Atenuadores caseros. Tercera parte ¿Cómo controlar un tiristor?

¿Cómo encender el tiristor? Encienda el tiristor con corriente continua.

El comienzo de una serie de artículos sobre dimmers caseros:

Primera parte Tipos de tiristores

Segunda parte Dispositivo tiristor

Para responder a esta pregunta, deberá armar un esquema simple que se muestra en la figura. 1. Después de ensamblar el circuito, debe conectarse a una fuente de voltaje constante. Lo mejor de todo, si es una fuente de laboratorio regulada con protección, al menos de un cortocircuito, después de todo, ¿qué puede pasar durante los experimentos?

El motor de resistencia variable R2 debe establecerse en la posición inferior del diagrama. Luego, mientras mantiene presionado el botón SB1, (la luz aún no debe estar encendida), mueva lentamente el control deslizante hacia arriba en el diagrama. En alguna posición del motor, la lámpara se encenderá, después de lo cual se debe soltar el botón, eliminando así la señal del UE. Después de soltar el botón, la luz debe permanecer encendida. ¿Cómo se puede explicar todo esto?

Al girar la resistencia del motor R2, aumentamos la corriente de UE, a un cierto valor del cual, la característica del tiristor se enderezó y se abrió, como se muestra en figura 2 (ver volt - amperios característicos del tiristor en el artículo "Dispositivo tiristor"). La resistencia R1 está diseñada para limitar la corriente a través del RE para que no exceda el nivel permitido especificado en los datos de referencia. Si ahora suelta el botón SB1, la bombilla permanecerá encendida, ya que su corriente es suficiente para mantener el tiristor en estado abierto. Este punto también se muestra en la figura. 2como Iud

Dibujo 1. Esquema para la experiencia de encender el tiristor

Si en este experimento apunta al punto A en la figura 1 Si enciende el miliamperímetro, puede medir la corriente del electrodo de control. Si prueba varias instancias de tiristores, incluso de la misma marca, la corriente del electrodo de control en el que se enciende la luz será diferente, con una extensión bastante significativa. Estas corrientes pueden variar en el rango de 10 - 15mA.

Además, usando este circuito, puede determinar la corriente de retención del tiristor, para el cual un miliamperímetro está conectado al punto B, y una resistencia variable de 2.2 - 3.3K ohmios, previamente llevada a cero, está conectada al punto B. Después de encender el tiristor girando la resistencia R2, cuando se suelta el botón SB1, reduzca la corriente en la carga con la ayuda de una resistencia variable adicional.

La corriente más pequeña a la que se dispara el tiristor será la corriente de retención para esta instancia. La corriente de retención, así como la corriente del electrodo de control, es pequeña, del orden de 10-15 mA, pero, en ambos casos, cuanto menor sea, mejor.

Control de tiristores por corriente de pulso

Para llevar a cabo este experimento, el esquema que se muestra en la Figura 1 debe modificarse ligeramente, de modo que se vea de acuerdo con la Figura 2.

Figura 2. Control de tiristores por corriente pulsada

Cuando se presiona el botón SB1, el condensador C1 se carga a través del UE del tiristor, como resultado de lo cual el tiristor se abre con un pulso corto de la corriente de carga, como lo indica una bombilla luminosa. Al soltar y luego presionar el botón no se producirán cambios, la luz permanecerá encendida. Se puede pagar solo de la manera que se consideró anteriormente, y además de ellos, conectando brevemente el condensador C2, como se muestra en la línea de puntos. Este condensador deriva el tiristor, la corriente a través de él se vuelve igual a cero, como resultado, el tiristor se apaga. Pero solo después de eso, puede usar nuevamente el botón SB1. Para estar listo para la próxima pulsación, el condensador C1 se descarga a través de la resistencia R1.

Tiristor en el dispositivo del regulador de potencia de fase

La Figura 3 muestra un diagrama del regulador de potencia más simple en un trinistor, en el mismo diagrama de tiempo de los voltajes de salida.

Figura 3. Esquema para estudiar el regulador de potencia.

Dependiendo de la magnitud de la corriente de control, el tiristor tiene la propiedad de abrirse a diferentes voltajes en el ánodo. Esta propiedad se utiliza en circuitos reguladores de potencia. El diagrama muestra los puntos para conectar el osciloscopio, lo que le permitirá ver de primera mano los diagramas que se muestran en la figura. Si esto no es posible, solo tiene que tomar una palabra.

El regulador funciona con un transformador, como en experimentos anteriores a través de puente de diodos VD1 - VD4. Es imposible instalar un condensador de filtrado paralelo al puente, ya que el voltaje tomará la forma que se muestra en una línea punteada en la Figura 3a, y el tiristor no podrá apagarse cuando el voltaje pase por cero: la lámpara, que se enciende una vez, continuará encendiéndose.

Primero, el motor de resistencia variable R2 debe establecerse en la posición superior en el diagrama y presionar el botón SB1. La resistencia en el circuito UE en este caso es pequeña, solo 100 Ω, y la corriente suficiente para abrir el tiristor se convertirá en un voltaje de poco más de un voltio en el ánodo, al comienzo del medio ciclo. Por lo tanto, la bombilla debe encenderse a pleno calor, lo que corresponde al diagrama de tiempo a, que se puede observar en el osciloscopio.

Este voltaje se obtiene como resultado de la rectificación de media onda de la sinusoide. Por supuesto, no habrá sombreado vertical dentro de los medios períodos, esto es solo en la figura. Cuando suelte el botón, la luz debería apagarse cuando el voltaje rectificado pase por cero.

Si presiona el botón nuevamente y desliza lentamente el control deslizante de la resistencia variable hacia abajo en el diagrama, entonces el brillo de la lámpara disminuirá, y en el osciloscopio podrá ver piezas distorsionadas de un medio sinusoide. En los diagramas se muestran mediante sombreado vertical. La potencia en la carga corresponderá al área sombreada, en este momento el tiristor está abierto.

Esto se debe a que, cuando el motor de la resistencia R2 se baja, la resistencia en el circuito del electrodo de control aumenta, y la corriente RE suficiente para abrir el tiristor se obtiene con valores de voltaje crecientes en el ánodo.

Este estado de cosas solo es posible hasta el diagrama 3c, hasta que el voltaje en el ánodo alcance su valor máximo. La parte sombreada del diagrama corresponde al 50% de la potencia de carga con un rango de control de solo 50 - 100%. ¿Cómo continuar una mayor regulación?

Para hacer esto, debe cambiar la fase del voltaje en el UE en relación con la fase del voltaje en el ánodo, que se puede lograr de una manera muy simple. Es suficiente conectar el condensador C1, como se muestra en el diagrama con una línea de puntos. Ahora el tiristor se abrirá a valores bajos del voltaje del ánodo, comenzando desde la segunda parte del medio ciclo, como se muestra en el diagrama 3d, lo que ampliará el rango de control de 0 a 100%.

Después de estudiar la teoría y realizar ejercicios prácticos simples, puede proceder a la fabricación de reguladores y reguladores de potencia.

Sigue leyendo en el próximo artículo.

Continuación del artículo: Atenuadores caseros. Tiristor Dispositivos prácticos

Boris Aladyshkin, bgv.electricianexp.com