Inversor de estado sólido / circuitos de conmutación de CA de red que utilizan triacs

La publicación explica 2 conceptos simples para hacer un circuito de cambio de CA de inversor / red basado en triac de estado sólido, la idea fue solicitada por Music girl.

Especificaciones técnicas

Me gustaría reemplazar el relé SPDT con 2 scr. ¿Consideraría un circuito para reemplazar esos relés de cambio ?
Creo que un relé necesitaría manejar 60 amperios para ser efectivo para el lado del inversor ... y un SCR más pequeño para el lado del cargador.

Muchas gracias por el gran trabajo que haces.

El diseño # 1

El funcionamiento del circuito de cambio de red del inversor de estado sólido basado en triac que se muestra arriba puede entenderse con la ayuda de los siguientes puntos:

Suponiendo que esté presente CA de la red eléctrica:

1) La sección del cargador de batería está en estado activo y carga la batería.

2) La CC del suministro del cargador mantiene T2 y el triac TR2 encendidos.

3) TR2 permite que la carga obtenga el voltaje de suministro de la red eléctrica de CA.

4) T2 mantiene el triac TR1 y T1 apagados, deshabilitando el suministro de batería al inversor y cortando la entrada de red del inversor a la carga, respectivamente.

5) En caso de falla de la red de CA, T2 y TR2 se APAGAN dando lugar a las siguientes condiciones.

6) T1 conecta el negativo de la batería con el circuito inversor y lo enciende rápidamente.

7) TR1 asegura que la CA generada por el inversor pueda pasar instantáneamente a los aparatos, lo que garantiza un cambio ininterrumpido de la red de CA a la red del inversor a través de la conmutación correspondiente de los triacs.

Diseño # 2: Circuito de cambio automático Triac para inversor / red

El segundo circuito a continuación analiza un circuito de cambio triac automático simple de red al inversor y viceversa para asegurar una transferencia de red del inversor bien aislada para la carga. Esto es para eliminar la posibilidad de que el contador de energía de la red registre el consumo de suministro del inversor en la factura de la red. La idea fue solicitada por el Sr. Puneet

Objetivos y requisitos del circuito

1. Es un gran placer dejarse guiar por ti. Muchas gracias.
2. Estaba buscando SPDT / DPDT SSR requerido para trabajar 24 * 7 con un mínimo de energía / calor.
3. Mi residencia se divide básicamente en dos secciones que funcionan con dos fases diferentes de 230 V CA. Vamos a nombrarlos P1 y P2.
4. Ahora, el problema comienza cuando aparece un inversor de energía. El inversor es alimentado por P1 pero alimenta algunos componentes eléctricos en otra sección que básicamente es alimentada por P2.
   Con los nuevos contadores de energía, que básicamente calculan el consumo en función de la diferencia entre las corrientes neutras de entrada y salida, sí se calcula la carga en ambos contadores de energía.
5. Pensé en poner un selector de fase basado en SSR (no uno mecánico debido al desgaste de la carga de 230v AC).
6. El SPDT NC conectaría el inversor, mientras que NO conectaría la carga a P2. P2 alimentaría el gatillo, es decir, operaría el relé.
7. Entonces, cuando P2 está disponible, encendería el relé y NO conectaría la carga de alimentación con P2, mientras que en ausencia de P2 apagaría el relé que conecta la línea del inversor a la carga de la sección.
8. Me resulta difícil encontrar algún SSR SPDT / DPDT que cumpla con mis requisitos o si alguno es muy costoso, así que si puede ayudarme con cualquier circuito de este tipo.

Evaluación del circuito

Gracias Puneet, básicamente quieres un estado sólido Relé de conmutación SPDT que cambiará la carga de la red al inversor durante la falla de la red y viceversa cuando la red vuelva ... esto también impedirá que el medidor de energía registre la corriente del inversor en su cálculo mientras el inversor está funcionando.

Espero haberlo entendido bien.

Esto también requeriría aislar el neutro para que el contador de energía esté completamente desconectado de la carga y la línea neutra durante la ausencia de la red.

Aislar el neutro

¡Eso es perfectamente correcto!

Me gustaría diferir sobre el último punto: aislamiento de neutro en ausencia de red. La razón es que el cable vivo del inversor se conecta directamente en la sección 2 y no desde el medidor de energía. Dado que la red eléctrica está apagada, creo que el circuito del medidor de energía puede no estar encendido para detectar el consumo en el lado neutral.

Puedo estar equivocado en mi suposición. Entonces, si cree que la neutralidad también necesita aislamiento, diseñe el circuito en consecuencia. Esa fue una cierta confusión que tuve, por lo que siempre mencioné SPDT / DPDT en mi solicitud.

Avísame si necesitas más información.

Gracias
Puneet

Solución:

Creo que DPDT podría ser un poco más complejo con un relé basado en triac , por lo que es mejor seguir con una variante SPDT.

Creo que podría probar el último circuito SPDT del artículo anterior, con algunas modificaciones.

Aquí puede unir los cables inferiores del triac y conectarlos con la carga (el otro extremo de la carga conectado con el neutro), mientras que los cables superiores se pueden separar y unir con las respectivas fases (red e inversor)

para alimentar el circuito en ambas situaciones podríamos utilizar dos 0.33uF por separado, uno conectado a la red y el otro a la fase inversora.

Solo para mi clara comprensión, estoy confundido con la última declaración sobre condensadores de 0.33 uf, ¿dónde exactamente debería ponerlos?

Pocas consultas:

1. ¿Necesito agregar disipadores de calor a los triacs? 2. Creo que el disparador es de 5 V CC procedente de la red. ¿Debo optar por el suministro del transformador para reducir 230 V CA a 5/6 V CA y rectificar? Si tiene algún diseño específico para eso, por favor guíeme. 3. Si no es CC arriba, debo tener especial cuidado con el cruce por cero del optoacoplador.

Había vuelto a dibujar el diagrama del circuito según sus instrucciones, pero no pude cargarlo aquí.

Hola Puneet, puedes enviar el diagrama a mi correo

el disparador puede ser de 5 V o 12 V que no es crítico.

En el último diagrama, el 0.33uF se puede ver conectado con la red, puede conectar un segundo 0.33uF del lado del zener y conectar su otro extremo con la red del inversor ... esto permitiría que el circuito del transistor funcione tanto en el situaciones, durante ausencia y presencia de red.

En mi opinión, no es necesario activar el paso por cero.

Diseño de cambio Triac modificado

Hola Swagatam,

Se adjunta el diagrama de circuito modificado. Espero haberlo modificado según sus instrucciones. Déjeme saber sus valiosos comentarios.

También le pediría que sugiera la mejor opción posible para obtener la señal de 5 V CC en el extremo del disparador. ¿Debo buscar un suministro sin transformador o uno con transformador?

Con respecto a los condensadores de 0.33uF, dudo que haya hecho la conexión correcta o si esto viene de los extremos inferiores de los triacs, ya que aquí las dos entradas de fase chocarían.

Correcciones

Hola Puneet,

las conexiones de 0.33uF están bien, la corriente en el otro lado de 0.33uF será bastante baja y no se dañarán entre sí.

se supone que el lado inferior de los triacs está conectado solo con la carga, no con el circuito negativo, el negativo del circuito debe conectarse directamente con el neutro. resto todo se ve bien.

Muchas gracias por tu rápida respuesta.

Espero que este sea el correcto. Mi mala suerte, no vi las fases en cortocircuito a tierra / neutral en los extremos inferiores del triac

¿Este circuito sería capaz de manejar alrededor de 500 vatios de carga?

Hola Puneet,

Ahora se ve bien y, con suerte, debería funcionar según las expectativas.

El disparador del opto puede extraerse de la red eléctrica, es decir, de la red del inversor o de la red, dependiendo de cuál se seleccione para activar el circuito de conmutación del triac.

La entrada del opto podría conectarse con estos suministros a través de una resistencia de 68K y 5 vatios.