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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Controlador de potencia digital. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Reguladores de corriente, voltaje, potencia Este dispositivo está destinado al control de potencia por fases en instalaciones eléctricas y térmicas trifásicas. La potencia de carga permitida depende principalmente de la potencia de los elementos de conmutación del regulador. No menos éxito puede funcionar en redes monofásicas, así como con cargas de potencia más bajas. La peculiaridad del regulador es que el valor del ángulo de control se puede configurar digitalmente; en otras palabras, la potencia de carga puede controlarse mediante un microprocesador. El regulador utiliza un método de control de impulsos con elementos de conmutación: tiristores simétricos. El tiempo de regulación de fase determina el número de bits en el contador de la unidad de control y el período de la tensión de red. El diagrama de bloques de la versión trifásica del regulador se muestra en la Fig. 1.
El código de control digital del microprocesador de control se suministra a la entrada de tres nodos de control idénticos: canales A, B y C. La información de fase necesaria para el funcionamiento de cada canal proviene de la red de alimentación de carga trifásica. Cada canal genera una señal de control para su propio triac. Se utiliza una fuente separada de voltaje estabilizado de 5 V para alimentar los circuitos del canal. En la Fig. 2 se muestra un diagrama esquemático de uno de los canales. La tensión de fase sinusoidal a través de la resistencia R1 se suministra a la unidad de sincronización, realizada en un optoacoplador dual U1.
Con una media onda positiva, la corriente fluye a través del LED del optoacoplador U1.1 y el transistor de este optoacoplador está abierto, por lo que el nivel de señal es bajo en las entradas del elemento lógico DD1.1. En caso de media onda negativa, el transistor optoacoplador U1.2 está abierto y las entradas del elemento DD1.1 también están en nivel bajo. Pero en los momentos en que la tensión de red pasa por cero, ambos LED se apagan, los transistores optoacopladores se cierran y en las entradas del elemento DD1.1 aparece por breves períodos de tiempo el nivel 1. En la salida de este elemento, Los pulsos de sincronización rectangulares se forman en los momentos en que la tensión de la red de fase es cero. Los pulsos de sincronización se suministran simultáneamente a la entrada de habilitación de escritura del contador PE DD2, a una de las entradas del disparador RS ensamblado en los elementos DD3.1, DD3.2 y a la entrada de control del generador de pulsos (a uno de los entradas del elemento DD1.3). Cuando llega un voltaje de bajo nivel a la entrada PE del contador DD2, el código previamente grabado en las entradas paralelas D1-D4 del contador se carga en ella independientemente de las señales en las entradas del reloj, es decir, la operación de carga paralela es asíncrona. en la posición inicial en la salida >=15 el contador está en nivel alto. Si el conteo ha alcanzado el máximo, cuando llegue el siguiente flanco negativo del reloj a la entrada +1 del contador, en su salida aparecerá el nivel 0. Por lo tanto, se reciben pulsos de bajo nivel en las entradas del disparador RS. DD3.1, DD3.2: un pulso de reloj del elemento lógico DD1.1 y el pulso de salida del contador DD2, desplazado con respecto al pulso de reloj durante un tiempo determinado por el código digital en las entradas paralelas D1-D4 del encimera. Aparece una señal de alto nivel en la salida del disparador RS, permitiendo el paso de los pulsos del generador a la salida del elemento de adaptación DD4.1. Este elemento forma paquetes de pulsos cortos que, a través del transformador de pulsos T1, ingresan a la transición de control del canal triac y lo abren. El transformador de impulsos permite el aislamiento galvánico de los circuitos de canal de la red. La corriente consumida por los tres canales desde una fuente de voltaje estabilizada de 5 V es de aproximadamente 100 mA. El generador de impulsos está fabricado sobre elementos lógicos DD1.2-DD1.4. La frecuencia fg de los impulsos del generador se selecciona de acuerdo con la dependencia fg=2Fc(2n-1), Hz, donde Fc es la frecuencia de la red de suministro, Hz; n es el número de dígitos del contador. Para el caso considerado fg=2*50*(24-1)=1500 Hz. El transformador de impulsos T1 es de serie, MIT-4, y tiene tres devanados idénticos de 100 vueltas cada uno. La configuración de un regulador de potencia implica configurar la frecuencia requerida del generador.
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