Atenuadores caseros. Parte cuatro Tiristor Dispositivos prácticos

La base de los reguladores de potencia y reguladores son, por regla general, tiristores y triacs. El funcionamiento de estos dispositivos semiconductores se describió en las tres partes anteriores del artículo, y ahora puede familiarizarse con el dispositivo de algunos dispositivos prácticos en tiristores. Todos los circuitos a considerar utilizan el principio de control de fase descrito al final. tercera parte del artículo.

Primero, vamos a familiarizarnos con esquemas bastante simples que contienen una pequeña cantidad de detalles y, al menos, los más asequibles para la repetición en condiciones de aficionado. Sin embargo, los circuitos pueden ser más complejos, pero el algoritmo para su funcionamiento sigue siendo el mismo: ajustar el brillo de la fuente de luz. A veces hay esquemas que combinan el atenuador real y interruptor crepuscularo un esquema para encender suavemente la lámpara. Pero primero, los esquemas más simples.

Para no volver a la parte anterior del artículo cada vez, quizás este inserte la imagen nuevamente en este punto del texto.

Dibujo 1. Diagramas de tiempo de un regulador de potencia de fase.

El sombreado vertical corresponde al estado de tiristor activado, y la potencia suministrada a la carga es proporcional al área de las áreas sombreadas.

En la foto 2 muestra un circuito de atenuación simple que solo le permite ajustar brillo de la lámparasin ninguna característica adicional.

Dibujo 2. Atenuador simple

La tensión de red a través del fusible FU1 se suministra a puente rectificador VD1 - VD4, en cuya diagonal están conectados el tiristor DC VS1 y la lámpara EL1. En algunos esquemas, la lámpara se incluye en la diagonal del puente para corriente alterna, pero esto no es importante. El tiristor se aplica bastante potente, lo que le permite controlar la carga de hasta 1000W, como se indica en el diagrama del circuito. Si no se requiere dicha potencia, el tiristor se puede reemplazar por otro, por ejemplo, de la serie KU202M, que le permitirá controlar el brillo de una lámpara con una potencia de al menos 500W.

El controlador utiliza el método de control de fase: los pulsos se reciben en el electrodo de control de tiristores, que se desplazan en fase con respecto al voltaje en el ánodo. El circuito que genera pulsos de control se basa en un transistor de dos bases de unión única VT1 tipo KT117A. Este transistor no tiene análogos extranjeros.

El propósito principal de este transistor es construir los generadores más simples: tweeters, circuitos de activación para fuentes de alimentación por pulsos (utilizados en las fuentes de alimentación de televisores de la serie 3USTST), así como los generadores de pulsos de control en circuitos de control de fase similares a los considerados. Este generador funciona de la siguiente manera.

La tensión de red rectificada a través de las resistencias R3, R4 se estabiliza mediante diodos Zener conectados en serie VD5 VD6 a un nivel de aproximadamente 22-25 V, que depende de casos específicos de diodos zener. Este voltaje, por cierto, es pulsante, corresponde al diagrama a) de la figura 1.

Este voltaje de ondulación a través de las resistencias R6, R7 carga el condensador C2. Tan pronto como el voltaje alcanza el valor de apertura del transistor de unión única VT1, se abre y el capacitor C1 se descarga a través de su transición B2 - B1, resistencias R1, R2 y UE del tiristor VS1, como resultado de lo cual se forma un pulso de control, el tiristor se abre y la corriente pasa a través de la carga. Cuando el voltaje de ondulación rectificado pasa por cero, el tiristor se cierra y permanece cerrado hasta que llega el siguiente impulso de apertura.

La velocidad de carga del condensador C2 está controlada por la resistencia R7.Cuando su resistencia es mínima (el motor se saca a la izquierda según el diagrama), la velocidad de carga es máxima, el tiristor se abrirá al comienzo del medio ciclo, pasando la potencia máxima a la carga. Cuando el motor de resistencia R7 se mueve hacia la derecha según el esquema, la velocidad de carga del condensador C2 disminuye, por lo tanto, el pulso que controla el tiristor VS1 se formará más tarde. Dado que esta regulación es fase, y la fase se mide por unidades angulares - radianes, dicen que el pulso se forma en un cierto ángulo, en este caso más tarde que a la potencia máxima en la carga. Este proceso se muestra en la figura. 1 en los diagramas b, c, d.

En el diagrama, la línea discontinua muestra el LED HL1 y la resistencia R8. Su propósito es mostrar que el dispositivo está conectado a la red, así como monitorear el estado de la lámpara, a menos que, por supuesto, el regulador esté configurado al mínimo. Pero, de hecho, el regulador es bastante funcional sin esta adición, o como las opciones no dirán ahora.

Configurar el dispositivo es bastante simple. Con la resistencia R6 puesta a cero, la resistencia R7 se selecciona de modo que el brillo de la lámpara sea máximo. Esta configuración depende del valor del condensador C2, cuyo valor también puede requerir selección dentro de los límites indicados en el diagrama.

Fig. 3. Dimmer casero

En el circuito considerado, se utiliza un tiristor como elemento de conmutación, por lo tanto, para poder regular las medias ondas positivas y negativas de la tensión de red, se debe utilizar un puente de diodos suficientemente grande en el circuito.

Si la potencia de carga está cerca del máximo permitido, entonces el tiristor, y con él los diodos del puente, deberán instalarse en un radiador de disipador de calor, lo que aumenta aún más las dimensiones del dispositivo y la complejidad de su fabricación. Para deshacerse del uso de un poderoso puente rectificador, se usa la conexión contra-paralela de dos tiristores, lo que tampoco es muy conveniente y tecnológicamente avanzado.

El uso de tiristores simétricos - triacs da resultados mucho mejores: en un caso ya contiene dos contra tiristores conectados en paralelo. En la foto 4 Se muestra un circuito modificado con un triac.

Dibujo 4. Dimmer en el triac

Un ligero refinamiento del circuito le permitirá reducir ligeramente sus dimensiones, mientras que la potencia de carga sigue siendo la misma. La unidad de arranque del tiristor también se fabrica en un transistor de unión única KT117A, solo el transistor se carga en un transformador T1 correspondiente. Dicha coordinación es necesaria para obtener pulsos de control sin un componente constante. Esto hace posible abrir el triac en los medios períodos positivos y negativos de la tensión de red.

El transformador correspondiente está hecho en un anillo de ferrita del tamaño K16 * 10 * 4 de ferrita de la marca más común НМ2000. El devanado 1 contiene 80 y el devanado 2 contiene 60 vueltas de cable PELSHO-0.12. Antes de enrollar, los bordes afilados del anillo se deben embotar con papel de lija o una lima de diamante para evitar daños en el aislamiento, y el anillo en sí se debe envolver con una cinta de barniz delgado, en casos extremos, cinta adhesiva.

El puente rectificador VD1 - VD4 se usa solo para alimentar la unidad de ajuste, así como un nuevo elemento del circuito, la unidad para un arranque suave de la carga. Por lo tanto, los diodos en él son de baja potencia, además de los indicados en el diagrama, se puede usar 1N4007, son adecuados para casi todas las ocasiones. El conjunto de arranque suave se monta en los transistores VT2, VT3.

Su trabajo es el siguiente. Cuando se enciende la alimentación, el condensador C2 comienza a cargar en el circuito VD6, R10. A través del diodo VD5, el voltaje a través del condensador C2 comienza a abrir los transistores VT3 y VT2. La resistencia de la sección emisor-colector del transistor VT2 disminuye, por lo que la resistencia total de la sección R4, VT2, R5 disminuye suavemente, y la velocidad de carga del condensador C1 también aumenta gradualmente, el brillo de la lámpara aumenta.

Sigue leyendo en el próximo artículo.

Continuación del artículo: Atenuadores caseros. Parte 5. Algunos esquemas más simples

Boris Aladyshkin