Stepemisni automat bez nule

Došao sam u posed ovog automata koji može zameniti INSA SA-6 automate. Skinuo sam šemu ali pojma nemam kako ovo radi. Jednim potom se podešava polovina vremena i sijalica
radi punim sjajjem a drugim pot. ostatak vremena gde je 50% osvetljenja tj. provodi jedna poluperioda. Ako neko ima objašnjenje kako radi sklop voleo bih da saznam i naučim nešto novo.

[/img]

Da li ti je dobro nacrtano ono oko T2 ?
Koliki je napon relea?
Vrednosti R3 i R4 su mi sumnjive.

---

Branko, krades mi pitanje.

Oko T2 nesto ne valja kako je prezentovano, preko trimera je stalno otvoren i ne bi bilo vremenske konstante, komplrtan T2 treba zarotirati.
Relej je najvjerovatnije niskonaponski, serijski kondenzator mu svede naponon na mjeru, i kondenzator najvjerovatnije racunat na pobudnu struju releja.-

pOz

_{[Ovu poruku je menjao emiSAr dana 30.04.2015. u 12:40 GMT+1]}

---

emisar,
Izgleda da tiristor isto radi i u Bosni i u Srbiji :)
Rele je najverovatnije 24 v ac, što je dosta čudno.
A ona dva trimera nisu sigurno 500 oma!

---

Nosa me temperatura, imam neku grdnu upalu, R4 ma koliki bio na gejt trijaka, odnosno katoda prcavog BRX tiristora, oni - tiristori diktiraju kada vode obje
a kada jedna poluperioda.-

pOz

---

Da,da. I meni su te vrednosti izgledale čudno. Ali su baš te koje sam upisao. Rele je 12V i opste nije kriticno samo isprazni 0.33uF otpornikom od 200k.
Da ima greška pogrešno je postavljen pot od 500 ohma.


_{[Ovu poruku je menjao magnat dana 30.04.2015. u 13:44 GMT+1]}

Magnat,

Ne radi ovo tako komplikovano kao što izgleda, mada spada u one jednostavne i vrlo domišljate tj. genijalne sklopove.

Da bi razumeo ovo valja prvo pogledati način rada generatora stepenastih napona i to će olakšati razumevanje.

Ovako:

Prvo ćemo posmatrati neke otpornosti u kolu. Otpornost između gejta i A1 od velikog trijaka je mala i sa aspekta punjenja C3 i C4 je možemo posmatrati kao zanemarljivu ili nalik kratkom spoju.
Takođe su otpornosti gejt-katoda od BRX49 relativno male i njima je paralelovan trimpot od 500R.

U nekom stacionarnom stanju sklopa će oba C3 i C4 morati da budu napunjeni na vršnu vrednost polutalasa od oko 324VDC jer ih na to "osuđuju" D1 i D2.

Po stisku tastera, relej će svojim kontaktima isprazniti skoro potpuno C3 i C4, jer njihova je RC konstanta oko 66mS, a ljudski stisak teško ispod bar 100mS plus vreme preleta releja pri isključenju koje je tipično reda 150-200mS, što zbirno daje bar 300mS pražnjenja C3 i C4. U svakom slučaju i ako nisu potpuno ispražnjeni biće vrlo značajno ispražnjeni, što na kraju krajeva neće bitno uticati na razumevanje rada sklopa.
Možemo imati premisu da su potpuno prazni.

Ovako na neviđeno tvrdim da se može bilo kojim od ta dva trimera namestiti rad sa oba polutalasa, a oaj drugi kao završetak sa jednim polutalasom i "mekim" gašenjem sijalice

Posmatraćemo samo jedan polutalas pošto je sklop simetričan. Na primer grupu T2, C3, R4, D2 i R2.
Ispražnjen C3 će imati na sebi naboj nula, odnosno neće biti nikakve količine naelektrisanja u njemu (hipotetički).
Možemo ga smatrati kratkim spojem.
Sada ćemo zamisliti da je R4 podešen na svih 500R, tj. na najduže vreme.
Zbog prednjačenja struje za 90* kroz kondenzatore, već pri samom početku prvog pozitivnog polutalasa kroz kondenzator će poteći struja već kada bude savladana barijera od D2.
Taj napon je veoma nizak i praktično se događa neposredno po prolasku mrežnog napona kroz nulu.
Struja kroz kondenzator C3 počinje da teče, i narednih svega par mikrosekundi ili manje (pošto je mrežni poliutalas u porastu po sinusnom zakonu) na R4 će se kao posledica struje kroz kond razviti dovoljan pad napona za trigerovanje vrlo osetljivog gejta od BRX49 (itr je reda 100uA).
R4 i gejt od BRX49 grade svojevrsni naponski komparator iza diferencijatora kog čine potrošač i C3.
Dakle, BRX49 će biti okinut već na svega možda 1-2V napona mrežnog polutalasa, odnosno odmah poprolazu kroz nulu.
C3 će se puniti samo dok se ne dogodi okidanje, potom izvor njegovog punjenja biva kratkospojen snažnim trijakom BTA!6-600 (T1).
To je maleno vreme punjenja C3 i C3 praktično nasleđuje količinu naelektrisanja Qx koja je njegov napon povećala samo za malo.
U sledećem polutalasu simetrično postavljen sklop od D1, T3, R3 i C4 radi potpuno istovetnu "operaciju" pa ga nećemo ni razmatrati.
Čekamo ponovo naredni pozitivni polutalas...
C3 sada već ima neki maleni naboj, i u sedećem pozitivnom polutalasu će ponovo steći opet jedan maleni naboj, čiji je "korak" reda svega nekih možda par volti.
Porast sinusa je na početku prilično konstantnog nagiba i svaki put će se okidanje dogoditi malo dalje od prolaza kroz nulu.
Odsečak polutalasa u prvoj njegovoj četvrtini nosi malu količinu energije i to pomeranje zaseka u desno neće biti posebno vidljivo na sijalici sve dok se značajno ne približi vrhu polutalasa.

C3 praktično biva stepenasto dopunjavan u svakom pozitivnom polutalasu, i to traje sve dok fazni zasek ne dostigne vrh polutalasa.
Tada je C3 stekao naboj od 324VDC i više nema razloga za okidanjem, te sve prestaje da radi, odnosno vreme tog polusklopa je isteklo i čeka se novi taster za pražnjenje C3 radi starta.

Broj stepenica za punjenje C3 i C4 će biti određen STRUJOM koja je dovoljna da izazove pad napona na trimerima, a koji je dovoljan za okidanje gejtova nekog od BRX49.
Manji otpor trimera znači veću "porciju" pojedinačnog Qx u C3 i C4, manji broj stepenica (istovremeno polutalasa) i kraće vreme rada.

Razdešavanjem simetrije ova dva podsklopa za svaki polutalas, postojaće zajedničko vreme za oba, gde svetli punim sjajem, i preostalo vreme od onog koji je "duži", tj. ostatak sa jednim polutalasom.

Tako kaže moj spice u glavi.

Inače skidam kapu liku koji je smislio ovaj sklop jer ima ingeniozan um!
Prvi put sklop vidim i dobro ću ga zapamtiti.

Pozdrav

Hvala Macola. Zato sam i postavio jer se i meni uchinilo veoma interensantno. Otprilike sam i mislio da je takovo nabijanje kondezatora od 0.33uF koje traje oko 120 sekundi vrlo
domishljato nema sta, svaka mu chast ko se dosetio. Pozdrav i hvala.

Nema na čemu drugar, i meni je bilo zanimljivo veoma.
Hvala tebi što si podelio sa nama.

Sviđa mi se ovo zato što je svojevrsni analogni brojač perioda.
Rešenje je primenljivo za svašta nešto i na druge načine.

Stvarno je nadaren momak koji je ovo smislio jer dodatno osim klasičnog razumevanja rada postoji još jedna vrlo interesantna stvar, a to je da se punjenje obavlja kroz gejt trijaka za oba polutalasa, čim ta struja punjenja predstavlja neku vrstu prekondicioniranja gejta trijaka i obezbeđuje kasnije brže njegovo trigerovanje.

Svaka čast onom ko je ovo stvorio!
Obožavam te jednostavne sklopiće koji stavljaju tačku na dodatna poboljšanja.

Pozz

Na primer, ja bih to tek neznatno modifikovao u smislu zaštite gejta BRX49 u slučajevima vrlo niske temperature okoline i prvobitnog uključenja koje se slučajno pogodi na vrhu polutalasa.

Kao u prilogu:

Pa mislim da je nepotrebno jer gejt stiti otpornik od 500 ohma a okidanje je zapravo kroz 200K, bar ja to tako vidim.

Nisi dobro razumeo.

200K neme suštinske veze sa okidanjem jer ubrzo po pustanju tastera biva otkačen.
Okidanje se dobija direktnim transferom naelektrisanja kroz kond, tj. kapacitivnom strujom kroz 330nF.

Kod strme trranzicije napona na kondu, struja kroz njega može doseći enormne veličine i u ovom slučaju je ograničena otporom potrošača jedino.

Sijalice u hladnom stanju mogu imati veoma malu otpornost, takođe i oba SCR (trijak i brx) imaju konačno vreme uspostavljanja provođenja po trigerovanju (prekidanje struje kroz kond kasni u odnosu na trigerovanje oba SCR).

Kod potpuno praznog sklopa, pri prvom uključenju mogu zamisliti Hičkokov scenario da pogodimo upravo vrh periode.
Tada će za vreme dok oba SCR ne uspostave provodno stanje i spreče dalju navalu struje kroz C, struja kroz C biti jedino ograničena otporom hladnih vlakana sijalica.
Otpornosti koje se suprotstavljaju veličini struje kroz 33nF su jedino: Ri diode, zasitiva prigušnica, Ri gejta trijaka i Ri gejta BRX49.
To je malo i za vreme dok SCR uspostave stanja struja gejta BRX49 može preći dozvoljen 1A za 10uS.

Da se razumemo, tu veoma pomaže zasitiva prigušnica na red sa potrošačem, ali i ona na žalost poseduje parazitni kapacitet koji nema strujni limit osim vlakana sijalica u hladnom stanju.

Dakle, sasvim je moguć najlošiji scenario koji može pokidati osetljivu strukkturu gejta od BR49.

Šanse za to nisu velike, ali nisu ni malo zanemarljive.

A pošto ja paranoično težim sklopovima koji će veoma dugo i pouzdano raditi, sa maksimalnim eliminisanjem onog štetnog "ljudskog faktora" onda predlažem ovih par otpornika koji nikako neće narušiti rad sklopa, niti bitno uvećati njegovu cenu (svega još 4 otpornika), a imaće stvarno maksimalno bezbedan rad.

Pri nesrećnom pogotku u sam vrh polutalasa pri prvom uključenju uređaja, maksimalna struja kondenzatora će biti ograničena na 324V/1K tj. na oko 324mA, što može na maksimalno "navijenom" trimerpotu od 500R izazvati teoretski pad napona od mogućih stotinak V.
Tih stotinak volti će kroz R1 moći ka gejtu da razviju oko max. 100mA, a za BRX49 je tolerantno jednokratnih 1A za 10uS.
Kod nepostojanja oba otpornika, pošto gejt BR49 možemo smatrati nečemu nalik diodi sa malenim serijskim otporom, ta deonica BRX može preuzeti maltene svu struju punjenja 330n, a kod strmog ataka pri pogotku u vrh polutalsa ograničenje su par ohm od hladnih valkana sijalica jer parazitni C od zasitivre prigušnice neće ograničiti struju dok se ne napuni. Posle toga će L obaviti svoje, ali možda prekasno. (razmatramo intervale reda mikrosekunde ili manje)

U normalnom radu za gejt trešhold od nekih 1V okvirno, biće dovoljno oko 2mA za okidanje BRX49 a na dodatnom R2 od 1K će to izazvati tek 2V pada napona i za toliko pomeriti fazni zasek desno od nule. Takođe će BRX sasvim uredno biti okinut sa neznatno većim naponom na trimerpotu (svega oko 0,2V više).

To je benigna žrtva, a pruža maksimalno obezbeđenje nežnijeg BRX49.

Pozz

Magnat,

Kapacitativne struje su vrlo nezgodan "svat". Kod strmih tranzijenata one teže beskonačnim vrednostima i uvek treba voditi računa o spoljnom ograničenju toga.

Na primer, taj "maleni" 330nF ukoliko se na njega aplikuje promena od 324VDC sa vrlo strmim tranzijentom promene napona (bilo to punjenje ili pražnjenje), može ubiti kao zeca tiristorčinu "paštetu" za 500A Itav i to anodnom strujom, samo ako je "pašteta" iole lošije pobuđena i ako su niskoinduktivne putanje od 330nF ka njegovoj anodi.

Ubije ga u trenutku taj "maleni". A takvih nekoliko SCR recimo glatko pogoni elektro lokomotivu :-)

Nezgodni su kondovi kod direktnih punjenja i pražnjenja...

Pozz

Razumem je sve to sto si napisao, a i poznajem raznorazne efekte pri punjenju i naravno stradanja, nego idem logikom da je ovaj sklop bio u funkciji jedno 25 godina i stradao je BTA16-600 sve ostalo je u "mint" stanju sto bi rekli neki. Ali prihvatam sugestije i respektujem tvoja znanja i iskustva. Danas chu da dodam otpornike i da izrazim impresije.

Pa kao što sam i pomenuo.
Hičkok scenario je retka pojava, pogotovo zato što taj automat nije priključivan na mrežu tih 25 godina, osim prvi put kad je postavljen.

Izvesni rizici su postojali kod nestanaka struje i ponovnog dolaska, ali očigledno je da je verovatnoća bila na njegovoj strani :-)

Pozz