Οικιακοί ρυθμιστές. Μέρος τέταρτο Πρακτικές συσκευές Thyristor

Η βάση των ρυθμιστών και των ρυθμιστών ισχύος είναι, κατά κανόνα, θυρίστορ και triacs. Η λειτουργία αυτών των συσκευών ημιαγωγών περιγράφηκε στα προηγούμενα τρία μέρη του αντικειμένου και τώρα μπορείτε να εξοικειωθείτε με τη συσκευή ορισμένων πρακτικών συσκευών σε θυρίστορ. Όλα τα κυκλώματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη χρησιμοποιούν την αρχή ελέγχου φάσης που περιγράφεται στο τέλος. τρίτο μέρος του άρθρου.

Πρώτον, ας εξοικειωθούμε με αρκετά απλά σχήματα που περιέχουν μια μικρή ποσότητα λεπτομέρειας και τουλάχιστον ως εκ τούτου τα πιο προσιτά για επανάληψη σε ερασιτεχνικές συνθήκες. Ωστόσο, τα σχήματα μπορούν να είναι πιο σύνθετα, αλλά ο αλγόριθμος για την εργασία τους είναι ακόμα ο ίδιος - η φωτεινότητα της πηγής φωτός ρυθμίζεται. Μερικές φορές υπάρχουν σχέδια που συνδυάζουν το πραγματικό dimmer και διακόπτης λυκόφωτοςή ένα σχέδιο για την ομαλή ενεργοποίηση της λυχνίας. Αλλά πρώτα, τα απλούστερα σχήματα.

Προκειμένου να μην επιστρέψει στο προηγούμενο μέρος του άρθρου κάθε φορά, ίσως αυτό εισαγάγετε ξανά την εικόνα σε αυτό το σημείο του κειμένου.

Σχέδιο 1. Διαγράμματα χρονισμού ενός ρυθμιστή ισχύος φάσης

Η κατακόρυφη σκίαση αντιστοιχεί στην κατάσταση ενεργοποίησης του θυρίστορ και η ισχύς που τροφοδοτείται στο φορτίο είναι ανάλογη με την περιοχή των σκιασμένων περιοχών.

Στην εικόνα 2 δείχνει ένα απλό κύκλωμα dimmer που επιτρέπει μόνο σας να ρυθμίσετε φωτεινότητα της λυχνίαςχωρίς πρόσθετα χαρακτηριστικά.

Σχέδιο 2. Απλός ρυθμιστής

Η τάση δικτύου μέσω της ασφάλειας FU1 τροφοδοτείται σε γέφυρα ανορθωτή VD1 - VD4, στην διαγώνιο του οποίου είναι συνδεδεμένο το thyristor DC VS1 και η λυχνία EL1. Σε ορισμένα σχήματα, ο λαμπτήρας περιλαμβάνεται στη διαγώνιο της γέφυρας για εναλλασσόμενο ρεύμα, αλλά αυτό δεν είναι σημαντικό. Ο θυροσκόπτης εφαρμόζεται αρκετά ισχυρός, ο οποίος σας επιτρέπει να ελέγχετε το φορτίο μέχρι 1000W, όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλωμάτων. Εάν δεν απαιτείται τέτοια ισχύς, τότε το θυρίστορ μπορεί να αντικατασταθεί από ένα άλλο, για παράδειγμα από τη σειρά KU202M, που θα σας επιτρέψει να ελέγξετε τη φωτεινότητα ενός λαμπτήρα με ισχύ τουλάχιστον 500W.

Ο ελεγκτής χρησιμοποιεί τη μέθοδο ελέγχου φάσης: οι παλμοί λαμβάνονται στο ηλεκτρόδιο ελέγχου θυρίστορ, οι οποίοι μετατοπίζονται σε φάση σε σχέση με την τάση στην άνοδο. Το κύκλωμα που παράγει παλμούς ελέγχου είναι χτισμένο σε ένα τρανζίστορ διπλής βάσης διπλής βάσης τύπου ΚΤ117Α. Αυτό το τρανζίστορ δεν έχει ξένα ανάλογα.

Ο κύριος σκοπός αυτού του τρανζίστορ είναι η κατασκευή των απλούστερων γεννητριών - των tweeters, των κυκλωμάτων ενεργοποίησης για παλμικά τροφοδοτικά (που χρησιμοποιούνται στις τροφοδοσίες των τηλεοράσεων της σειράς 3USTST), καθώς και των γεννητριών παλμών ελέγχου στα κυκλώματα ελέγχου φάσης παρόμοια με αυτά που εξετάστηκαν. Αυτή η γεννήτρια λειτουργεί ως εξής.

Η διορθωμένη τάση δικτύου μέσω των αντιστάσεων R3, R4 σταθεροποιείται από συνδεδεμένες στη σειρά διόδους Zener VD5 VD6 σε επίπεδο περίπου 22 - 25V, το οποίο εξαρτάται από συγκεκριμένες περιπτώσεις διόδων zener. Αυτή η τάση, παρεμπιπτόντως, είναι παλμική, αντιστοιχεί στο διάγραμμα α) στο σχήμα 1.

Αυτή η τάση κυματοειδούς διαμέσου των αντιστάσεων R6, R7 φορτίζει τον πυκνωτή C2. Μόλις η τάση σε αυτή την τιμή φθάσει στην τιμή ανοίγματος του τρανζίστορ μονής διακλάδωσης VT1, ανοίγει και ο πυκνωτής C1 εκκενώνεται μέσω της μετάπτωσης Β2-Β1, των αντιστάσεων R1, R2 και υΥ του θυρίστορ VS1, ως αποτέλεσμα του οποίου σχηματίζεται ένας παλμός ελέγχου, ο θυρίστορας ανοίγει και το ρεύμα διέρχεται από το φορτίο. Όταν η διορθωμένη τάση κυμάτωσης διέρχεται από το μηδέν, το θυρίστορ κλείνει και παραμένει κλειστό μέχρι να φτάσει ο επόμενος παλμός ανοίγματος.

Ο ρυθμός φόρτισης του πυκνωτή C2 ρυθμίζεται από τον αντιστάτη R7.Όταν η αντίσταση είναι ελάχιστη (ο κινητήρας εξέρχεται προς τα αριστερά σύμφωνα με το διάγραμμα), η ταχύτητα φόρτισης είναι μέγιστη, ο θυροστάτης θα ανοίξει στην αρχή του μισού κύκλου, περνώντας τη μέγιστη ισχύ στο φορτίο. Όταν ο κινητήρας αντίστασης R7 κινείται προς τα δεξιά σύμφωνα με το σχήμα, ο ρυθμός φόρτισης του πυκνωτή C2 μειώνεται, έτσι ώστε ο παλμός που ελέγχει τον θυροσκόπτη VS1 να σχηματιστεί αργότερα. Δεδομένου ότι αυτή η ρύθμιση είναι φάση και η φάση μετράται από γωνιακές μονάδες - ακτίνια, λένε ότι ο παλμός σχηματίζεται σε μια ορισμένη γωνία, στην περίπτωση αυτή αργότερα από τη μέγιστη ισχύ στο φορτίο. Αυτή η διαδικασία φαίνεται στο σχήμα. 1 στα διαγράμματα b, c, d.

Στο διάγραμμα, η διακεκομμένη γραμμή δείχνει το LED HL1 και την αντίσταση R8. Σκοπός τους είναι να δείξουν ότι η συσκευή είναι συνδεδεμένη στο δίκτυο, καθώς και να παρακολουθεί την υγεία της λάμπας, εκτός αν, φυσικά, ο ρυθμιστής έχει ρυθμιστεί στο ελάχιστο. Αλλά, στην πραγματικότητα, ο ρυθμιστής είναι αρκετά λειτουργικός χωρίς αυτή την προσθήκη, ή ως επιλογές δεν θα πω τώρα.

Η ρύθμιση συσκευής είναι πολύ απλή. Με την αντίστασή του R6 να μηδενίζεται, η αντίσταση R7 επιλέγεται έτσι ώστε η φωτεινότητα της λάμπας να είναι η μέγιστη. Αυτή η ρύθμιση εξαρτάται από την τιμή του πυκνωτή C2, η τιμή του οποίου μπορεί επίσης να απαιτεί την επιλογή εντός των ορίων που υποδεικνύονται στο διάγραμμα.

Το Σχ. 3. Σπιτικό dimmer

Στο θεωρημένο κύκλωμα χρησιμοποιείται ως στοιχείο μεταγωγής ένα θυροσκόπιο, επομένως, προκειμένου να είναι δυνατή η ρύθμιση τόσο των θετικών όσο και των αρνητικών μισών κυμάτων της τάσης δικτύου, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια αρκετά μεγάλη γέφυρα διόδου στο κύκλωμα.

Εάν η ισχύς φορτίου είναι κοντά στο μέγιστο επιτρεπτό, τότε θα πρέπει να εγκατασταθεί ο θυροσκόπτης, μαζί με τις δίοδοι γέφυρας, σε ένα ψυγείο - ψυγείο, που αυξάνει περαιτέρω τις διαστάσεις της συσκευής και την πολυπλοκότητα της κατασκευής της. Για να απαλλαγούμε από τη χρήση μιας ισχυρής γέφυρας ανορθωτή, χρησιμοποιείται παράλληλη σύνδεση δύο θυρίστορ, κάτι που δεν είναι πολύ βολικό και τεχνολογικά προηγμένο.

Η χρήση συμμετρικών θυρίστορ - τριακς δίνει πολύ καλύτερα αποτελέσματα: σε μία περίπτωση ήδη περιέχει δύο αντίθετα-θυρίστορ συνδεδεμένα παράλληλα. Στην εικόνα 4 Εμφανίζεται ένα τροποποιημένο κύκλωμα χρησιμοποιώντας ένα τριακ.

Σχέδιο 4. Σβήνει στο τριακ

Μια ελαφριά βελτίωση του κυκλώματος θα του επιτρέψει να μειώσει ελαφρώς τις διαστάσεις του, ενώ η ισχύς φορτίου παραμένει η ίδια. Η μονάδα εκκίνησης θυρίστορ κατασκευάζεται επίσης σε ένα τρανζίστορ απλής διακλάδωσης ΚΤ117Α, μόνο το τρανζίστορ φορτώνεται σε ένα μετασχηματιστή Τ1 που ταιριάζει. Ένας τέτοιος συντονισμός είναι απαραίτητος για την επίτευξη παλμών ελέγχου χωρίς σταθερό στοιχείο. Αυτό καθιστά δυνατό το άνοιγμα του τριακ σε θετικές και αρνητικές μισές περιόδους της τάσης δικτύου.

Ο μετασχηματιστής είναι κατασκευασμένος σε δακτύλιο φερρίτη μεγέθους Κ16 * 10 * 4 φερρίτη της πιο συνηθισμένης μάρκας НΜ2000. Το τύλιγμα 1 περιέχει 80 και το τύλιγμα 2 περιέχει 60 σπείρες σύρματος PELSHO-0.12. Πριν από την περιέλιξη, οι αιχμηρές άκρες του δακτυλίου πρέπει να αμβλυνθούν με γυαλόχαρτο ή με διαμάντι για να αποφευχθεί η βλάβη στη μόνωση και ο ίδιος ο δακτύλιος πρέπει να τυλιχτεί με ταινία λεπτής βερνίκι, σε ακραίες περιπτώσεις, αυτοκόλλητη ταινία.

Η γέφυρα ανορθωτή VD1 - VD4 χρησιμοποιείται μόνο για την τροφοδοσία της μονάδας ρύθμισης, καθώς και ένα νέο στοιχείο κυκλώματος - η μονάδα για την ομαλή εκκίνηση του φορτίου. Ως εκ τούτου, οι δίοδοι σε αυτή είναι χαμηλής ισχύος, εκτός από εκείνες που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί 1Ν4007, είναι κατάλληλες σχεδόν για όλες τις περιπτώσεις. Το σύστημα μαλακής εκκίνησης συναρμολογείται σε τρανζίστορ VT2, VT3.

Το έργο του είναι ως εξής. Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, ο πυκνωτής C2 αρχίζει να φορτίζεται στο κύκλωμα VD6, R10. Μέσω της διόδου VD5, η τάση στον πυκνωτή C2 αρχίζει να ανοίγει τα τρανζίστορ VT3 και VT2. Η αντίσταση του τμήματος του πομπού-συλλέκτη του τρανζίστορ VT2 μειώνεται, έτσι η συνολική αντίσταση του τμήματος R4, VT2, R5 μειώνεται ομαλά και η ταχύτητα φόρτισης του πυκνωτή C1 επίσης σταδιακά αυξάνεται, η φωτεινότητα της λάμπας αυξάνεται.

Διαβάστε παρακάτω στο επόμενο άρθρο.

Συνέχεια του άρθρου: Οικιακοί ρυθμιστές. Μέρος 5. Μερικά ακόμα απλά σχήματα

Μπόρις Αλαντίσκιν