Domácí stmívače. Část třetí. Jak ovládat tyristor?

Jak zapnout tyristor? Zapněte tyristor stejnosměrným proudem.

Začátek řady článků o domácích stmívačích:

Část první Druhy tyristorů

Část druhá Tyristorové zařízení

Pro zodpovězení této otázky budete muset sestavit jednoduché schéma znázorněné na obrázku. 1. Po sestavení obvodu by měl být připojen ke zdroji konstantního napětí. Nejlepší ze všeho, pokud se jedná o regulovaný laboratorní zdroj s ochranou, alespoň před zkratem, co se během experimentů může stát?

Motor s proměnným odporem R2 by měl být v diagramu nastaven do dolní polohy. Poté, zatímco držíte stisknuté tlačítko SB1 (světlo by nemělo stále svítit), pomalu posuňte jezdec nahoru v diagramu. V některé poloze motoru se kontrolka rozsvítí, poté by se tlačítko mělo uvolnit, čímž se odstraní signál z UE. Po uvolnění tlačítka by světlo mělo zůstat rozsvícené. Jak to všechno lze vysvětlit?

Otáčením motoru rezistoru R2 jsme zvýšili proud UE, na jehož určité hodnotě byla charakteristika tyristoru narovnána a otevřena, jak je vidět na postava 2 (viz volt - ampérová charakteristika tyristoru v článku "Tyristorové zařízení"). Rezistor R1 je navržen tak, aby omezoval proud RE, takže nepřekračuje přípustnou úroveň specifikovanou v referenčních datech. Pokud nyní uvolníte tlačítko SB1, žárovka zůstane svítit, protože její proud je dostačující k udržení tyristoru v otevřeném stavu. Tento bod je také znázorněn na obrázku. 2jako Iud.

Kresba 1. Schéma pro zkušenost se zapnutím tyristoru

Pokud je v tomto experimentu bod A na obrázku 1 Pokud zapnete miliametr, můžete změřit proud řídicí elektrody. Pokud otestujete několik případů tyristorů stejné značky, bude proud kontrolní elektrody, na které se světlo rozsvítí, odlišný, s poměrně významným rozptylem. Tyto proudy se mohou lišit v rozmezí 10 - 15 mA.

Pomocí tohoto obvodu můžete také určit přídržný proud tyristoru, pro který je milimetr připojen k bodu B, a proměnný odpor 2,2 - 3,3 K ohmů, dříve přivedený na nulu, je připojen k bodu B. Poté, co lze tyristor zapnout otočením rezistoru R2, když je tlačítko SB1 uvolněno, snižte proud v zátěži pomocí dalšího variabilního rezistoru.

Nejmenší proud, při kterém vypíná tyristor, bude v tomto případě přidržovacím proudem. Přídržný proud, stejně jako proud kontrolní elektrody, je malý, řádově 10 - 15 mA, ale v obou případech, čím menší, tím lepší.

Řízení tyristorů pulzním proudem

Pro provedení tohoto experimentu by mělo být schéma znázorněné na obrázku 1 mírně modifikováno a mělo by se zobrazit podle obrázku 2.

Obrázek 2. Řízení tyristorů pulzním proudem

Když je stisknuto tlačítko SB1, kondenzátor C1 se nabíjí prostřednictvím UE tyristoru, v důsledku čehož se tyristor otevírá krátkým impulsem nabíjecího proudu, jak ukazuje světelná žárovka. Uvolnění a následné stisknutí tlačítka nepovede k žádným změnám, světlo bude nadále svítit. Může být splacena pouze způsoby, které byly zvažovány dříve, a kromě nich krátkým připojením kondenzátoru C2, jak je znázorněno tečkovanou čarou. Tento kondenzátor posunuje tyristor, proud skrze něj se rovná nule, v důsledku toho se tyristor vypne. Ale až poté můžete znovu použít tlačítko SB1. Aby byl připraven na další lis, kondenzátor C1 se vybíjí přes odpor R1.

Tyristor v zařízení regulátoru fázového výkonu

Obrázek 3 ukazuje diagram nejjednoduššího regulátoru výkonu na trinistoru ve stejném časovém diagramu výstupních napětí.

Obrázek 3. Schéma studia regulátoru výkonu

V závislosti na velikosti řídicího proudu má tyristor vlastnost otevírat se při různých napětích na anodě. Tato vlastnost se používá v obvodech regulátoru výkonu. Schéma ukazuje body pro připojení osciloskopu, což vám umožní vidět na první pohled diagramy znázorněné na obrázku. Pokud to není možné, stačí si jen promluvit.

Regulátor je napájen transformátorem, jako v předchozích experimentech diodový můstek VD1 - VD4. Je nemožné nainstalovat filtrační kondenzátor rovnoběžně s můstkem, protože napětí bude mít tvar znázorněný tečkovanou čarou na obrázku 3a a tyristor nebude schopen vypnout, když napětí projde nulou: lampa, která se jednou rozsvítí, se bude i nadále rozsvítit.

Nejprve by měl být motor s proměnným odporem R2 v diagramu nastaven do horní polohy a stiskněte tlačítko SB1. Odpor v obvodu UE je v tomto případě malý, pouze 100 Ω, a proud dostatečný k otevření tyristoru se u anody, na samém začátku polovičního cyklu, u napětí o něco více než jednoho voltu. Z tohoto důvodu by se měla žárovka rozsvítit na plné teplo, což odpovídá časovému diagramu a, který lze pozorovat na osciloskopu.

Toto napětí je získáno v důsledku poloviční vlny usměrnění sinusoidu. Uvnitř poločasů nebude samozřejmě žádné vertikální líhnutí, to je pouze na obrázku. Když uvolníte tlačítko, světlo by mělo zhasnout, když usměrněné napětí prochází nulou.

Pokud stisknete tlačítko znovu a pomalu posunete posuvník variabilního rezistoru dolů v diagramu, jas lampy se sníží a na osciloskopu uvidíte zkreslené kusy polovičního sinusoidu. V diagramech jsou znázorněny svislým šrafováním. Síla v zátěži bude odpovídat zastíněné oblasti - v tomto okamžiku je tyristor otevřený.

Je tomu tak proto, že když je motor rezistoru R2 posunut dolů, odpor v obvodu regulační elektrody se zvyšuje a RE proud dostatečný k otevření tyristoru se získá se zvyšujícími se hodnotami napětí na anodě.

Tento stav je možný pouze do diagramu 3c, dokud napětí na anodě nedosáhne své maximální hodnoty. Stínovaná část diagramu odpovídá 50% výkonu zátěže s regulačním rozsahem pouze 50 - 100%. Jak pokračovat v další regulaci?

Chcete-li to provést, měli byste změnit fázi napětí na UE ve srovnání s fází napětí na anodě, čehož lze dosáhnout velmi jednoduchým způsobem. Stačí připojit kondenzátor C1, jak je znázorněno na obrázku, tečkovanou čarou. Nyní bude tyristor otevřen při nízkých hodnotách anodového napětí, počínaje druhou částí polovičního cyklu, jak je znázorněno na diagramu 3d, což rozšíří regulační rozsah z 0 - 100%.

Po prostudování teorie a provedení jednoduchých praktických cvičení můžete přistoupit k výrobě stmívačů a regulátorů výkonu.

Čtěte dále v následujícím článku.

Pokračování článku: Domácí stmívače. Praktická zařízení tyristorů

Boris Aladyshkin, bgv.electricianexp.com