se zato signal iz transformatora vodi u ostatakkola preko punotalasnog ispravljača. Otpornici od 47kΩ služe da ograniče struju.

• Da bi se izvršila galvanska izolacija izvora i Arduina iskorišćen je optokapler 4N25. Preko pull-downotpornika od 1kΩ, Arduino isčitava napon sa emitora tranzistora u optokapleru.



• Kada AC signal prođe kroz nulu, LED u optokapleru biće isključena, tako da tranzistor u optokaplerune vodi, pa će se na Arduino pinu očitati 0V.

• Tokom pozitivne ili negativne poluperiode, LED će biti uključena, tranzistor će voditi pa će napon kojistiže u Arduino biti veći od 0V, max. 5V.

• U programu će se desiti prekid (interrupt) svaki put kada AC signal prođe kroz nulu, tj. kada se napinu 8 Arduina detektuje 0V.


Eksperiment: Arduino TRIAC dimer• U zavisnosti od očitane vrednosti sapotenciometra određuje se kada će triak bitiokinut, pri čemu se čeka detekcija prolaska ACsignala kroz nulu, tako da okidanje uvek bude uodređenom trenutku u obe poluperiode.

• Okidanje triaka vrši se postavljanjemkratkotrajnog impulsa amplitude 5V na pin 3Arduina. Naime, triak se okida preko opto-izolovanog diaka MOC3051. Na ovaj načingalvanski je izolovan Arduino od ostatka kola.Otpornik R4 ograničava struju kroz LED unutaropto-izolatorskog diaka.

• Dovođenjem napona na pin 3, uključuje se LEDunutar U2 i uključuje integrisani diak, a koji daljeuključuje triak BTA16. U3 ostaje u provodnomstanju do prolaska AC signala kroz nulu.


Eksperiment: Arduino TRIAC dimerint detektovano = 0;

int okidanje=0;

int zadnjeStanje = 0;

void setup() {

PCICR |= (1 << PCIE0); //omogućavanje interapta

PCMSK0 |= (1 << PCINT0); //interapt se dešava pri promeni stanja na pinu 8

pinMode(3,OUTPUT);

}


Eksperiment: Arduino TRIAC dimervoid loop() {

okidanje = map(analogRead(A0),0,1023,7200,10);

if (detektovano)

{

delayMicroseconds(okidanje);

digitalWrite(3,HIGH);

delayMicroseconds(100);

digitalWrite(3,LOW);

detektovano=0;

}

}


Frekvencija AC signala je 50Hz, što znači da je period20ms. Mi želimo da kontrolišemo svaku odpoluperioda, tj. maksimum je 10ms=10.000µs.

U ovom slučaju, za minimalnu očitanu vrednost sapotenciometra, ugao okidanja je maksimalni (najvećevreme kašnjenja pre slanja impulsa za okidanje =7.200µs), odnosno pri maksimalnoj očitanoj vrednostisa potenciometra, ugao okidanja je minimalni(najmanje vreme kašnjenja pre slanja impulsa zaokidanje = 10 µs).

Okidni impuls traje 100µs.

Eksperiment: Arduino TRIAC dimerISR(PCINT0_vect){

if(PINB & B00000001){ //da li je pin 8 u stanju HIGH

if(zadnjeStanje == 0){ //ako je zadnje stanje 0, treba promeniti stanje

detektovano=1; //podižemo fleg da je signal prošao kroz nulu

}

}

else if(zadnjeStanje == 1){ //ako je pin 8 u stanju LOW i zadnje stanje je 1, treba promeniti stanje

detektovano=1; //podižemo fleg da je signal prošao kroz nulu

zadnjeStanje = 0; //sačuvamo trenutno stanje u zadnjeStanje za naredni prolaz

}

}


UJT – Unijunction transistor (jednospojnitranzistor)• Jedan pn spoj, tri izvoda: ima emitor i dve baze. Supstrat n-tipaslabo dopiran, može se smatrati otpornikom (ekvivalentnokolo). Emitor biliži bazi 2. Kada dioda ne vodi, ekvivalentno kolose može posmatrati kao razdelnik napona:

𝑉𝑅𝐵1 =𝑅𝐵1

𝑅𝐵1 + 𝑅𝐵2𝑉𝐵𝐵 = 𝜂𝑉𝐵𝐵

η je intrinsic stand-off ratio (tipično od 0.4 do 0.85). Kada se naemitor dovede napon veći od:

𝑉𝐸 ≥ 𝜂𝑉𝐵𝐵 + 𝑉𝐷𝐼𝑂𝐷𝐸

tada kroz RB1 protiče struja emitora IE koja smanjuje otpornostRB1 (kako se RB1 smanjuje, tako IE raste – negativna otpornost).

• Primenjuje se kao okidno kolo za SCR i triake.


UJT – Unijunction transistor (jednospojnitranzistor)• Napon na emitoru opada sa porastom struje odtrenutka kada se dostigne VP (peak point).Nakon dostizanja struje IV (valley point), naponVE raste sa porastom struje IE.

• Dok se ne dostigne napon VP, UJT se smtraisključenim, a kada se dostigne IV, UJT se smatrauključenim. Oblast negativne otpornostipredstavlja nestabilno stanje.


Simulacija: UJT relaksacioni oscilator• Dovođenjem napona V1, kondenzator C1 se puni preko R3 i kada sedostigne napon VP, U2 provede pa se C1 prazni preko R1 i RB1 (uUJT). Kada se kondenzator isprazni, U2 se isključuje i počinje noviciklus – C1 se ponovo puni. Izlazni napon je “oštar” impuls sakratkim trajanjem (saw-tooth wave), idealno za okidanje SCR-a ilitriaka. Frekvencija izlaznog signala zavisi od R3·C1 konstante →

• Napon na kondenzatoru tokom pražnjenja je:

𝑣𝑖𝑛 = 𝑉1 1 − 𝑒−

𝑡𝑅3𝐶1

Pražnjenje kondenzatora počinje kada je vin=ηV1, pa seizjednačavanjem dobija:

𝑡 = 𝑅3𝐶1𝑙𝑛1

1 − 𝜂


Simulacija: UJT relaksacioni oscilator


𝑡 = 0.775𝑚𝑠

𝜂 = 1 − 𝑒−

𝑡𝑅3𝐶1 = 0.54

𝑓 = 1.29𝑘𝐻𝑧

Kolo za faznu kontrolu sa UJT-om• Naizmenični signal dovodi se napunotalasni ispravljač, a zatim sepreko Zener diode taj naponstabiliše i njime se napaja kolorelaksacionog oscilatora.

• Podešavanjem otpornostipotenciometra R3 određuje sefrekvencija oscilovanja, a time ivreme okidanja SCR-a, tj. snagakoja se predaje potrošaču.


Kolo za faznu kontrolu sa UJT-om


Kolo za faznu kontrolu sa UJT-om


.STEP PARAM RESR3 1K 10K 2K

IGBT• Insulated Gate Bipolar Transistor:kombinacija snažnog VDMOS-a ibipolarnog tranzistora.

• Naponski kontrolisana komponenta,provodi velike struje.

• Izvodi: gejt, emitor (sors MOS-a ikolektor BJT-a), kolektor (drejn MOS-a iemitor BJT-a).

• Primer: FGA180N33ATD


Simulacija: I-V karakteristike IGBT-a


IGBT u kolima za kontrolu indukcioneringle• Indukciona ringla je u suštini kalem. Postavljanjem posude za kuvanje od magnetno-provodnogmaterijala na ringlu, dolazi do prenosa energije indukcijom, tako da se posuda zagreva. IGBT sekoristi kao prekidački element. Promenom frekvencije uključivanja/isključivanja IGBT-a menja sei struja kroz kalem, što omogućava regulaciju jačine magnetnog polja, a time i toplotne energije.

• U indukcionim šporetima koriste se dve konfiguracije kola za kontrolu snage koja se predajeposudi za kuvanje: half-bridge topologija (levo-ranije obrađenja) i single-ended topologija(desno).


• Kada se IGBT uključi struja protiče kalem,kondenzator se puni. Kada se isključi IGBT, kalemokreće polaritet, strujno kolo se zatvara prekokondenzatora. LC čine oscilatorno kolo. Frekvencijaoscilovanja određuje snagu koja se preko kalema(ringle), prosleđuje posudi za kuvanje.

Simulacija: IGBT u kolima za kontroluindukcione ringle


Jačinaringle(W)

Prekidačkafrekvencija

(kHz)

DutyCycle (µs)

1000 23.6 17

1300 21.6 21

2000 19.8 24.7

Simulacija: IGBT u kolima za kontroluindukcione ringle


Literatura• M. H. Rashid, H. M. Rashid, SPICE for Power Electronics and Electric Power, Taylor&Francis, 2006.

• M. H. Rashid, Power Electronics, Circuits, Devices and Applications, Prentice Hall

• V. K. Mehta, R. Mehta, Principles of Electronics, S.Chand&Company, 2008.

• R. Boylestad, L. Nashelsky, Electronic Devices and Circuit Theory, Prentice Hall

• M. E. Schultz, Grob‘s Basic Electronics, McGraw Hill, 2011.

• I. Manić, Komponente i kola snage, predavanja, Elektronski fakultet Niš

• Z. Prijić, Analogna mikroelektronika, predavanja, Elektronski fakultet Niš

• Arduino project book, ed. S. Fitzgerald, M. Shiloh, Arduino LLC, 2012.

• Datasheet-ovi komponenata

• https://www.electronicshub.org/thyristors/

• https://www.pantechsolutions.net/powerelectronics-tutorials


https://www.electronicshub.org/thyristors/

https://www.pantechsolutions.net/powerelectronics-tutorials

komponente i kola snage -...

Documents