発電実験:発電機励磁装置 | 元に戻る |
Ⅴ.その他 (参考資料) 2024/7/2 |
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1.サイリスター制御について 2.プログラミング時のエラー 3.試験で使用した物 |
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本 文 |
1.サイリスター制御について (1)双方向サイリスタ ( トライアック(商品名):Triac ) ダイオードの特殊なものとしてサイリスタ(Thyristor)があります。 一口に言うと順方向に電流が流れるタイミングをコントロールできるダイオードです。 サイリスタにはアノードに相当する端子T2、カソードに相当する端子T1、それとゲートと呼ばれる端子があります。 通常のダイオードは順方向に電圧が加わると順方向の電流がすぐに流れ始めますが、サイリスタはゲートに電流が流れないと順方向の電流は流れません。ゲートにトリガ電流(パルス状)が流れるとサイリスタには順方向の電流が流れ始めます。一度、流れ始めるとゲートの電流が無くなってもサイリスタの順方向電流は流れ続けます。 順方向電流が無くなると再びゲート機能が復活し、再度、サイリスタに順方向電圧が加わってもゲートにトリガ電流が流れるまで、順方向電流は流れません。 双方向サイリスタは交流で使用できるサイリスタです。 交流のプラス電圧側、マイナス電圧側それぞれでゲート機能を働かせることができます。 以上から、交流の電力をコントロールすることができます。 (2)トリガ・ダイオード ( ダイアック(商品名):Diac )
(3)双方向サイリスタによる電力制御 双方向サイリスタで電力制御(流れる電流の量の制御)をするためにはゲート回路にトリガ・ダイオードを使います。トリガ・ダイオードに流れる電流のタイミング(位相)を変化させることにより、交流電流の流れるタイミングを制御します。 位相制御回路 トリガ・タイミングを変化させる回路としては抵抗器とコンデンサを組み合わせた回路が使用されます。コンデンサに交流電圧が加わった場合、コンデンサに流れる電流の位相は90度進みます。 ですから、抵抗器の両端の電圧は入力の交流電圧に対して90度進んだ電圧になります。 そのため、コンデンサの両端の電圧は入力の交流電圧に対して90度遅れます。 抵抗値(R)が大きい場合には Vc の遅れは90度ですが、抵抗値(R)が小さくなると遅れは少なくなります。
抵抗値が大きくなるとコンデンサに蓄えられる電荷の速度は遅くなります。そのため、コンデンサの両端の電圧上昇にも時間がかかり、入力交流電圧の遅い時期に双方向サイリスタがON状態になります。双方向サイリスタのONタイミングが遅くなると、電流が流れる時間は短くなり、負荷に加わる電力は少なくなります。 抵抗値をさらに大きくすると、コンデンサの両端の電圧は小さくなり、トリガ・ダイオードのトリガ電圧に達しなくなります。すると、双方向サイリスタのゲートにはトリガ電流は流れず、負荷への電力は供給されなくなります。(スイッチOFFと同じ) (4)ヒステリシス防止回路
(5)ノイズフィルタ回路 今回の回路では使用していませんが、双方向サイリスタがON/OFFするときに出るノイズが負荷に使用する機器に影響を与える場合、フィルタを付けることにより軽減することができます。 また、負荷にコイルなどを用いた装置(モータなど)で高圧が発生する場合があります。この回路はその高圧から双方向サイリスタを保護する役目もします。 TNRはバリスタと呼ばれるもので、半導体の一種です。バリスタはバリスタ電圧より高い電圧が加わると抵抗値が下がり、その電圧をバイパスさせて双方向サイリスタを保護します。 AC100Vではバリスタ電圧が270V位のものを使用します。 バリスタを負荷と並列に接続することも、負荷からの高電圧から双方向サイリスタを保護するのに効果があります。 バリスタは性能が劣化すると短絡することがあるので、バリスタを負荷と並列に接続する場合には回路にフューズを入れておく必要があります [目次に戻る] |
2.プログラミング時のエラー 16F1938で、同じポートを制御する場合に、NOPを1つ入れないと命令を取りこぼす原因となる。 ポートCを使用しLCDの制御をしている例である。プログラムは下記の様に簡単なプログラムで、各ポートを交互にON、OFFするものであるが、信号は下図のとおり、異常な信号となっている。この時はCPUクロックは32MHzでした。
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3.試験で使用した物
(3)ロジックアナライザー Hantek LA5034 youroscilloscope.com 輸送はEMSで$186約15千円で購入 Up to 34 data input channels,High speed operation 500MHz,Continuously variable pre/post trigger position,Advanced Multi-Level Triggering,+6V to -6V Adjustable Logic Threshold, CAN, I2C, SPI and RS232 Interpreters, Built-in 250MHz Frequency Counter |