El ajuste de amplitud (también conocido como control de amplitud ) permite el control de potencia de las cargas eléctricas, que se operan con voltaje de CA. Una aplicación representativa es el control de calentamiento de hornos industriales de alta temperatura.
Funcionalidad [ editar ]
Al contrario del control de ángulo de fase convencional o de onda completa , durante el control de amplitud solo se cambia la amplitud de la corriente de suministro sinusoidal. El nivel de la amplitud solo depende de la potencia consumida. La oscilación sinusal no cambia.
Debido a que la corriente y el voltaje están en fase, solo se toma la potencia real de la red para el control de amplitud. Por lo tanto, el consumo de corriente de la red eléctrica es considerablemente más bajo que el consumo de corriente en caso de operación de ángulo de fase.
Ventajas [ editar ]
El flujo de corriente continuo provoca un funcionamiento suave de los elementos calentadores usados y, por lo tanto, se obtienen vidas útiles más largas. Dependiendo de las condiciones ambientales, la vida útil puede ser el doble.
Especialmente se puede reducir el daño superficial de los elementos del calentador en los umbrales.
El control de amplitud elimina los efectos de flicker y los armónicos, como es habitual en las unidades de tiristores, por lo que se cumplen las especificaciones estándar según EN 61000-3-2 y EN 61000-3-3.
No se requiere compensación de potencia reactiva , lo que reduce los costos de equipo.
Aplicaciones [ editar ]
Unidades sinusales o convertidores de potencia IGBT para el control de potencia de:
- Calentadores de resistencia
- Carburo de silicio (SC) - elementos calefactores
- Disilicida de molibdeno (MoSi2) - Elementos calentadores
- Radiadores de infrarrojos
clases de protección IEC se definen en IEC 61140 y se usan para diferenciar los requisitos de conexión a tierra de protección de los dispositivos.
Clase 0 [ editar ]
Estos aparatos no tienen conexión a tierra de protección y cuentan con un solo nivel de aislamiento entre las partes activas y las piezas metálicas expuestas. Si se permite, los artículos de Clase 0 están diseñados para usarse solo en áreas secas. Un solo fallo podría provocar una descarga eléctrica u otro suceso peligroso, sin activar el funcionamiento automático de ningún fusible o disyuntor. Las ventas de dichos artículos han sido prohibidas en gran parte del mundo por razones de seguridad, por ejemplo en el Reino Unido por la Sección 8 de los Reglamentos sobre equipos eléctricos de baja tensión (Seguridad) de 1989 y Nueva Zelanda por la Ley de Electricidad . Un ejemplo típico de un aparato de Clase 0 es el estilo antiguo de las luces navideñas.. Sin embargo, el equipo de esta clase es común en algunos países de 110 V, y en gran parte del mundo en desarrollo de 220 V, ya sea oficialmente permitido o no. Estos aparatos no tienen su chasis conectado a tierra eléctrica. En muchos países, el enchufe de un equipo de clase 0 es tal que no se puede insertar en un tomacorriente conectado a tierra como Schuko . La falla de un equipo de este tipo en una ubicación donde hay equipo conectado a tierra puede causar un choque fatal si uno toca ambos. Cualquier equipo con un enchufe schuko actuará como un equipo de Clase 0 cuando esté conectado a un tomacorriente sin conexión a tierra.
Clase I [ editar ]
Estos aparatos deben tener su chasis conectado a tierra (EE. UU .: tierra) mediante un conductor de tierra separado (de color verde / amarillo en la mayoría de los países, verde en EE. UU., Canadá y Japón). La conexión a tierra se logra con un cable de alimentación de 3 conductores, que generalmente termina con un conector de CA de 3 clavijas que se enchufa en una toma de CA correspondiente. El requisito básico es que ninguna falla individual puede ocasionar que se exponga un voltaje peligroso, por lo que podría causar una descarga eléctrica y que, si se produce una falla, el suministro se eliminará automáticamente (a veces, esto se denomina ADS = Desconexión automática del suministro).
Un fallo en el aparato que hace que un conductor vivo entre en contacto con la carcasa causará que una corriente fluya en el conductor de tierra. Si es lo suficientemente grande, esta corriente disparará un dispositivo de sobrecorriente ( fusible o disyuntor (CB)) y desconectará la alimentación. El tiempo de desconexión debe ser lo suficientemente rápido para que no se inicie la fibrilación si una persona está en contacto con la carcasa en ese momento. Esta vez y la clasificación de corriente, a su vez, establece una resistencia máxima a tierra permitida. Para proporcionar protección adicional contra fallas de alta impedancia, es común recomendar un dispositivo de corriente residual (RCD) también conocido como disyuntor de circuito de corriente residual (RCCB), interruptor de circuito de falla a tierra (GFCI) o interruptor automático de corriente residual con protección de sobrecorriente integral (RCBO), que cortará el suministro de electricidad al Aparato si las corrientes en los dos polos de la fuente no son iguales y opuestas.
Clase 0I [ editar ]
Instalaciones eléctricas donde el chasis está conectado a tierra con un terminal separado, en lugar de a través del cable de alimentación. En efecto, esto proporciona la misma desconexión automática que la Clase I, para equipos que de lo contrario serían Clase 0.
Clase II [ editar ]
Un aparato eléctrico de clase II o con doble aislamiento es uno que se ha diseñado de manera que no requiera una conexión de seguridad a tierra eléctrica .
El requisito básico es que ninguna falla individual puede ocasionar que un voltaje peligroso se exponga de manera que pueda causar una descarga eléctrica y que esto se logre sin depender de una carcasa de metal conectada a tierra. Esto generalmente se logra al menos en parte al tener al menos dos capas de material aislante entre las partes vivas y el usuario, o mediante el uso de aislamiento reforzado.
En Europa , un aparato con doble aislamiento debe estar etiquetado como Clase II o con doble aislamiento o llevar el símbolo de doble aislamiento: ⧈ (un cuadrado dentro de otro cuadrado).
Las fuentes de alimentación de CA / CC aisladas (como los cargadores de teléfonos celulares) se designan normalmente como Clase II, lo que significa que los cables de salida de CC están aislados de la entrada de CA. La designación "Clase II" no debe confundirse con la designación "Clase 2", ya que esta última no está relacionada con el aislamiento (se origina en la norma UL 1310, que establece límites en la tensión / corriente / potencia de salida máxima).
Clase III [ editar ]
Un aparato de Clase III está diseñado para ser suministrado desde una fuente de alimentación de voltaje extra bajo separado / de seguridad ( SELV ). El voltaje de un suministro SELV es lo suficientemente bajo como para que, en condiciones normales, una persona pueda entrar en contacto con él sin riesgo de descarga eléctrica. Por lo tanto, no se requieren las características de seguridad adicionales integradas en los aparatos de Clase I y Clase II. Para los dispositivos médicos, el cumplimiento con la Clase III no se considera una protección suficiente, y se aplican normas más estrictas a dicho equipo.
funcionamiento de periféricos autónomos es una característica del hardware que se encuentra en algunas arquitecturas modernas de microcontroladores para descargar ciertas tareas en periféricos autónomos integrados con el fin de minimizar las latencias y mejorar el rendimiento en aplicaciones duras en tiempo real, así como para ahorrar energía en niveles ultra bajos. - Diseños de poder.
Descripción general [ editar ]
Las formas de periféricos autónomos en los microcontroladores se introdujeron por primera vez alrededor de 2005. Permitiendo que los periféricos integrados funcionen independientemente de la CPU e incluso interactúen entre sí de ciertas maneras preconfiguradas descargan la comunicación controlada por eventos en los periféricos para ayudar a mejorar el tiempo real el rendimiento debido a una menor latencia y permite un rendimiento dedatos potencialmente mayor debido al paralelismo agregado. Desde 2009, el esquema se ha mejorado en nuevas implementaciones para continuar funcionando también en los modos de suspensión , lo que permite que la CPU permanezca inactiva durante largos períodos de tiempo para ahorrar energía. Esto es parcialmente impulsado por el IoTmercado. [1]
Conceptualmente, el funcionamiento periférico autónomo puede verse como una generalización y mezcla entre el acceso directo a la memoria (DMA) y las interrupciones de hardware . Los periféricos que emiten señales de eventos se denominan generadores de eventos o productores, mientras que los periféricos de destino se denominan usuarios o consumidores de eventos . En algunas implementaciones, los periféricos se pueden configurar para preprocesar los datos entrantes y realizar diversas funciones específicas de los periféricos, como la comparación, la creación de ventanas, el filtrado o el promedio en el hardware sin tener que pasar los datos a través de la CPU para su procesamiento.
Implementaciones [ editar ]
Las implementaciones conocidas incluyen:
- Periféricos autónomos inteligentes (unidad de captura / comparación CCU6 ) en la serie Infineon XC800 de microcontroladores de 8 bits compatibles con 8051 desde 2005 [2]
- De sucesos del sistema ( Evsys ) en Atmel AVR XMEGA microcontroladores de 8 bits desde el año 2008 [3] [4]
- Sistema de eventos periféricos ( PES ) con SleepWalking [5] en los microcontroladores de 32 bits Atmel AVR32 AT32UC3L desde 2009 [6] [7] [8]
- Sistema de reflejo periférico ( PRS ) en Energy Micro (ahora Silicon Labs ) microcontroladores basados en ARM Gecko EFM32 de 32 bits desde 2009 [9] [10] [8]
- IXYS / Zilog ZNEO Z16FMC microcontroladores de 16 bits desde 2011 [11] [12]
- Event Link Controller ( ELC ) en microcontroladores Renesas desde 2011
- Interconexión periférica programable ( PPI ) en microcontroladores basados en ARM nórdicos nRF de 32 bits desde aproximadamente 2011 [13]
- Periféricos autónomos en microcontroladores Infineon XMC de 32 bits desde 2012 [14]
- La transferencia de datos Director ( DTM ) en Silicon Labs Precision32 SiM3L1 32 bits ARM Cortex-M3microcontroladores desde 2012 [15] [8] [16]
- Sistema de eventos periféricos ( PES ) con SleepWalking en Atmel (ahora Microchip ) Microcontroladores ARM Cortex-M4 SAM4L de 32 bits desde 2012 [17]
- Periféricos Power-Smart en Freescale (ahora NXP ) Microcontroladores ARinet Cortex-M0 + Kinetis L de 32 bits desde 2012 [18]
- Sistema de eventos ( EVSYS ) con SleepWalking [5] en Atmel (ahora Microchip) Microcontroladores ARDCortex-M0 + de 32 bits SAMD , SAML y SAMC desde 2013 [19] [20]
- Periféricos independientes centrales ( CIP ) en Microchip PIC16F [21] y PIC18F [22] , así como microcontroladores de 8 bits AVtin ATT de Microchip desde 2015 [23] [24] [25]
- Los periféricos interconectan la matriz en los microcontroladores basados en ARM STM32 de STMicroelectronics desde 2015
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