Regulator de putere tiristor: circuit, principiu de funcționare și aplicare. Reglarea puterii Regulator de putere tiristor pentru circuit inductiv

Un dispozitiv semiconductor care are 5 joncțiuni p-n și este capabil să treacă curent în direcțiile înainte și invers se numește triac.

Datorită incapacității de a funcționa la frecvențe înalte de curent alternativ, sensibilitate ridicată la interferențe electromagnetice și generare semnificativă de căldură la comutarea sarcinilor mari, acestea nu sunt în prezent utilizate pe scară largă în instalațiile industriale de mare putere.

Acolo sunt înlocuite cu succes de circuite bazate pe tiristoare și tranzistoare IGBT. Dar dimensiunile compacte ale dispozitivului și durabilitatea acestuia, combinate cu costul scăzut și simplitatea circuitului de control, le-au permis să fie utilizate în zone în care dezavantajele de mai sus nu sunt semnificative.

Astăzi, circuitele triac pot fi găsite în multe aparate de uz casnic, de la uscătoare de păr la aspiratoare, unelte electrice de mână și dispozitive electrice de încălzire - acolo unde este necesar un control fără probleme a puterii.

Principiul de funcționare

Regulatorul de putere de pe un triac funcționează ca o cheie electronică, deschizându-se și închizându-se periodic la o frecvență specificată de circuitul de control.

Când este deblocat, triacul trece o parte din semi-undă a tensiunii de rețea, ceea ce înseamnă că consumatorul primește doar o parte din puterea nominală. Fă-o singur

Astăzi, gama de regulatoare triac la vânzare nu este foarte mare.

Și, deși prețurile pentru astfel de dispozitive sunt mici, de multe ori acestea nu îndeplinesc cerințele consumatorilor. Din acest motiv, vom lua în considerare câteva circuite de bază ale regulatoarelor, scopul lor și baza elementului utilizat. Diagrama dispozitivului

Cea mai simplă versiune a circuitului, concepută pentru a funcționa cu orice sarcină.

• Sunt utilizate componente electronice tradiționale, principiul de control este fază-impuls.
• Componente principale:
• triac VD4, 10 A, 400 V;

dinistor VD3, prag de deschidere 32 V; potențiometrul R2.

Durata de deschidere este reglată prin selectarea tensiunii de prag VD3 (valoare constantă) și a rezistenței R2. Puterea în sarcină este direct proporțională cu valoarea rezistenței potențiometrului R2.

Un circuit suplimentar de diode VD1 și VD2 și rezistență R1 este opțional și servește pentru a asigura o reglare lină și precisă a puterii de ieșire.

Curentul care trece prin VD3 este limitat de rezistența R4. Se realizează astfel durata pulsului necesară pentru deschiderea VD4. Siguranța Pr.1 protejează circuitul de curenții de scurtcircuit.

O caracteristică distinctivă a circuitului este că dinistorul se deschide la același unghi în fiecare semiundă a tensiunii de rețea. Ca urmare, curentul nu se redresează și devine posibilă conectarea unei sarcini inductive, de exemplu un transformator.

Triacurile trebuie selectate în funcție de dimensiunea sarcinii, pe baza calculului de 1 A = 200 W.

• Elemente folosite:
• Dinistor DB3;
• Triac TS106-10-4, VT136-600 sau altele, curentul nominal necesar este 4-12A.
• Diode VD1, VD2 tip 1N4007;
• Rezistențe R1100 kOhm, R3 1 kOhm, R4 270 Ohm, R5 1,6 kOhm, potențiometru R2 100 kOhm;

C1 0,47 µF (tensiune de funcționare de la 250 V). Rețineți că schema este cea mai comună, cu variații minore.

De exemplu, un dinistor poate fi înlocuit cu o punte de diode sau un circuit RC care suprimă interferențe poate fi instalat în paralel cu triacul. Un circuit mai modern este unul care controlează triacul de la un microcontroler - PIC, AVR sau altele.

Circuit regulator de putere triac

Asamblare

1. Regulatorul de putere trebuie asamblat în următoarea secvență: Determinați parametrii dispozitivului pe care va funcționa dispozitivul în curs de dezvoltare.
2. Parametrii includ: numărul de faze (1 sau 3), necesitatea ajustării precise a puterii de ieșire, tensiunea de intrare în volți și curentul nominal în amperi. Selectați tipul de dispozitiv (analogic sau digital), selectați elementele în funcție de puterea de sarcină.
3. Calculați disiparea căldurii folosind următoarea formulă: căderea de tensiune pe triac (aproximativ 2 V) înmulțită cu curentul nominal în amperi.
4. Valorile exacte ale căderii de tensiune în stare deschisă și fluxul de curent nominal sunt indicate în caracteristicile triacului. Obținem puterea disipată în wați. Selectați un radiator în funcție de puterea calculată. Achiziționați componentele electronice necesare
5. , radiator si placa de circuit imprimat. Așezați piste de contact pe placă și pregătiți locurile pentru instalarea elementelor.
6. Asigurați montarea pe placă pentru un triac și radiator. Instalați elementele pe placă folosind lipire.
7. Dacă nu este posibil să pregătiți o placă de circuit imprimat, atunci puteți utiliza montarea la suprafață pentru a conecta componentele folosind fire scurte. La asamblare, acordați o atenție deosebită polarității conectării diodelor și triacului. Dacă nu există marcaje pe ele, atunci există „arcuri”. Verificați circuitul asamblat cu un multimetru în modul de rezistență.
8. Produsul rezultat trebuie să corespundă designului original. Atașați în siguranță triacul la radiator.
9. Nu uitați să așezați o garnitură izolatoare de transfer de căldură între triac și radiator. Șurubul de fixare este bine izolat. Așezați circuitul asamblat
10. într-o cutie de plastic. Amintiți-vă că la bornele elementelor
11. Este prezentă o tensiune periculoasă. Rotiți potențiometrul la minim și efectuați un test de funcționare.
12. Măsurați tensiunea la ieșirea regulatorului cu un multimetru. Rotiți ușor butonul potențiometrului pentru a monitoriza modificarea tensiunii de ieșire. Dacă rezultatul este satisfăcător, atunci puteți conecta sarcina la ieșirea regulatorului.

Radiator de putere triac

Reglarea puterii

• Controlul puterii este controlat de un potențiometru, prin care se încarcă condensatorul și circuitul de descărcare a condensatorului. Dacă parametrii de putere de ieșire sunt nesatisfăcători, ar trebui să selectați valoarea rezistenței în circuitul de descărcare și, dacă domeniul de reglare a puterii este mic, valoarea potențiometrului.
• prelungiți durata de viață a lămpii, reglați iluminarea sau temperatura fierului de lipit Un regulator simplu și ieftin care folosește triacuri va ajuta.
• selectați tipul de circuit și parametrii componentelor conform sarcinii planificate.
• rezolvați-l cu atenție soluții de circuit.
• fii atent la asamblarea circuitului, observați polaritatea componentelor semiconductoare.

Articolul descrie modul în care funcționează un regulator de putere a tiristoarelor, a cărui diagramă va fi prezentată mai jos

În viața de zi cu zi, de foarte multe ori este nevoie de reglarea puterii aparatelor de uz casnic, cum ar fi aragazele electrice, fiarele de lipit, cazanele și elementele de încălzire, în transport - turația motorului etc. Cel mai simplu design de radio amator vine în ajutor - un regulator de putere pe un tiristor. Asamblarea unui astfel de dispozitiv nu va fi dificilă; acesta poate deveni primul dispozitiv de casă care va îndeplini funcția de reglare a temperaturii vârfului fierului de lipit al unui radioamator începător. Este de remarcat faptul că stațiile de lipit gata făcute cu control al temperaturii și alte funcții frumoase sunt cu un ordin de mărime mai scumpe decât un simplu fier de lipit. Un set minim de piese vă permite să asamblați un regulator de putere a tiristorului simplu pentru montarea pe perete.

Pentru informarea dumneavoastră, montarea la suprafață este o metodă de asamblare a componentelor radio-electronice fără a folosi o placă de circuit imprimat și, cu o bună pricepere, vă permite să asamblați rapid dispozitive electronice de complexitate medie.

De asemenea, puteți comanda un regulator cu tiristoare, iar pentru cei care doresc să-și dea seama singuri, o diagramă va fi prezentată mai jos și va fi explicat principiul de funcționare.

Apropo, acesta este un regulator de putere a tiristorului monofazat. Un astfel de dispozitiv poate fi folosit pentru a controla puterea sau viteza. Cu toate acestea, mai întâi trebuie să înțelegem acest lucru, deoarece acest lucru ne va permite să înțelegem pentru ce sarcină este mai bine să folosim un astfel de regulator.

Cum funcționează un tiristor?

Un tiristor este un dispozitiv semiconductor controlat capabil să conducă curentul într-o singură direcție. Cuvântul „controlat” a fost folosit dintr-un motiv, deoarece cu ajutorul său, spre deosebire de o diodă, care conduce curentul doar la un pol, puteți selecta momentul în care tiristorul începe să conducă curentul. Tiristorul are trei ieșiri:

• Anod.
• Catod.
• Electrod de control.

Pentru ca curentul să înceapă să curgă prin tiristor, trebuie îndeplinite următoarele condiții: piesa trebuie să fie într-un circuit care este alimentat și trebuie aplicat un impuls de scurtă durată electrodului de control. Spre deosebire de un tranzistor, controlul unui tiristor nu necesită menținerea semnalului de control. Nuanțele nu se termină aici: tiristorul poate fi închis numai prin întreruperea curentului din circuit sau prin formarea unei tensiuni invers anod-catod. Aceasta înseamnă că utilizarea unui tiristor în circuitele de curent continuu este foarte specifică și adesea neînțeleaptă, dar în circuitele de curent alternativ, de exemplu într-un dispozitiv precum un regulator de putere a tiristorului, circuitul este construit în așa fel încât să fie asigurată o condiție de închidere. . Fiecare dintre semi-unde va închide tiristorul corespunzător.

Cel mai probabil, nu înțelegi totul? Nu disperați - mai jos vom descrie în detaliu procesul de funcționare a dispozitivului finit.

Domeniul de aplicare al regulatoarelor tiristoare

În ce circuite este eficientă utilizarea unui regulator de putere a tiristoarelor? Circuitul vă permite să reglați perfect puterea dispozitivelor de încălzire, adică să influențați sarcina activă. Când se lucrează cu o sarcină foarte inductivă, tiristoarele pot pur și simplu să nu se închidă, ceea ce poate duce la defectarea regulatorului.

Este posibil sa ai un motor?

Cred că mulți dintre cititori au văzut sau au folosit mașini de găurit, polizoare unghiulare, care sunt numite în mod popular „polizoare” și alte unelte electrice. Poate ați observat că numărul de rotații depinde de adâncimea apăsării butonului de declanșare al dispozitivului. În acest element este încorporat un regulator de putere tiristor (a cărui diagramă este prezentată mai jos), cu ajutorul căruia se modifică numărul de rotații.

Fiţi atenți! Regulatorul tiristor nu poate modifica viteza motoarelor asincrone. Astfel, tensiunea este reglată la motoarele cu comutator echipate cu un ansamblu perie.

Schema de unul și doi tiristoare

Un circuit tipic pentru asamblarea unui regulator de putere tiristor cu propriile mâini este prezentat în figura de mai jos.

Tensiunea de ieșire a acestui circuit este de la 15 la 215 volți în cazul utilizării tiristoarelor indicate pe radiatoare, puterea este de aproximativ 1 kW. Apropo, comutatorul cu controlul luminozității luminii se face după o schemă similară.

Dacă nu aveți nevoie să reglați complet tensiunea și doriți doar o ieșire de 110 până la 220 de volți, utilizați această diagramă, care arată un regulator de putere a tiristorului cu jumătate de undă.

Cum funcţionează asta?

Informațiile descrise mai jos sunt valabile pentru majoritatea schemelor. Desemnările literelor vor fi luate în conformitate cu primul circuit al regulatorului tiristor

Un regulator de putere tiristor, al cărui principiu de funcționare se bazează pe controlul de fază al valorii tensiunii, modifică și puterea. Acest principiu constă în faptul că în condiții normale sarcina este afectată de tensiunea alternativă a rețelei de uz casnic, modificându-se conform unei legi sinusoidale. Mai sus, când se descrie principiul de funcționare al unui tiristor, s-a spus că fiecare tiristor funcționează într-o direcție, adică își controlează propria jumătate de undă dintr-o undă sinusoidală. Ce înseamnă?

Dacă conectați periodic o sarcină folosind un tiristor la un moment strict definit, valoarea tensiunii efective va fi mai mică, deoarece o parte a tensiunii (valoarea efectivă care „cade” pe sarcină) va fi mai mică decât tensiunea rețelei. Acest fenomen este ilustrat în grafic.

Zona umbrită este zona de stres care este sub sarcină. Litera „a” de pe axa orizontală indică momentul de deschidere al tiristorului. Când se termină semiundă pozitivă și începe perioada cu semiundă negativă, unul dintre tiristoare se închide și în același moment se deschide al doilea tiristor.

Să ne dăm seama cum funcționează regulatorul nostru specific de putere a tiristoarelor

Schema unu

Să precizăm în prealabil că în locul cuvintelor „pozitiv” și „negativ”, se vor folosi „primul” și „al doilea” (semi-undă).

Deci, când prima jumătate de undă începe să acționeze asupra circuitului nostru, condensatoarele C1 și C2 încep să se încarce. Viteza lor de încărcare este limitată de potențiometrul R5. acest element este variabil, iar cu ajutorul lui se setează tensiunea de ieșire. Când pe condensatorul C1 apare tensiunea necesară deschiderii dinistorului VS3, dinistorul se deschide și trece curent prin el, cu ajutorul căruia se va deschide tiristorul VS1. Momentul defectării dinistorului este punctul „a” din graficul prezentat în secțiunea anterioară a articolului. Când valoarea tensiunii trece prin zero și circuitul se află sub a doua jumătate de undă, tiristorul VS1 se închide și procesul se repetă din nou, numai pentru al doilea dinistor, tiristor și condensator. Rezistoarele R3 și R3 sunt utilizate pentru control, iar R1 și R2 sunt utilizate pentru stabilizarea termică a circuitului.

Principiul de funcționare al celui de-al doilea circuit este similar, dar controlează doar una dintre semi-undele de tensiune alternativă. Acum, cunoscând principiul de funcționare și circuitul, puteți asambla sau repara un regulator de putere a tiristoarelor cu propriile mâini.

Utilizarea regulatorului în viața de zi cu zi și măsuri de siguranță

Trebuie spus ca acest circuit nu asigura izolare galvanica fata de retea, deci exista pericolul de electrocutare. Aceasta înseamnă că nu trebuie să atingeți elementele regulatorului cu mâinile. Trebuie folosită o carcasă izolată. Ar trebui să proiectați designul dispozitivului dvs. astfel încât, dacă este posibil, să îl puteți ascunde într-un dispozitiv reglabil și să găsiți spațiu liber în carcasă. Dacă dispozitivul reglabil este amplasat permanent, atunci, în general, are sens să-l conectați printr-un comutator cu un dimmer. Această soluție va proteja parțial împotriva șocurilor electrice, va elimina necesitatea de a găsi o carcasă potrivită, are un aspect atractiv și este fabricată folosind o metodă industrială.

Pentru a controla anumite tipuri de aparate electrocasnice (de exemplu, o unealtă electrică sau un aspirator), se folosește un regulator de putere bazat pe un triac. Puteți afla mai multe despre principiul de funcționare al acestui element semiconductor din materialele postate pe site-ul nostru. În această publicație vom lua în considerare o serie de probleme legate de circuitele triac pentru controlul puterii sarcinii. Ca întotdeauna, să începem cu teorie.

Principiul de funcționare a regulatorului pe un triac

Să ne amintim că un triac este de obicei numit o modificare a unui tiristor care joacă rolul unui comutator semiconductor cu o caracteristică neliniară. Principala sa diferență față de dispozitivul de bază este conductivitatea în două sensuri atunci când treceți la modul de funcționare „deschis”, atunci când electrodul de control este furnizat curent. Datorită acestei proprietăți, triacurile nu depind de polaritatea tensiunii, ceea ce le permite să fie utilizate eficient în circuite cu tensiune alternativă.

Pe lângă caracteristica dobândită, aceste dispozitive au o proprietate importantă a elementului de bază - capacitatea de a menține conductivitatea atunci când electrodul de control este deconectat. În acest caz, „închiderea” comutatorului semiconductor are loc atunci când nu există nicio diferență de potențial între bornele principale ale dispozitivului. Adică atunci când tensiunea alternativă traversează punctul zero.

Un bonus suplimentar de la această tranziție la starea „închis” este reducerea cantității de interferență în timpul acestei faze de funcționare. Vă rugăm să rețineți că un regulator care nu creează interferențe poate fi creat sub controlul tranzistorilor.

Datorită proprietăților enumerate mai sus, este posibilă controlul puterii sarcinii prin controlul de fază. Adică, triacul se deschide la fiecare jumătate de ciclu și se închide la trecerea cu zero. Timpul de întârziere pentru pornirea modului „deschis”, așa cum ar fi, întrerupe o parte a semiciclului, ca urmare, forma semnalului de ieșire va fi dinte de ferăstrău.

În acest caz, amplitudinea semnalului va rămâne aceeași, motiv pentru care este incorect să numiți astfel de dispozitive regulatoare de tensiune.

Opțiuni pentru circuitul regulatorului

Să dăm câteva exemple de circuite care vă permit să controlați puterea sarcinii folosind un triac, începând cu cel mai simplu.

Denumiri:

• Rezistoare: R1-470 kOhm, R2 – 10 kOhm,
• Condensator C1 – 0,1 µF x 400 V.
• Diode: D1 – 1N4007, D2 – orice LED indicator 2.10-2.40 V 20 mA.
• Dinistor DN1 – DB3.
• Triac DN2 - KU208G, puteți instala un BTA16 600 analog mai puternic.

Cu ajutorul dinistorului DN1 se închide circuitul D1-C1-DN1, care mută DN2 în poziția „deschis”, în care rămâne până la punctul zero (finalizarea semiciclului). Momentul de deschidere este determinat de timpul de acumulare pe condensator al sarcinii de prag necesar pentru comutarea DN1 și DN2. Rata de încărcare C1 este controlată de lanțul R1-R2, a cărui rezistență totală determină momentul „deschiderii” triacului. În consecință, puterea de sarcină este controlată printr-un rezistor variabil R1.

În ciuda simplității circuitului, este destul de eficient și poate fi folosit ca dimmer pentru iluminarea cu filament sau ca regulator de putere a fierului de lipit.

Din păcate, circuitul de mai sus nu are feedback, prin urmare, nu este potrivit ca regulator de viteză stabilizat al unui motor electric cu comutator.

Circuit regulator de feedback

Feedback-ul este necesar pentru a stabiliza viteza motorului electric, care se poate modifica sub influența sarcinii. Puteți face acest lucru în două moduri:

1. Instalați un turometru care măsoară viteza. Această opțiune permite o ajustare precisă, dar aceasta crește costul implementării soluției.
2. Monitorizați schimbările de tensiune la motorul electric și, în funcție de aceasta, creșteți sau micșorați modul „deschis” al comutatorului semiconductor.

Ultima opțiune este mult mai ușor de implementat, dar necesită o ușoară ajustare la puterea mașinii electrice utilizate. Mai jos este o diagramă a unui astfel de dispozitiv.

Denumiri:

• Rezistoare: R1 – 18 kOhm (2 W); R2 – 330 kOhm; R3 – 180 Ohm; R4 și R5 – 3,3 kOhm; R6 – trebuie selectat așa cum este descris mai jos; R7 – 7,5 kOhm; R8 – 220 kOhm; R9 – 47 kOhm; R10 – 100 kOhm; R11 – 180 kOhm; R12 – 100 kOhm; R13 – 22 kOhm.
• Condensatoare: C1 – 22 µF x 50 V; C2 – 15 nF; C3 – 4,7 µF x 50 V; C4 – 150 nF; C5 – 100 nF; C6 – 1 µF x 50 V..
• Diode D1 – 1N4007; D2 – orice LED indicator de 20 mA.
• Triac T1 – BTA24-800.
• Microcircuit – U2010B.

Acest circuit asigură o pornire lină a instalației electrice și o protejează de suprasarcină. Sunt permise trei moduri de funcționare (setate de comutatorul S1):

• A – Când apare suprasarcină, LED-ul D2 se aprinde, indicând suprasarcină, după care motorul reduce turația la minim. Pentru a ieși din modul, trebuie să opriți și să porniți dispozitivul.
• B – Dacă există o suprasarcină, LED-ul D2 se aprinde, motorul este pornit în funcțiune la turație minimă. Pentru a ieși din modul, este necesar să îndepărtați sarcina de la motorul electric.
• C – Modul indicare suprasarcină.

Configurarea circuitului se reduce la selectarea rezistenței R6 se calculează în funcție de puterea motorului electric folosind următoarea formulă: . De exemplu, dacă trebuie să controlăm un motor de 1500 W, atunci calculul va fi după cum urmează: 0,25 / (1500 / 240) = 0,04 Ohm.

Pentru a face această rezistență, cel mai bine este să utilizați sârmă de nicrom cu un diametru de 0,80 sau 1,0 mm. Mai jos este un tabel care vă permite să selectați rezistența R6 și R11, în funcție de puterea motorului.

Dispozitivul de mai sus poate fi folosit ca regulator de viteză pentru motoare de scule electrice, aspiratoare și alte echipamente de uz casnic.

Regulator pentru sarcină inductivă

Cei care încearcă să controleze o sarcină inductivă (de exemplu, un transformator de mașină de sudură) folosind circuitele de mai sus vor fi dezamăgiți. Dispozitivele nu vor funcționa și triac-urile pot eșua. Acest lucru se datorează unei schimbări de fază, motiv pentru care în timpul unui impuls scurt comutatorul semiconductor nu are timp să treacă în modul „deschis”.

Există două opțiuni pentru a rezolva problema:

1. Furnizarea unei serii de impulsuri similare electrodului de control.
2. Aplicați un semnal constant la electrodul de control până când acesta trece prin zero.

Prima opțiune este cea mai optimă. Iată o diagramă în care se folosește această soluție.

După cum se poate observa din figura următoare, care arată oscilogramele principalelor semnale ale regulatorului de putere, un pachet de impulsuri este utilizat pentru a deschide triacul.

Acest dispozitiv face posibilă utilizarea regulatoarelor pe comutatoarele semiconductoare pentru a controla o sarcină de inducție.

Un simplu regulator de putere pe un triac cu propriile mâini

La sfârșitul articolului, vom da un exemplu de regulator de putere simplu. În principiu, puteți asambla oricare dintre circuitele de mai sus (cea mai simplificată versiune a fost prezentată în Figura 2). Pentru acest dispozitiv nici măcar nu este necesară realizarea unei plăci de circuit imprimat, dispozitivul poate fi asamblat prin montare la suprafață. Un exemplu de astfel de implementare este prezentat în figura de mai jos.

Acest regulator poate fi folosit ca dimmer și poate fi folosit și pentru a controla dispozitive puternice de încălzire electrică. Vă recomandăm să alegeți un circuit în care se folosește pentru control un comutator semiconductor cu caracteristici corespunzătoare curentului de sarcină.

O selecție de circuite și o descriere a funcționării unui regulator de putere folosind triac și multe altele. Circuitele regulatoare de putere Triac sunt potrivite pentru prelungirea duratei de viață a lămpilor cu incandescență și pentru reglarea luminozității acestora. Sau pentru alimentarea echipamentelor nestandard, de exemplu, 110 volți.

Figura prezintă un circuit al unui regulator de putere triac, care poate fi schimbat prin modificarea numărului total de semicicluri de rețea trecute de triac într-un anumit interval de timp. Elementele microcircuitului DD1.1.DD1.3 sunt realizate cu o perioadă de oscilație de aproximativ 15-25 semicicluri de rețea.

Ciclul de lucru al impulsurilor este reglat de rezistența R3. Tranzistorul VT1 împreună cu diodele VD5-VD8 este proiectat pentru a lega în momentul în care triacul este pornit în timpul tranziției tensiunii de rețea la zero. Practic, acest tranzistor este deschis, respectiv, un „1” este trimis la intrarea DD1.4, iar tranzistorul VT2 cu triac VS1 este închis. În momentul trecerii la zero, tranzistorul VT1 se închide și se deschide aproape imediat. În acest caz, dacă ieșirea DD1.3 a fost 1, atunci starea elementelor DD1.1.DD1.6 nu se va schimba, iar dacă ieșirea DD1.3 a fost „zero”, atunci elementele DD1.4.DD1 .6 va genera un impuls scurt, care va fi amplificat de tranzistorul VT2 și va deschide triacul.

Atâta timp cât există un zero logic la ieșirea generatorului, procesul se va desfășura ciclic după fiecare tranziție a tensiunii de rețea prin punctul zero.

Baza circuitului este un triac străin mac97a8, care vă permite să comutați sarcinile conectate de mare putere, iar pentru a-l regla, am folosit un vechi rezistor variabil sovietic și am folosit un LED obișnuit ca indicație.

Regulatorul de putere triac utilizează principiul controlului de fază. Funcționarea circuitului de reglare a puterii se bazează pe schimbarea momentului în care triacul este pornit în raport cu trecerea tensiunii rețelei prin zero. În momentul inițial al semiciclului pozitiv, triacul este în stare închisă. Pe măsură ce tensiunea rețelei crește, condensatorul C1 este încărcat printr-un divizor.

Creșterea tensiunii de pe condensator este deplasată în fază de la tensiunea rețelei cu o sumă care depinde de rezistența totală a ambelor rezistențe și de capacitatea condensatorului. Condensatorul este încărcat până când tensiunea peste el atinge nivelul de „defalcare” al dinistorului, aproximativ 32 V.

În momentul în care dinistorul se deschide, triacul se va deschide și un curent va curge prin sarcina conectată la ieșire, în funcție de rezistența totală a triacului deschis și de sarcină. Triac-ul va fi deschis până la sfârșitul semiciclului. Cu rezistorul VR1 setăm tensiunea de deschidere a dinistorului și triacului, reglând astfel puterea. În momentul semiciclului negativ, algoritmul de funcționare a circuitului este similar.

Opțiunea circuitului cu mici modificări pentru 3,5 kW

Circuitul controlerului este simplu, puterea de sarcină la ieșirea dispozitivului este de 3,5 kW. Cu acest radio amator de casă puteți regla iluminarea, elementele de încălzire și multe altele. Singurul dezavantaj semnificativ al acestui circuit este că nu puteți conecta o sarcină inductivă la el în nicio circumstanță, deoarece triacul se va arde!

Componente radio utilizate în proiectare: Triac T1 - BTB16-600BW sau similar (KU 208 sau VTA, VT). Dinistor T - tip DB3 sau DB4. Condensator ceramic 0,1 µF.

Rezistența R2 510 Ohm limitează volți maximi de pe condensator la 0,1 μF dacă puneți glisorul regulatorului în poziția 0 Ohm, rezistența circuitului va fi de aproximativ 510 Ohmi; Capacitatea este încărcată prin rezistențele R2 510 Ohm și rezistența variabilă R1 420 kOhm, după ce U pe condensator atinge nivelul de deschidere al dinistorului DB3, acesta din urmă va genera un impuls care deblochează triacul, după care, cu trecerea ulterioară a sinusoidei, triacul este blocat. Frecvența de deschidere și închidere a lui T1 depinde de nivelul lui U pe condensatorul de 0,1 μF, care depinde de rezistența rezistenței variabile. Adică, prin întreruperea curentului (cu o frecvență înaltă), circuitul reglează astfel puterea de ieșire.

Cu fiecare semiundă pozitivă a tensiunii alternative de intrare, capacitatea C1 este încărcată printr-un lanț de rezistențe R3, R4, atunci când tensiunea de pe condensatorul C1 devine egală cu tensiunea de deschidere a dinistorului VD7, va avea loc defectarea acesteia și capacitatea va fi descărcat prin puntea de diode VD1-VD4, precum și rezistența R1 și electrodul de control VS1. Pentru a deschide triacul, se folosește un lanț electric de diode VD5, VD6, condensator C2 și rezistență R5.

Este necesar să selectați valoarea rezistenței R2, astfel încât la ambele semi-unde ale tensiunii de rețea, triacul regulatorului să funcționeze în mod fiabil și, de asemenea, este necesar să selectați valorile rezistențelor R3 și R4, astfel încât la rotirea variabilei butonul de rezistență R4, tensiunea de pe sarcină se schimbă ușor de la valorile minime la maxime. În loc de triacul TC 2-80, puteți utiliza TC2-50 sau TC2-25, deși va exista o ușoară pierdere a puterii admisibile în sarcină.

KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 și analogii lor au fost utilizați ca triac. În momentul în care triacul este închis, condensatorul C1 este încărcat prin sarcina conectată și rezistențele R1 și R2. Viteza de încărcare este modificată de rezistența R2, rezistența R1 este proiectată pentru a limita valoarea maximă a curentului de încărcare

Când valoarea tensiunii de prag este atinsă pe plăcile condensatorului, comutatorul se deschide, condensatorul C1 este descărcat rapid la electrodul de control și comută triacul din starea închisă în starea deschisă, triacul ocolește circuitul R1; R2, C1. În momentul în care tensiunea rețelei trece prin zero, triacul se închide, apoi condensatorul C1 este încărcat din nou, dar cu o tensiune negativă.

Condensator C1 de la 0,1...1,0 µF. Rezistorul R2 1,0...0,1 MOhm. Triac-ul este pornit printr-un impuls de curent pozitiv către electrodul de control cu ​​o tensiune pozitivă la terminalul anodului convențional și printr-un impuls de curent negativ către electrodul de control cu ​​o tensiune negativă la catodul convențional. Astfel, elementul cheie pentru regulator trebuie să fie bidirecțional. Puteți utiliza un dinistor bidirecțional ca cheie.

Diodele D5-D6 sunt utilizate pentru a proteja tiristorul de o posibilă defecțiune prin tensiune inversă. Tranzistorul funcționează în modul de avalanșă. Tensiunea sa de avarie este de aproximativ 18-25 volți. Dacă nu găsiți P416B, atunci puteți încerca să găsiți un înlocuitor pentru el.

Transformatorul de impuls este înfășurat pe un inel de ferită cu diametrul de 15 mm, marca N2000. Tiristorul poate fi înlocuit cu KU201

Circuitul acestui regulator de putere este similar cu circuitele descrise mai sus, este introdus doar circuitul de suprimare a interferențelor C2, R3, iar comutatorul SW face posibilă întreruperea circuitului de încărcare al condensatorului de control, ceea ce duce la blocarea instantanee a triacului. și deconectarea sarcinii.

C1, C2 - 0,1 MKF, R1-4k7, R2-2 mOhm, R3-220 Ohm, VR1-500 kOhm, DB3 - dinistor, BTA26-600B - triac, 1N4148/16 V - dioda, orice LED.

Regulatorul este folosit pentru reglarea puterii de sarcină în circuite de până la 2000 W, lămpi cu incandescență, dispozitive de încălzire, fier de lipit, motoare asincrone, încărcător auto, iar dacă înlocuiți triacul cu unul mai puternic, acesta poate fi folosit în reglementarea actuală. circuit în transformatoarele de sudare.

Principiul de funcționare al acestui circuit de reglare a puterii este că sarcina primește o jumătate de ciclu din tensiunea rețelei după un număr selectat de semicicluri omise.

Puntea de diode redresează tensiunea alternativă. Rezistorul R1 și dioda zener VD2, împreună cu condensatorul de filtru, formează o sursă de alimentare de 10 V pentru a alimenta microcircuitul K561IE8 și tranzistorul KT315. Semiciclurile pozitive rectificate ale tensiunii care trece prin condensatorul C1 sunt stabilizate de dioda zener VD3 la un nivel de 10 V. Astfel, impulsuri cu o frecvență de 100 Hz urmează la intrarea de numărare C a contorului K561IE8. Dacă comutatorul SA1 este conectat la ieșirea 2, atunci un nivel logic va fi prezent în mod constant la baza tranzistorului. Pentru ca impulsul de resetare al microcircuitului este foarte scurt si contorul reuseste sa reporneasca de la acelasi impuls.

Pinul 3 va fi setat la un nivel logic. Tiristorul va fi deschis. Toată puterea va fi eliberată la sarcină. În toate pozițiile ulterioare ale SA1 la pinul 3 al contorului, un impuls va trece prin 2-9 impulsuri.

Cipul K561IE8 este un numărător zecimal cu un decodor pozițional la ieșire, astfel încât nivelul logic va fi periodic la toate ieșirile. Cu toate acestea, dacă comutatorul este instalat pe ieșirea 5 (pin 1), atunci numărarea va avea loc doar până la 5. Când pulsul trece prin ieșirea 5, microcircuitul va fi resetat la zero. Numărarea va începe de la zero și un nivel logic va apărea la pinul 3 pe durata unui semiciclu. În acest timp, tranzistorul și tiristorul se deschid, o jumătate de ciclu trece la sarcină. Pentru a fi mai clar, prezint diagrame vectoriale ale funcționării circuitului.

Dacă trebuie să reduceți puterea de încărcare, puteți adăuga un alt cip contrar conectând pinul 12 al cipului anterior la pinul 14 al celui următor. Prin instalarea unui alt comutator, puteți regla puterea până la 99 de impulsuri ratate. Aceste. poți obține aproximativ o sutime din puterea totală.

Microcircuitul KR1182PM1 are două tiristoare și o unitate de control pentru acestea. Tensiunea maximă de intrare a microcircuitului KR1182PM1 este de aproximativ 270 de volți, iar sarcina maximă poate ajunge la 150 de wați fără utilizarea unui triac extern și până la 2000 W la utilizare și, de asemenea, ținând cont de faptul că triacul va fi instalat. pe calorifer.

Pentru a reduce nivelul de zgomot extern, se utilizează condensatorul C1 și inductorul L1, iar capacitatea C4 este necesară pentru pornirea lină a sarcinii. Reglarea se efectuează folosind rezistența R3.

O selecție de circuite regulatoare destul de simple pentru un fier de lipit va face viața mai ușoară unui radioamator.

Combinația constă în combinarea ușurinței de utilizare a unui regulator digital și a flexibilității de reglare a unuia simplu.

Circuitul regulator de putere considerat funcționează pe principiul modificării numărului de perioade ale tensiunii alternative de intrare care merg la sarcină. Aceasta înseamnă că dispozitivul nu poate fi utilizat pentru a regla luminozitatea lămpilor incandescente din cauza clipirii vizibile. Circuitul face posibilă reglarea puterii în cadrul a opt valori prestabilite.

Există un număr mare de circuite clasice de reglare a tiristoarelor și triacului, dar acest regulator este realizat pe o bază de elemente moderne și, în plus, era bazat pe fază, de exemplu. nu transmite întreaga jumătate de undă a tensiunii de rețea, ci doar o anumită parte a acesteia, limitând astfel puterea, deoarece triacul se deschide numai la unghiul de fază necesar.

Transformatoarele, ca și motoarele electrice, au un miez de oțel. În ea, tensiunea semiundă superioară și inferioară trebuie să fie simetrică. În acest scop sunt folosite regulatoarele. Tiristorii înșiși se ocupă de schimbările de fază. Ele pot fi folosite nu numai pe transformatoare, ci și pe lămpi cu incandescență, precum și pe încălzitoare.

Dacă luăm în considerare tensiunea activă, atunci sunt necesare circuite care pot face față unei sarcini mari pentru a efectua procesul inductiv. Unii ingineri de circuite folosesc triacuri, dar nu sunt potrivite pentru transformatoare cu o putere mai mare de 300 V. Problema aici este răspândirea polarităților pozitive și negative. Astăzi, punțile redresoare pot gestiona sarcini active mari. Datorită acestora, impulsul de control ajunge în cele din urmă la curentul de menținere.

Circuit regulator simplu

Circuitul unui regulator simplu include direct un tiristor de tip poartă și un controler pentru controlul tensiunii limită. Tranzistoarele sunt folosite pentru a stabiliza curentul la începutul circuitului. Condensatorii trebuie utilizați în fața controlerului. Unii folosesc analogi combinați, dar aceasta este o problemă controversată. În acest caz, capacitatea condensatoarelor este estimată pe baza puterii transformatorului. Dacă vorbim despre polaritate negativă, atunci inductoarele sunt instalate numai cu înfășurarea primară. Conexiunea la microcontrolerul din circuit poate avea loc prin intermediul unui amplificator.

Este posibil să-ți faci singur un regulator?

Puteți realiza un regulator de tensiune tiristor cu propriile mâini, urmând circuite standard. Dacă luăm în considerare modificările de înaltă tensiune, atunci cel mai bine este să folosiți rezistențe de tip etanș. Pot rezista la o rezistență maximă la 6 ohmi. De regulă, analogii de vid sunt mai stabili în funcționare, dar parametrii lor activi sunt mai mici. În acest caz, este mai bine să nu luați în considerare deloc rezistențele de uz general. În medie, pot rezista la o rezistență nominală de numai 2 ohmi. În acest sens, autoritatea de reglementare va avea probleme serioase cu conversia curentă.

Pentru puterea mare de disipare, se folosesc condensatoare din clasa PP201. Se disting prin precizie bună, firul de înaltă rezistență este ideal pentru ei. În cele din urmă, este selectat un microcontroler cu un circuit. Elementele de joasă frecvență nu sunt luate în considerare în acest caz. Modulatoarele cu un singur canal trebuie utilizate numai împreună cu amplificatoare. Ele sunt instalate la prima și, de asemenea, la a doua rezistență.

Dispozitive de tensiune constantă

Regulatoarele de tensiune constantă cu tiristoare sunt potrivite pentru circuitele cu impulsuri. Condensatorii din ele, de regulă, sunt utilizați numai de tip electrolitic. Cu toate acestea, ele pot fi înlocuite complet cu analogi în stare solidă. O bună capacitate de transport a curentului este asigurată de puntea redresorului. Pentru o precizie ridicată a regulatorului, se folosesc rezistențe de tip combinat. Pot menține o rezistență maximă de 12 ohmi. Doar anozi de aluminiu pot fi prezenți în circuit. Conductivitatea lor este destul de bună, condensatorul nu se încălzește foarte repede.

Utilizarea elementelor de tip vid în dispozitive nu este în general justificată. În această situație, regulatoarele de tensiune DC cu tiristoare vor experimenta o reducere semnificativă a frecvenței. Pentru a configura parametrii dispozitivului, se folosesc microcircuite clasa CP1145. De regulă, acestea sunt proiectate pentru mai multe canale și au cel puțin patru porturi. Au un total de șase conectori. Rata de defecțiuni într-un astfel de circuit poate fi redusă prin utilizarea siguranțelor. Acestea trebuie conectate la sursa de alimentare numai printr-un rezistor.

Regulatoare de tensiune AC

Un regulator de tensiune AC cu tiristor are o putere medie de ieșire de 320 V. Acest lucru se realizează datorită apariției rapide a procesului de inductanță. Punțile redresoare sunt folosite destul de rar în circuitul standard. Tiristoarele pentru regulatoare sunt de obicei cu patru electrozi. Au doar trei ieșiri. Datorită caracteristicilor lor dinamice ridicate, pot rezista la o rezistență maximă de 13 ohmi.

Tensiunea maximă de ieșire este de 200 V. Datorită disipării ridicate a căldurii, amplificatoarele nu sunt absolut necesare în circuit. Tiristorul este controlat folosind un microcontroler care este conectat la placă. Tranzistoarele de oprire sunt instalate în fața condensatoarelor. De asemenea, o conductivitate ridicată este asigurată de circuitul anodic. În acest caz, semnalul electric este transmis rapid de la microcontroler la puntea redresorului. Problemele cu polaritatea negativă sunt rezolvate prin creșterea frecvenței limită la 55 Hz. Semnalul optic este controlat folosind electrozi la ieșire.

Modele de încărcare a bateriei

Regulatorul de tensiune de încărcare a bateriei tiristoare (diagrama este prezentată mai jos) se distinge prin compactitatea sa. Poate rezista la o rezistență maximă în circuit de 3 ohmi. În acest caz, sarcina curentă poate fi de numai 4 A. Toate acestea indică caracteristicile slabe ale unor astfel de regulatoare. Condensatorii din sistem sunt adesea utilizați de tip combinat.

În multe cazuri, capacitatea lor nu depășește 60 pF. Cu toate acestea, mult în această situație depinde de seria lor. Tranzistoarele din regulatoare folosesc cele de putere redusă. Acest lucru este necesar pentru ca indicele de dispersie să nu fie atât de mare. Tranzistoarele balistice nu sunt potrivite în acest caz. Acest lucru se datorează faptului că pot trece curentul doar într-o singură direcție. Ca rezultat, tensiunea la intrare și la ieșire va fi foarte diferită.

Caracteristici ale regulatoarelor pentru transformatoare primare

Regulatorul de tensiune tiristor pentru transformatorul primar folosește rezistențe de tip emițător. Datorită acestui fapt, indicatorul de conductivitate este destul de bun. În general, astfel de regulatori se disting prin stabilitatea lor. Pe ele sunt instalați cei mai obișnuiți stabilizatori. Microcontrolerele din clasa IR22 sunt folosite pentru a controla puterea. Factorul de amplificare curent în acest caz va fi mare. Tranzistoarele de aceeași polaritate nu sunt potrivite pentru regulatoarele de tipul indicat. Experții recomandă, de asemenea, evitarea porților izolate pentru elementele de legătură. În acest caz, caracteristicile dinamice ale regulatorului vor fi reduse semnificativ. Acest lucru se datorează faptului că rezistența negativă la ieșirea microcontrolerului va crește.

Regulator tiristor KU 202

Regulatorul de tensiune tiristor KU 202 este echipat cu un microcontroler cu două canale. Are trei conectori în total. Punțile de diode sunt folosite destul de rar într-un circuit standard. În unele cazuri, puteți găsi diverse diode zener. Sunt folosite exclusiv pentru a crește puterea maximă de ieșire. Ele sunt, de asemenea, capabile să stabilizeze frecvența de funcționare în regulatoare. Este mai recomandabil să folosiți condensatori în astfel de dispozitive de tip combinat. Datorită acestui fapt, coeficientul de disipare poate fi redus semnificativ. De asemenea, trebuie luată în considerare debitul tiristoarelor. Rezistoarele bipolare sunt cele mai potrivite pentru circuitul anodului de ieșire.

Modificare cu tiristor KU 202N

Regulatorul de tensiune tiristor KU 202N este capabil să transmită un semnal destul de rapid. Astfel, curentul de limitare poate fi controlat la viteză mare. Transferul de căldură în acest caz va fi scăzut. Dispozitivul ar trebui să mențină sarcina maximă la 5 A. Toate acestea vă vor permite să faceți față cu ușurință interferențelor de diferite amplitudini. De asemenea, nu uitați de rezistența nominală la intrarea circuitului. Folosind aceste tiristoare în regulatoare, procesul de inducție se realizează cu mecanismele de blocare oprite.

Schema regulatorului KU 201l

Regulatorul de tensiune cu tiristoare KU 201l include tranzistori bipolari, precum și un microcontroler multicanal. Condensatorii din sistem sunt utilizați numai de tip combinat. Semiconductorii electrolitici sunt destul de rari la regulatori. În cele din urmă, acest lucru afectează foarte mult conductivitatea catodului.

Rezistoarele cu stare solidă sunt necesare doar pentru a stabiliza curentul la începutul circuitului. Rezistoarele cu dielectrice pot fi utilizate împreună cu punți redresoare. În general, aceste tiristoare se pot lăuda cu precizie ridicată. Cu toate acestea, sunt destul de sensibile și mențin temperatura de funcționare scăzută. Din acest motiv, rata de eșec poate fi fatală.

Regulator cu tiristor KU 201a

Condensatorii sunt furnizați de un regulator de tensiune cu tiristor de tip trimmer. Capacitatea lor nominală este de 5 pF. La rândul lor, ele rezistă la o rezistență maximă de exact 30 ohmi. Conductivitatea mare a curentului este asigurată de un design interesant al tranzistorilor. Sunt situate pe ambele părți ale sursei de alimentare. Este important de reținut că curentul trece prin rezistențe în toate direcțiile. Microcontrolerul din seria PPR233 este prezentat ca un mecanism de închidere. Puteți regla periodic sistemul folosindu-l.

Parametrii dispozitivului cu tiristor KU 101g

Pentru conectarea la transformatoare de înaltă tensiune, se folosesc regulatoarele de tensiune ale tiristoarelor specificate. Circuitele lor implică utilizarea de condensatoare cu o capacitate maximă de 50 pF. Analogii interliniari nu se pot lăuda cu astfel de indicatori. Punțile redresoare joacă un rol important în sistem.

Tranzistoarele bipolare pot fi utilizate suplimentar pentru a stabiliza tensiunea. Microcontrolerele din dispozitive trebuie să reziste la o rezistență maximă de 30 ohmi. Procesul de inducție în sine decurge destul de repede. Este permisă utilizarea amplificatoarelor în regulatoare. În multe feluri, acest lucru va ajuta la creșterea pragului de conductivitate. Sensibilitatea unor astfel de regulatoare lasa mult de dorit. Temperatura maximă a tiristoarelor ajunge la 40 de grade. Din acest motiv, au nevoie de ventilatoare pentru a răci sistemul.

Proprietățile regulatorului cu tiristor KU 104a

Regulatoarele de tensiune ale tiristoarelor specificate funcționează cu transformatoare a căror putere depășește 400 V. Dispunerea elementelor lor principale poate diferi. În acest caz, frecvența de limitare ar trebui să fie la 60 Hz. Toate acestea pun în cele din urmă o sarcină uriașă asupra tranzistorilor. Aici sunt folosite tip închis.

Datorită acestui fapt, performanța unor astfel de dispozitive crește semnificativ. La ieșire, tensiunea de funcționare este în medie de 250 V. Nu este indicat să folosiți condensatori ceramici în acest caz. De asemenea, o mare întrebare în rândul experților este utilizarea mecanismelor de tăiere pentru a regla nivelul actual.