Kas ir nulles krusta ķēde?

Īsā atbilde

Nulles šķērsshēma ir elektriskā ķēde, kas nosaka momentu, kad sinusoidālais vilnis jeb dabiskais maiņstrāvas (AC) formāts ir nulles voltu amplitūdā, un nosūta signālu uz savu kontrolēto ķēdi. Tas ir ļoti noderīgi, lai novērstu liela pārsprieguma strāvu, lai aizsargātu pretestības slodzes, piemēram, kvēlspuldzes un sildītājus, un novērstu liela pārsprieguma strāvu, kas rada elektromagnētiskus traucējumus elektroniskajās shēmās. Nulles šķērsshēma nosaka strāvas līnijas spriegumu divas reizes cikla laikā un pirms strāvas slēdža ieslēgšanas pārliecinās, ka momentānais strāvas līnijas spriegums ir nulle. Bez nulles krustojuma ķēdes slēdzis varētu ieslēgties maksimālā sprieguma līmenī, kas izraisa pēkšņu augsta pārsprieguma strāvu. Turklāt nulles šķērsshēma var arī nodrošināt, ka maiņstrāvas slodze tiek ieslēgta pietiekami agri sprieguma cikla laikā, lai iegūtu pilnu jaudu no maiņstrāvas avota.

Elektromehāniskās releju ķēdes negūst labumu no nulles šķērsshēmām, jo releja kontakts nevar aizvērties pietiekami ātri, lai sasniegtu zemu pretestību, kamēr maiņstrāvas jauda no tīkla ir nulle, tāpēc releja draiveri nenosaka nulles fāzi. Savukārt pusvadītāju slēdži spēj pārslēgties ļoti ātri, tāpēc šīs ierīces gūst labumu no signāla no nulles šķērsķēdes. Silīcija vadāmie taisngrieži (SCR) ir elektroniski jaudas slēdži, kas darbojas līdzīgi parastajām diodēm, taču atšķirībā no parastajām diodēm SCR ir nepieciešams sprūda signāls, pirms notiek vadīšana uz priekšu. Kad notiek sprūda notikums, SCR nofiksējas, kamēr strāva ir virs tās turēšanas strāvas. Izmantojot jaudas diodes tiltu, SCR var darboties divvirzienu režīmā un var pārslēgt pilnu maiņstrāvu uz maiņstrāvas slodzēm.

Maiņstrāvas triode (TRIAC) ir trīs spaiļu pusvadītāju slēdzis maiņstrāvas lietojumiem, kas ļoti līdzinās elektromehāniskajam relejam, jo vada strāvu abos virzienos. Tas atšķiras no SCR vadības, jo TRIAC sprūda ir arī divvirzienu, kas iedarbina TRIAC katru reizi, kad spriegums ir nulles fāzē. Ir optiskā izolatora ierīces, kas ir paredzētas, lai vienkāršotu TRIAC sprūda nodrošināšanu. Optiskie izolatori veicina drošību, atdalot galveno strāvas ķēdi no vadības ķēdes. Ir pat nulles šķērsstarošanas optiskie izolatori, kas rūpējas par nulles krustojuma noteikšanu.

Nulles šķērsshēmas kļūst nedaudz sarežģītas ar reaktīvām slodzēm. Pretestības slodzēm būs spriegumi un strāvas, kas ir fāzē. Fāzes leņķa ķēdes ir nepieciešamas, lai apstrādātu sprūda spriegumus nepretestības slodzēm, kas var būt induktīvas vai kapacitatīvas. Piemēram, maiņstrāvas motori ir induktīvi, jo tinumi tiek izmantoti šo ierīču lauka un rotora tinumiem.

Maiņstrāvas slodzes spriegums induktīvajās slodzēs vada strāvu. Nulles šķērsgriezuma ķēdē interesējošais nulles krusts ir strāva, kas ir jāaizkavē attiecībā pret ieejas spriegumu. Lielākā daļa induktīvās slodzes kompensācijas ķēžu nodrošinātu vadības spriegumu nulles šķērsķēdei, kas aizkavējas par leņķi, kas vienāds ar strāvas nobīdi visā slodzes garumā.

Īsā atbilde

Saistītie jautājumi