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El TRIAC se enciende asimetricamente por si mismo cuando se calienta

Tengo un simple controlador de ángulo de fase triac que es muy similar al MOC3021 hoja de datos del circuito de aplicaciones. La mayoría de las veces todo está bien. El circuito se ve así: standard MOC3021 circuit from Fairchild datasheet

El tríaco es un BTA06-600B (es decir, sensibilidad estándar, no desaires). El circuito opto snubber es el mismo, el circuito snubber triac tiene una tapa de 0.015uF y una resistencia de 270R.

El problema siempre ocurre cuando el tríaco llega a unos 75C - se enciende solo con una forma de onda asimétrica distorsionada como la de abajo - encendiéndose durante parte de la mitad de cada ciclo. Esto genera una forma de onda que al motor conectado no le gusta en absoluto - y parece permanecer ahí para siempre hasta que el motor se quema.

Asymetrical waveform with no gate drive

Una vez que se enfría un poco se vuelve a apagar. La carga no parece importar, sucede con un ventilador de 30W o un ventilador 4A.

No hay accionamiento de la puerta - he intentado hacer un cortocircuito en los pines 1/2 del Opto pero no hay diferencia. Además, cuando caliento el triac el opto no se calienta - y puedo hacer que el problema aparezca con el calor.

Puedo hacer que el problema ocurra calentando el triac con una pistola de aire caliente, aunque no creo que sea la única causa - ocurrió esta mañana unas cuantas veces sin mucho calor pero luego pasamos horas tratando de replicar la salida sin éxito.

En el campo, esta "otra" causa es lo que le sucede a algunas unidades - el triac no debería llegar a ningún lugar cerca de 75C en operación normal ya que está conduciendo un ventilador de 50W/0.22A y está montado en un disipador de calor.

¿Por qué el tríaco se enciende solo?

[actualización 1] Parece que el problema se limita a algunos triacs - saqué algunas unidades más del estante y estaban bien con el disipador térmico > 100C (110C según mi multímetro y chisporroteando caliente según mi dedo mojado!). El que funcionaba era un código de fecha diferente.

La prueba de alta temperatura se hizo con una pistola de aire caliente no de la carga/falta de disipador. En funcionamiento normal, disipa unos 0,022W y está montada en un disipador. Lo he estado golpeando con spray congelador y una pistola de aire caliente tratando de hacer que se comporte mal.

[actualización 3] He intentado 1k, 470R, 270R entre la puerta y A1 - no hay diferencia.

No estoy seguro de que sea dv/dt - la carga está "apagada" (es decir, opto no conducida) entonces cuando caliento el triac se enciende por sí mismo y se mantiene encendido hasta que se enfríe de nuevo.

Sé que la temperatura de 110C/etc está caliente, tal vez demasiado caliente. Mi punto con ese comentario es que incluso a esa temperatura algunas unidades están bien mientras que a una temperatura mucho más baja que esa otras no lo están. La defectuosa "falla" a algo como 70C mientras que las buenas están bien a 110C

[actualización 6] He llegado a la conclusión de que hay algo malo con este triac en particular - he tratado de replicar el problema con un montón de otras unidades y no puedo. Asmyldof - no es el pico que causa el problema porque el triac puede estar apagado, calentado y entonces el problema ocurre - es decir, el calentamiento está causando la forma de onda impar, no cualquier pico de motor.

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¿Cómo has medido la temperatura y has utilizado un disipador de calor?

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Lo he medido con un termopar y un multímetro. Tampoco chisporroteó cuando toqué el disipador con un dedo mojado. Está enganchado a un pequeño disipador pero para las pruebas estoy usando una pistola de calor ajustable para que se caliente.

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Un enlace directo adecuado a ambas fichas técnicas complacería a los perezosos

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Matthew Puntos 31

Veo dos problemas con lo que estás tratando de lograr: 1. Supongo que quieres controlar la velocidad del motor ajustando el ángulo de disparo del triac. Los motores de CA no responden bien a la reducción de la tensión RMS que se les aplica, lo que ocurre cuando se retrasa el ángulo de disparo. Cuando un motor funciona a menos de su tensión nominal, lo compensa tomando más corriente para mantener su potencia mecánica. No me sorprende que el motor se queme. Si quieres controlar la velocidad del motor, tienes que utilizar un variador de velocidad que varíe la frecuencia de la corriente alterna al motor. 2. El gráfico muestra lo que parece un pico en el borde de ataque de cada forma de onda. Si amplías la base de tiempo, es probable que lo veas mejor. Comprueba su amplitud. El triac se calienta porque se conecta y desconecta en cada ciclo. Cuanto más frecuente es la conmutación del triac, más se calienta. Es durante el transitorio de conmutación de apagado a encendido o de encendido a apagado que el triac consume energía, aunque durante un corto intervalo de tiempo. Cuando está totalmente encendido o apagado, disipa muy poca energía. Durante estos estados de conmutación de apagado a encendido, el motor suministra un pico de tensión que probablemente supera la tensión directa del triac y hace que se encienda a pesar de la red de amortiguación. Si se excede el voltaje de avance de un triac, éste se encenderá incluso sin el accionamiento de la puerta. El circuito magnético del motor que colapsa está generando un pico de tensión que vuelve a activar el triac. Sospecho que el umbral disminuye con el aumento de la temperatura. Creo que el circuito funcionará bien para simplemente encender o apagar el motor durante largos periodos de tiempo (cuando el triac no está conmutando constantemente) pero no intentes usarlo para cambiar la velocidad del motor variando el ángulo de fase.

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Hola Matthew, gracias por los comentarios. 1) sí, quiero controlar la velocidad de un motor mediante el ajuste del ángulo de disparo. Aunque no es perfecta, la técnica funciona para algunas aplicaciones y se ha utilizado con éxito durante muchos años. Si lees mi pregunta con más atención, el motor se está quemando debido a la forma de onda distorsionada que se muestra, no por el control de la velocidad del ángulo de fase. Utilizar un variador de frecuencia con un pequeño motor monofásico tiene sus propios problemas, ya que a menudo no están diseñados para ello.

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(cont) 2) el gráfico muestra una forma de onda muy asimétrica que efectivamente entrega CA + CC al motor. Como he intentado explicar, esta forma de onda se produce cuando no hay accionamiento de la puerta si el triac se calienta. Es decir, el motor/triac está apagado, se calienta el triac y se obtiene la forma de onda mostrada. No creo que sea un voltaje excesivo del triac lo que causa el problema porque ocurre sin que el motor esté en marcha (es decir, no hay picos de voltaje). Dado que el problema ocurre con un ventilador de 30W (es decir, alrededor de 0,2A) los efectos de calentamiento de la carga son muy pequeños - está en un disipador de calor y ni siquiera se calienta.

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Judd Antin Puntos 31

Creo que he decidido que sólo tengo un triac defectuoso. He intentado reproducir el fallo en muchas otras unidades y no puedo, por mucho que lo intente.

Gracias a todos por vuestra ayuda, vuestros comentarios me han hecho pensar mucho en lo que estaba pasando.

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