Zelfgemaakte dimmers. Deel drie. Hoe een thyristor te besturen?

Hoe zet je de thyristor aan? Schakel de thyristor in met gelijkstroom.

Het begin van een reeks artikelen over zelfgemaakte dimmers:

Deel een Soorten thyristoren

Deel twee Thyristor apparaat

Om deze vraag te beantwoorden, moet u een eenvoudig schema samenstellen dat in de figuur wordt getoond. 1. Nadat het circuit is samengesteld, moet het worden aangesloten op een constante spanningsbron. Het beste van alles, als het een gereguleerde laboratoriumbron is met bescherming, althans tegen kortsluiting, wat kan er dan tijdens de experimenten gebeuren?

De variabele weerstand R2 motor moet in de onderste positie in het diagram worden ingesteld. Houd vervolgens de SB1-knop ingedrukt (het licht mag niet meer branden) en beweeg de schuifregelaar langzaam omhoog in het diagram. In een bepaalde positie van de motor gaat het lampje branden, waarna de knop moet worden losgelaten, waardoor het signaal uit de UE wordt verwijderd. Na het loslaten van de knop moet het lampje blijven branden. Hoe kan dit allemaal worden verklaard?

Door de motor van de weerstand R2 te roteren, verhoogden we de UE-stroom, met een bepaalde waarde waarvan de karakteristiek van de thyristor werd rechtgetrokken en geopend, zoals werd getoond op figuur 2 (zie volt - ampère karakteristiek van de thyristor in het artikel "Thyristor apparaat"). De weerstand R1 is ontworpen om de stroom door de RE te begrenzen zodat deze het toegestane niveau dat in de referentiegegevens is opgegeven niet overschrijdt. Als u nu de SB1-knop loslaat, blijft de lamp branden, omdat de stroom voldoende is om de thyristor in geopende toestand te houden. Dit punt wordt ook weergegeven in de figuur. 2zoals Iud.

afbeelding 1. Schema voor de ervaring van het inschakelen van de thyristor

Als in dit experiment naar A in de figuur te wijzen 1 Als u de milliameter inschakelt, kunt u de stroom van de stuurelektrode meten. Als u verschillende exemplaren van thyristoren van hetzelfde merk test, zal de stroom van de stuurelektrode waarbij het licht aangaat anders zijn, met een vrij significante spreiding. Deze stromen kunnen variëren in het bereik van 10 - 15mA.

Met dit circuit kunt u ook de houdstroom van de thyristor bepalen, waarvoor een milliameter is aangesloten op punt B en een variabele weerstand van 2,2 - 3,3 K ohm, eerder op nul gebracht, is aangesloten op punt B. Nadat de thyristor kan worden ingeschakeld door de weerstand R2 te draaien, wordt de stroom in de belasting met behulp van een extra variabele weerstand verlaagd wanneer de knop SB1 wordt losgelaten.

De kleinste stroom waarbij de thyristor uitschakelt, zal de houdstroom zijn voor deze instantie. De houdstroom, evenals de stroom van de stuurelektrode, is klein in de orde van grootte van 10 - 15 mA, maar in beide gevallen, hoe kleiner hoe beter.

Thyristorregeling door pulsstroom

Om dit experiment uit te voeren, moet het schema in figuur 1 enigszins worden aangepast, zodat het in overeenstemming is met figuur 2.

Figuur 2. Thyristorregeling door gepulseerde stroom

Wanneer de SB1-knop wordt ingedrukt, wordt de condensator C1 opgeladen via de UE van de thyristor, waardoor de thyristor opent met een korte puls van de laadstroom, zoals aangegeven door een gloeilamp. Loslaten en daaropvolgend indrukken van de knop leidt niet tot wijzigingen, het lampje blijft branden. Het kan alleen worden terugbetaald op de manieren die eerder werden overwogen, en daarnaast door de kortetermijnverbinding van de condensator C2, zoals aangegeven door de stippellijn. Deze condensator shunt de thyristor, de stroom erdoor wordt gelijk aan nul, waardoor de thyristor wordt uitgeschakeld. Maar pas daarna kunt u de SB1-knop opnieuw gebruiken. Om klaar te zijn voor de volgende druk ontlaadt condensator C1 via weerstand R1.

Thyristor in het apparaat van de fasevermogenregelaar

Figuur 3 toont een diagram van de eenvoudigste vermogensregelaar op een trinistor, in hetzelfde tijdsschema van de uitgangsspanningen.

Figuur 3. Schema voor het bestuderen van de stroomregelaar

Afhankelijk van de grootte van de stuurstroom heeft de thyristor de eigenschap om bij verschillende spanningen bij de anode te openen. Deze eigenschap wordt gebruikt in stroomregelcircuits. Het diagram toont de punten voor het aansluiten van de oscilloscoop, zodat u de diagrammen uit de figuur uit de eerste hand kunt bekijken. Als dit niet mogelijk is, moet u gewoon een woord nemen.

De regulator wordt aangedreven door een transformator, zoals in eerdere experimenten tot en met diodebrug VD1 - VD4. Het is onmogelijk om een ​​filtercondensator parallel aan de brug te installeren, omdat de spanning de vorm aanneemt die wordt weergegeven door een stippellijn in figuur 3a en de thyristor niet in staat zal zijn om uit te schakelen wanneer de spanning door nul gaat: de lamp, die eenmaal aangaat, blijft branden.

Eerst moet de motor met variabele weerstand R2 worden ingesteld op de bovenste positie in het diagram en op de SB1-knop drukken. De weerstand in het UE-circuit is in dit geval klein, slechts 100 Ω, en de stroom die voldoende is om de thyristor te openen, zal aan het begin van de halve cyclus uitkomen op een spanning van iets meer dan één volt aan de anode. Daarom moet de lamp op volle hitte worden aangestoken, hetgeen overeenkomt met het tijddiagram a, dat kan worden waargenomen op een oscilloscoop.

Deze spanning wordt verkregen als gevolg van de rectificatie van de halve golf van de sinusoïde. Natuurlijk zullen er binnen halve periodes geen verticale arceringen zijn, dit is alleen in de figuur. Wanneer u de knop loslaat, zou het lampje moeten uitgaan wanneer de gelijkgerichte spanning door nul gaat.

Als u nogmaals op de knop drukt en langzaam de variabele weerstandsschuif in het diagram naar beneden schuift, neemt de helderheid van de lamp af en ziet u op de oscilloscoop vervormde stukken van een halve sinusoïde. In de diagrammen worden ze getoond door verticale arcering. De kracht in de belasting komt overeen met het gearceerde gebied - op dit moment is de thyristor open.

Dit komt omdat, wanneer de weerstand R2 motor omlaag wordt bewogen, de weerstand in het stuurelektrodecircuit toeneemt en de RE-stroom voldoende om de thyristor te openen wordt verkregen met toenemende spanningswaarden bij de anode.

Deze stand van zaken is alleen mogelijk tot diagram 3c, totdat de spanning op de anode zijn maximale waarde bereikt. Het gearceerde deel van het diagram komt overeen met 50% van het laadvermogen met een regelbereik van slechts 50 - 100%. Hoe doorgaan met verdere regelgeving?

Om dit te doen, moet u de fase van de spanning op de UE wijzigen ten opzichte van de fase van de spanning op de anode, wat op een zeer eenvoudige manier kan worden bereikt. Het is voldoende om de condensator C1 te verbinden, zoals weergegeven in het diagram met een stippellijn. Nu zal de thyristor openen bij lage waarden van de anodespanning, beginnend bij het tweede deel van de halve cyclus, zoals weergegeven in diagram 3d, waardoor het regelbereik wordt uitgebreid van 0 - 100%.

Na het bestuderen van de theorie en het uitvoeren van eenvoudige praktische oefeningen, kunt u doorgaan met de productie van dimmers en stroomregelaars.

Lees verder in het volgende artikel.

Vervolg van het artikel: Zelfgemaakte dimmers. Thyristor praktische apparaten

Boris Aladyshkin, bgv.electricianexp.com