Использование симистора ("триака” от triac) - самый простой способ управления мощной нагрузкой под напряжением 220В с помощью микроконтроллера. Здесь будут рассмотрены несколько вариантов включения симистора BTA16 в зависимости от способа управления и необходимости электрической развязки цепей микроконтроллера от нагрузки. Внимание! При использовании приведённых схем все действия по отладке необходимо проводить при отключенной сети 220В. Для питания схемы используйте источник полностью изолированный от сети. Чтобы избежать повреждения материнской платы, перед включением схемы в сеть убедитесь, что она не имеет никаких соединений с компьютером, в том числе подключенного программатора.
1. Управление нагрузкой 220В без оптической развязки по принципу включить/выключить. В зависимости от полярности напряжения на силовых выводах и направления управляющего тока в затворе различают четыре режима работы, соответствующих отдельным квадрантам ВАХ симистора:
Как известно в IV квадранте (ток управления втекает в затвор, напряжение на T2 отрицательное), тиристор требует повышенного тока включения Igt и более длительного его удержания. Чтобы избежать попадания в этот режим, можно использовать подключение затвора к микроконтроллеру, при котором управляющий ток всегда будет вытекающим:
Согласно спецификации BTA16 максимальный открывающий ток затвора во II и III квадрантах Igt = 50mA. Для приведённой схемы при нулевом уровне на выходах AVR: Igt = (U PORTA - Ugt ) / R1 = (5.0-1.0)/82 = 49mA.
2. Управление нагрузкой 220В с оптической развязкой по принципу включить/выключить. Электрическую развязку цепей микроконтроллера от высоковольтной нагрузки можно организовать с помощью недорогого опто-симистора MOC3063. Компонент в корпусе DIP6 содержит zero-cross детектор, при пропускании через входной светодиод включающего тока не более 10мА, встроенный детектор нуля сначала дождётся перехода сетевого напряжение через ноль и только после этого откроет выходной симистор. Благодаря этому, силовой симистор не коммутирует высокое напряжение, а значит, не излучает помехи в сеть и в эфир. Однако такая особенность MOC3063 не позволяет использовать его для фазового регулирования напряжения. |