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potenza

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   * per per i MOSFET basta imporre una V<sub>GS</sub> maggiore di quella di soglia indicata nei datasheet (in genere 10 Volt, meno di 5V per i MOSFET logic-level) per avere piena conduzione   * per per i MOSFET basta imporre una V<sub>GS</sub> maggiore di quella di soglia indicata nei datasheet (in genere 10 Volt, meno di 5V per i MOSFET logic-level) per avere piena conduzione
  
-I MOSFET sono molto utilizzati per pilotare carichi di potenza perché:+[[https://leonardocanducci.org/wiki/ee4/fet#i_mosfet|MOSFET]] sono molto utilizzati per pilotare carichi di potenza perché:
   * sono facili da pilotare   * sono facili da pilotare
   * non assorbono corrente a riposo((in commutazione invece occorre caricare e scaricare il gate, a potenze elevate diventa problematico e può servire un driver per MOSFET))   * non assorbono corrente a riposo((in commutazione invece occorre caricare e scaricare il gate, a potenze elevate diventa problematico e può servire un driver per MOSFET))
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 Vedi anche: Vedi anche:
   * [[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-6/igbts/|pagina di All About Circuits]] sugli IGBT e l'interessante confronto con BJT e MOS   * [[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-6/igbts/|pagina di All About Circuits]] sugli IGBT e l'interessante confronto con BJT e MOS
-  * [[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-6/igbts/|questa]] e [[https://www.vincenzov.net/tutorial/elettronica-di-potenza/IGBT-reale.htm|questa]] pagina del sito di Vincenzo Villa sugli IGBT e il loro pilotaggio (vedere anche il [[https://www.vincenzov.net/datasheet/STGE200NB60S.pdf|datasheet]] dell'IGBT di cui si parla)+  * [[https://www.vincenzov.net/tutorial/elettronica-di-potenza/IGBT.htm|questa]] e [[https://www.vincenzov.net/tutorial/elettronica-di-potenza/IGBT-reale.htm|questa]] pagina del sito di Vincenzo Villa sugli IGBT e il loro pilotaggio (vedere anche il [[https://www.vincenzov.net/datasheet/STGE200NB60S.pdf|datasheet]] dell'IGBT di cui si parla)
 ===== Tiristori ===== ===== Tiristori =====
  
-I tiristori in senso stretti sono gli SCR ma spesso, con questo termine, si intendono anche altri componenti a semiconduttore della stessa famiglia come i DIAC, i TRIAC e i GTO. Questo tipo di dispositivi si usano prevalentemente in alternata (fanno eccezione i GTO) e richiedono un circuito di innesco per il loro pilotaggio.+I tiristori in senso stretto sono gli SCR ma spesso, con questo termine, si intendono anche altri componenti a semiconduttore della stessa famiglia come i DIAC, i TRIAC e i GTO. Questo tipo di dispositivi si usano prevalentemente in alternata (fanno eccezione i GTO) e richiedono un circuito di innesco per il loro pilotaggio.
  
 ==== SCR ==== ==== SCR ====
Linea 89: Linea 89:
 Regolando l'angolo di innesco si ritarda l'entrata in conduzione dell'SCR regolando la potenza.  Regolando l'angolo di innesco si ritarda l'entrata in conduzione dell'SCR regolando la potenza. 
  
-Un possibile circuito che realizza il controllo di fase è quello in figura **({{ ::scr.zip |qui}} la simulazione per Multisim)**.+Un possibile circuito((da [[https://www.electronics-tutorials.ws/power/thyristor-circuit.html|questo sito]] ma ce n'è uno analogo [[https://learnabout-electronics.org/Semiconductors/thyristors_62.php|qui]])) che realizza il controllo di fase è quello in figura ({{ ::scr.zip |qui}} la simulazione per Multisim, {{ ::ritardo_innesco_scr.ods |qui}} il calcolo dell'angolo di innesco).
  
 {{::scr_vac.png|controllo di fase SCR}} {{::scr_vac.png|controllo di fase SCR}}
Linea 99: Linea 99:
 {{::scr_phase_control_littelfuse.png?500|controllo di fase con SCR e DIAC}} {{::scr_phase_control_littelfuse.png?500|controllo di fase con SCR e DIAC}}
  
-Naturalmente l'SCR non può condurre durante la semionda negativa quindi la potenza massima sarà al massimo la metà di quella disponibile. Per ovviare a questo problema è possibile usare due SCR in opposizione oppure un altro tipo di tiristore, il TRIAC.+Naturalmente l'SCR non può condurre durante la semionda negativa quindi la potenza massima sarà al massimo la metà di quella disponibile. Per ovviare a questo problema è possibile usare due SCR in opposizione oppure un altro tipo di tiristore, il TRIAC (o un raddrizzatore a ponte tra alimentazione e circuito)Un'altra soluzione è quella di anteporre un ponte a diodi integrato al circuito con l'SCR. 
 + 
 +{{::controlo_di_fase_scr_doppia_semionda.png?400|}}
 ==== TRIAC e DIAC ==== ==== TRIAC e DIAC ====
  
-Gli SCR, essendo diodi controllati, sono sostanzialmente dispositivi unidirezionali. I TRIAC son dispositivi con caratteristiche simili ma bidirezionali. Si comportano come due SCR in antiparallelo con un unico terminale di gate. La caratteristica di un TRIAC è simile a quella di un SCR ma si differenzia perché:+Gli SCR, essendo diodi controllati, sono sostanzialmente dispositivi unidirezionali. I TRIAC((TRIode for Alternating Current)) son dispositivi con caratteristiche simili ma bidirezionali. Si comportano come due SCR in antiparallelo con un unico terminale di gate. La caratteristica di un TRIAC è simile a quella di un SCR ma si differenzia perché:
   * può condurre sia nel primo che nel terzo quadrante   * può condurre sia nel primo che nel terzo quadrante
   * il verso della corrente di gate non è importante e il TIRAC entra in conduzione sia con corrente entrante che con corrente uscente   * il verso della corrente di gate non è importante e il TIRAC entra in conduzione sia con corrente entrante che con corrente uscente
Linea 120: Linea 122:
 L'impiego più comune dei DIAC è nei circuiti di innesco dei TRIAC per generare una corrente di gate sincronizzata con la tensione alternata che sarà parzializzata con il TRIAC.  L'impiego più comune dei DIAC è nei circuiti di innesco dei TRIAC per generare una corrente di gate sincronizzata con la tensione alternata che sarà parzializzata con il TRIAC. 
  
-Il circuito che segue contiene una TRIAC che regola la potenza su un carico (ad esempio una lampada) con controllo di fase; per l'innesco viene utilizzato un DIAC.+Il circuito che segue contiene un TRIAC che regola la potenza su un carico (ad esempio una lampada) con controllo di fase; per l'innesco viene utilizzato un DIAC.
  
-{{::innesco_triac.png|circuito di innesco TRIAC con DIAC e controllo di fase}}+{{::innesco_triac.png?400|circuito di innesco TRIAC con DIAC e controllo di fase}}
  
 Alcune osservazioni: Alcune osservazioni:
Linea 133: Linea 135:
   * una resistenza posta tra DIAC e gate del TRIAC migliora le prestazioni (limita la corrente e prolunga l'impulso di corrente per avere un innesco certo)   * una resistenza posta tra DIAC e gate del TRIAC migliora le prestazioni (limita la corrente e prolunga l'impulso di corrente per avere un innesco certo)
  
-Qui un video di un circuito dimmer con TRIAC e controllo di fase.+Qui un video di un circuito dimmer con TRIAC e controllo di fase(({{ ::triac_con_controllo_di_fase_al_banco.zip |qui la simulazione}})).
  
 {{vimeo>400524751}} {{vimeo>400524751}}
  
 +Il circuito è questo:
 +
 +{{:triac_bta10_al_banco.png?600|prova al banco con TRIAC BTA10}}
 +
 +Nel video il circuito è alimentato con tensione elevata ricavata da quella di rete e regolata con un variac, cioè un  autotrasformatore con rapporto spire regolabile. Negli autotrasformatori manca però l'isolamento quindi per usare l'oscilloscopio serve un trasformatore d'isolamento a monte del variac che renda flottante la tensione di alimentazione. L'oscilloscopio usa due canali per tracciare il segnale a monte del carico (tensione di rete in giallo) e a valle e sonde con attenuazione 10x. Con il menu 'MATH' facendo la differenza tra i due segnali si traccia la tensione al carico (rossa). 
 +
 +NB il riferimento dei due canali dell'oscilloscopio è collegato al meno dell'alimentazione ma questo si può fare solo se c'è di mezzo un vero trasformatore, con primario e secondario elettricamente isolati tra loro. Con un autotrasformatore infatti il "meno" dell'alimentazione è collegato al neutro e può avere un potenziale diverso rispetto a quello della massa dell'oscilloscopio, che è collegata a terra((la baionetta degli ingressi e il riferimento delle sonde sono riferite a terra)). Se i due potenziali non coincidono si ha un corto tra i due punti e interviene il differenziale. UPDATE Col recente acquisto della sonda differenziale Testec TT-SI 9001 non è più necessario il trasformatore di isolamento né  l'uso di due canali con la funzione math.
  
 /* circuiti molto semplici da [[https://www.electronics-tutorials.ws/power/thyristor-circuit.html|questo sito]] /* circuiti molto semplici da [[https://www.electronics-tutorials.ws/power/thyristor-circuit.html|questo sito]]
Linea 144: Linea 153:
 ==== Extra ==== ==== Extra ====
  
 +Più interessanti:
 +  * {{ ::simulazione-tiristori.zip |simulazioni Multisim}} con controllo di fase per SCR e TRIAC
 +  * {{ ::controllo_di_fase_breadboard.zip |altra simulazione con conrollo di fase}}, circuito più complicato che riduce l'isteresi((NB per qualche motivo la simulazione funziona male ma al banco va bene))
 +  * {{ ::powerthyristorapplicationnotes.pdf |Application note sui tiristori}} (in particolare da pag. 13, pag. 14 su come bastino angoli di conduzione tra 30° e 150° ma anche il glossario)
 +  * [[http://www.learnabout-electronics.org/Semiconductors/thyristors_60.php|Modulo sui tiristori di Learn About Electronics]]  (in particolare il modulo 6.4 sul controllo di fase e il problema dell'isteresi, ma anche circuito crowbar in continua, circuito equivalente dell'SCR come coppia PNP-NPN)
 +  * un'applicazione dei tiristori sono i {{ ::vdf_o_soft_starter.pdf |soft-starter}} per motori asincroni (alternativa economica agli inverter o VDF)
 +  * {{ ::appchp6.pdf |Application Note della Philips sul controllo di potenza con tiristori}}
  
- +Ma anche:
- +
-  * {{ ::simulazione-tiristori.zip |simulazioni Multisim}} con regolazione di fase per SCR e TRIAC +
-  * {{ ::powerthyristorapplicationnotes.pdf |Application note sui tiristori}} (in particolare da pag. 13, pag. 14 su come bastino angoli di conduzione tra 30° e 150°)+
   * {{ ::en.cd00266635.pdf |Application note della ST}} (pag. 10)   * {{ ::en.cd00266635.pdf |Application note della ST}} (pag. 10)
   * [[http://class.ece.iastate.edu/ee330/miscHandouts/AN_GOLDEN_RULES.pdf|golden rules]]   * [[http://class.ece.iastate.edu/ee330/miscHandouts/AN_GOLDEN_RULES.pdf|golden rules]]
-  * [[http://www.learnabout-electronics.org/Semiconductors/thyristors_60.php|Modulo sui tiristori di Learn About Electronics]] +  * [[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/#chpt-7|capitolo sui tiristori di All About Circuits]]
-  * [[https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/#chpt-7|modulo sui tiristori di All About Circuits]] (in particolare il modulo 6.4)+
  
 ===== Riferimenti ===== ===== Riferimenti =====
  
   * sezione 18A del testo di elettronica di quarta (pilotaggio on-off di BJT e MOSFET, BJT darlington, controllo lineare e PWM)   * sezione 18A del testo di elettronica di quarta (pilotaggio on-off di BJT e MOSFET, BJT darlington, controllo lineare e PWM)
-  * sezione 18C del testo di elettronica di quarta (SCR, TRIAC, DIAC e circuiti di innesco, simulazioni)+  * sezione 18C del testo di elettronica di quarta (SCR, TRIAC, DIAC e circuiti di innesco, simulazione 245NT18C.ms11)
   * unità 4 del modulo 7 del testo di TPA di quarta (regolazione con diodi e SCR in alternata, regolazione PWM in continua, transistor come interruttori, SCR, TRIAC, DIAC e circuiti di innesco)   * unità 4 del modulo 7 del testo di TPA di quarta (regolazione con diodi e SCR in alternata, regolazione PWM in continua, transistor come interruttori, SCR, TRIAC, DIAC e circuiti di innesco)
  
potenza.1585515330.txt.gz · Ultima modifica: 2020/07/03 15:58 (modifica esterna)