트라이 액과 함께 RC 스 너버 사용. 이 디자인은 안전합니까? (시뮬레이션 포함)


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세탁기 모터 용 AC 스위치를 설계하고 있습니다. 속도 제어는 없으며 10 초 동안 모터를 켜고 끄는 스위치 만 있습니다. MOC3063 제로 감지 트라이 악 드라이버와 BT137-600E 트라이 악을 사용하고 있습니다. 이 회로는 MOC3063 데이터 시트에서 권장되었습니다 (트라이 악을 BT137로 변경했습니다). 여기에 이미지 설명을 입력하십시오

나는 모터의 모델을 경험적으로 찾았습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

아직이 디자인을 구현하지 않았으며 회로 시뮬레이터를 사용하여 값을 실험하고있었습니다. 다음 회로를 사용하여 스 너버없이 발생하는 상황을 확인했습니다 (간단하게하기 위해 트라이 악이 스위치로 대체되었습니다). (http : 이미지 링크 시작시 추가 :

160ms 후에 스위치가 분리됩니다. 시뮬레이션 결과는 250000V 스파이크입니다! :

이제 스 너버와 함께 회로를 사용합니다.

같은 장소에서 가져온 전압은 다음과 같습니다.

스 너버가 전압 스파이크를 250000에서 2000V로 줄인 것은 분명합니다. 그리고 dv / dt는 약 40v / us이며 이는 트라이 액 정격 dv / dt 인 50v / us보다 낮습니다.

질문 1 : 나는 스파이크의 최대 전압을 스파이크가 최대에 도달하는 데 걸린 시간 (~ 2000v / 50us)으로 나누어 dv / dt를 계산했습니다. 이 올바른지? 내가 계산하는 경사면에 따라 더 높거나 낮은 값을 얻을 수 있습니다. 내가 얻은 dv / dt는 신뢰할 수 있습니까?

질문 2 : 질문 1에서 dv / dt를 올바르게 획득했다고 가정하면 트라이 악은 이제 dv / dt를 처리 할 수 ​​있지만 2000v 스파이크를 처리 할 수 ​​있습니까? 항복 전압이 있습니까? 데이터 시트에서 600V 인 "반복 피크 오프 상태 전압"을 제외하고는 아무것도 보이지 않습니다. 트라이 악이 꺼진 상태에서 처리 할 수있는 일회성 피크 전압은 얼마입니까?

질문 3 : 시뮬레이션 결과 거의 모든 링잉 스파이크 전압 (2000v)이 스 너버 커패시터에 나타나고 스 너버 저항기에는 20 볼트 (링잉) 스파이크 만 나타납니다. 이 전압을 처리하기 위해 어떤 종류의 커패시터를 사용해야합니까? 600v 캡으로이 일회성 스파이크를 처리 할 수 ​​있습니까?

질문 4 : 저항에서 소비되는 전력은 다음과 같습니다 (트릭이 꺼지면 10 초 동안 꺼져 있음을 기억하십시오) 어떤 종류의 저항 (처리 할 수있는 전력)을 사용해야합니까? 그리고 일반적으로 스 너버에 사용되는 탄소 성분 저항을 사용해야합니까, 아니면 일반 탄소 필름 저항으로 충분합니까?

질문 5 : 10nf 스 너버 커패시터를 100nf 커패시터로 교체하면 어떻게됩니까? 이 작업을 수행하면 전압 스파이크가 거의 600V로 내려 가고 (아래 그림 참조) 모든 매개 변수 (dv / dt, 스파이크 전압, 커패시터 전압)와 관련하여 안전한쪽에있게됩니다. 왜 100nf를 사용해서는 안됩니까? MOC3063의 데이터 시트 시트가 10nf를 권장하지만 왜 100nf 캡을 사용하여 시뮬레이션의 성능이 훨씬 우수합니까?

긴 글과 많은 질문에 대해 죄송합니다. 그러나 나는 이것을 정말로 이해해야합니다.

답변:


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소스 전압의 제로 크로싱에서 스위치를 열기 때문에 시뮬레이션이 너무 비관적입니다. 부하 (모터)의 유도 특성으로 인해 이는 거의 피크 전류 흐름에 해당합니다.

실제로, 트라이 악은 현재의 제로 크로싱 (zero-crossing) 까지 수행 되며, 이때 부하의 인덕턴스에 에너지가 거의 저장되지 않습니다.


@ Dave Tweed : 나는 당신이 무슨 말을하는지 잘 모르겠습니다. 데이터 시트에 따르면 MOC3063은 "제로 전압"교차 검출기가 아니라 "제로 전류"교차점이라고한다
hadez

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예, 맞습니다. MOC3063은 전압 제로 크로싱에서 트라이 악을 발사합니다. 그럼에도 불구하고, 트라이 액 자체는 부하 전류가 유지 전류 값 아래로 떨어질 때까지 계속 작동합니다.
Dave Tweed

확인. 정말 도움이되었습니다 (triacs를 사용하는 것이 처음입니다). 그렇다면 시뮬레이션 (및 구현)에 대한 최악의 시나리오는 무엇입니까? 트라이 액의 최대 유지 전류는 20mA이고 래칭 전류는 35ma입니다. 전류가 35mA에 도달 한 시간을 찾은 다음 정확한 시간에 스위치를 끄고 결과를 확인해야합니까? 이것이 최악의 시나리오입니까?
hadez

2
그렇게하거나 시뮬레이션에 실제 트라이 악 모델을 넣을 수 있습니다.
Dave Tweed
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