Регулатор на мощността

Фигурата показва веригата на регулатора на мощността на триадата, която може да бъде променена чрез промяна на общия брой получени периоди на мрежата от триак за определен интервал от време. На елементите на чипа DD1.1.DD1.3 се прави генератор на правоъгълни импулси, чийто период на колебание е около 15-25 мрежови полукръгове.

Ширината на импулса се управлява от резистор R3. Транзисторът VT1 заедно с диодите VD5-VD8 е проектиран да свърже момента на превключване на триак по време на прехода на мрежовото напрежение до нула. Основно, този транзистор е отворен, съответно, входът "DD1.4" идва "1" и транзисторът VT2 с triac VS1 е затворен. В момента на нулево преминаване, транзисторът VT1 се затваря и почти веднага се отваря. По този начин, ако изходната DD1.3 е 1, а след това елементите на държавна DD1.1.DD1.6 няма да се променят, а ако изходната DD1.3 е "нула", а след това на елементите ще генерира кратък импулс DD1.4.DD1.6, който ще усили транзистора VT2 и ще отвори триак.

Докато изходът на генератора е логическа нула, процесът ще се повтаря след всеки преход на мрежовото напрежение през нулевата точка.

Основата на схемата е чуждестранен triac mac97a8, който позволява превключване на големи натоварвания на свързани товари и за настройката му се използва стар съветски променлив резистор и като индикация се използва конвенционален светодиод.

Принципът на фазов контрол се прилага в регулатора на мощността на триак. Работата на схемата на регулатора на мощността се основава на промяната в включването на триак по отношение на прехода на мрежовото напрежение до нула. В началния момент на положителния полукръг триакът е в затворено състояние. С увеличаването на мрежовото напрежение, кондензаторът С1 се зарежда през делител.

Нарастващото напрежение на кондензатора се измества във фаза от мрежата с количество, което зависи от общото съпротивление на резисторите и капацитета на кондензатора. Зарядът на кондензатора възниква, докато напрежението върху него достигне нивото на "разпад" на динистора, приблизително 32 V.

По време на отваряне на динистора, триакът ще се отвори и токът, протичащ през товара, свързан към изхода, ще тече, в зависимост от общото съпротивление на отворения триак и натоварването. Триакът ще бъде отворен до края на половината цикъл. Резистор VR1 настройва напрежението на отваряне на динистъра и триака, като по този начин регулира захранването. По време на отрицателния полукръг алгоритъмът на веригата е подобен.

Вариант на веригата с малки модификации до 3,5 kW

Регулаторът е прост, изходната мощност на устройството е 3,5 kW. С помощта на тази домашна аматьорка можете да регулирате осветлението, нагревателните елементи и много други. Единственият значителен недостатък на тази схема е, че е невъзможно да се свърже индуктивното натоварване към нея във всеки случай, защото триакът ще изгори!

Използва се при проектирането на радиокомпоненти: Triac T1 - BTB16-600BW или еквивалентно (KU 208 или BTA, VT). Dinistor T - тип DB3 или DB4. Кондензаторът е 0.1 μF керамичен.

Устойчивост R2 ограничава максималните 510Om волта до 0.1 microfarad кондензатор, доставка контролер ако двигател до 0 ома, след това съпротивление верига ще бъде около 510 ома. Зареждане капацитет чрез резистори R2 и 510Om променливо съпротивление R1 420kOm, след U на кондензатор достигне нивото на dynistor DB3 за откриване ще образува последния импулс, порта триак, след което, по време на допълнително синусоида преминаване триак заключена. Честотата на отваряне затваряне на Т1 зависи от нивото на U 0.1mkF кондензатор, което зависи от съпротивлението на променливия резистор. Т.е., прекъсване на тока (с висока честота) на веригата, като по този начин регулира изходната мощност.

На всяка положителна полувълнов променливотоков входен капацитет С1 се зарежда през веригата на резистора R3, R4, когато напрежението в кондензатор С1 става равно на напрежението на отваряне dynistor VD7 случи му разпределение и разреждане съд през диод мост VD1-VD4 и съпротивление R1 и VS1 контролен електрод. За отваряне на триак използва електрическа верига на диоди VD5, VD6 кондензатор С2 и съпротивлението R5.

Изисква вземете стойност на съпротивление R2, така че когато двете полувълни на мрежовото напрежение, регулатор триак надеждно пожар и също изисква да избере номиналните стойности на съпротивление R3 и R4, така че по време на въртенето на променлива резистентност R4 натоварване напрежение справят постепенно варира от минимум до максималните стойности. Вместо триак TC 2-80 може да се използва TS2-50 или TS2-25, въпреки че ще има малка загуба за силата на допустимото натоварване.

Като триак се използват KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 и техните аналози. По времето, когато триакът е затворен, кондензаторът С1 се зарежда през свързаното натоварване и резисторите R1 и R2. Честотата на зареждане се променя от резистора R2, резисторът R1 е предназначен да ограничи максималния ток на зареждане

При достигане на кондензатор плочи на стойностите на прага на напрежение на ключ отвора случи, кондензатор С1 бързо се освобождава за контрол електрод на триак и perklyuchaet затворено състояние да се отвори, в отворено състояние триак шънтове схема R1, R2, C1. В момента на преминаване на мрежовото напрежение през нула, триакът е затворен, а след това отново заряд на кондензатор C1, но вече отрицателно напрежение.

Кондензаторът С1 е от 0.1. 1,0 uF. Резистор R2 1.0. 0,1 MΩ. Триакът се включва от положителен токов импулс към управляващия електрод с положително напрежение в терминала на условния анод и отрицателен токов импулс към управляващия електрод при отрицателно напрежение на условния катод. По този начин ключовият елемент за регулатора трябва да бъде двупосочен. Можете да използвате двупосочен династор като ключ.

Диодите D5-D6 се използват за защита на тиристора от евентуално повреждане чрез обратно напрежение. Транзисторът работи в режим на разрушаване на лавините. Неговото напрежение е около 18-25 волта. Ако не намерите P416B, можете да опитате да намерите замяна в директорията за транзистори.

Трансформаторът на импулса се навива на феритен пръстен с диаметър 15 мм, клас Н2000. Тиристорът може да бъде заменен с КУ201

Диаграма на тази сила регулатор, подобна на описаната по-горе схема само въвежда схема потискане С2, R3 и yyklyuchatel SW позволява контролната верига за прекъсване на зареждането на кондензатора, което води до изключване на моментна загуба триак и натоварване.

С1, С2 - 0.1 MKF, R1-4k7, R2-2 милиома, R3-220 ома, VR1-500 Kohm, DB3 - dynistor, BTA26-600B - триак, 1N4148 / 16 - диод LED такива.

Контролерът се използва за регулиране на натоварването на енергия във веригите до 2000 вата на лампи с нажежаема жичка, нагреватели, запояване, асинхронни двигатели, зарядни устройства за колата, и ако ние замени триак за по-силен можете да приложите към текущия regupirovki верига в заваръчни трансформатори.

Принципът на действие на тази верига на регулатора на мощността е, че товарът получава половин цикъл на мрежово напрежение през избрания брой пропуснати половин цикли.

Диодният мост коригира AC напрежението. Резисторът R1 и ценеровият диод VD2, заедно с филтърния кондензатор, образуват 10 V захранване за захранване на чипа K561IE8 и транзистора KT315. Ректифицирана положителни половин периоди на напрежение, преминаващи през кондензатор С1 ценерови диоди VD3 на стабилизирани при 10 V. По този начин, на входа броене на брояча С K561IE8 импулси следват при честота от 100 Hz. Ако ключът SA1 е свързан към изход 2, нивото на логическата единица винаги ще се намира в основата на транзистора. Тъй като нулиращият импулс на микроциркулацията е много кратък и броячът има време за рестартиране от същия импулс.

Изход 3 задава нивото на логическия елемент. Тиристорът ще бъде отворен. За товара ще бъде разпределена цялата мощност. Във всички последващи позиции SA1, на изхода 3 на брояча, един импулс ще премине през 2-9 импулса.

Крипът K561IE8 е десетичен брояч с позиционен декодер на изхода, така че нивото на логическия блок ще бъде периодично на всички изходи. Въпреки това, ако превключвателят е настроен на 5 изхода (по-високо 1), броят ще се осъществи само до 5. Когато импулсът на изход 5 минава през чипа, ще се нулира. Сметката започва с нула, а на изход 3 се появява логическо ниво за един полупериод. По това време транзисторът и тиристорът се отварят, един половин период преминава в товара. За да стане по-ясно, аз въвеждам векторни диаграми на веригата.

Ако искате да намалите мощността на товара, можете да добавите още един чип брояч, свързващ щифт 12 на предишния чип с щифт 14 от следното. Чрез задаване на още един превключвател ще бъде възможно да се регулира мощността на до 99 пропуснати импулси. Т.е. можете да получите около една стотна от общата мощност.

Чипът KR1182PM1 има във вътрешния си състав два тиристора и контролен възел за тях. Максимално входно напрежение KR1182PM1 чип около 270 волта, а максималното натоварване може да достигне до 150 W без външен триак и до 2000 W с помощта, както и факта, че триак е монтиран на радиатора.

За да се намали нивото на външни смущения, кондензаторът С1 и реакторът L1 се използват и капацитетът С4 е необходим за гладкото превключване на товара. Настройката се извършва с помощта на устойчивост R3.

Принципът на работа на контролерите за мощност на триак

Полупроводникови устройства, имащи 5 p-n връзки и способни да преминават ток в посока напред и обратно, се наричат ​​триак. Поради невъзможността да се работи при високи честоти на променлив ток, с висока чувствителност към електромагнитни смущения и значително количество топлина при преминаване на големи натоварвания, в момента широко се използва в големи промишлени инсталации, те не са.

Днес веригата в symistors може да се намери в много домакински уреди от сешоари за прахосмукачка, електрически ръчни инструменти и електрически устройства - когато това се изисква плавно регулиране на енергия.

Принцип на действие

Регулаторът на мощността на триака работи като електронен ключ, периодично отварящ се и затварящ, при честота, определена от управляващата верига. При отключване триакът минава половината от мрежовото напрежение, така че потребителят получава само част от номиналната мощност.

Направи го сами

Към днешна дата обхватът на регулаторите на триак в продажбите не е твърде голям. И въпреки че цените на такива устройства са малки, те често не отговарят на изискванията на потребителя. Поради тази причина, помислете за няколко основни вериги на регулатора, тяхната цел и използваната база елементи.

Схематична диаграма

Най-простата версия на схемата, предназначена да работи на всякакъв товар. Използват се традиционните електронни компоненти, принципът на фазов импулсен контрол.

Основни компоненти:

• триак VD4, 10 А, 400 V;
• VD3 диод, праг на отваряне 32 V;
• потенциометър R2.

Токът, преминаващ през потенциометър R2 и съпротивление R3, всеки кондензатор C1 на полувълновата заряд. Когато напрежението достигне 32 V на кондензаторните пластини, VD3 диодът ще се отвори и C1 ще започне да се разрежда през R4 и VD3 към управляващия изход на триак VD4, който се отваря, за да пренесе ток към товара.

Времето за отваряне се регулира чрез избиране на праговото напрежение VD3 (константна стойност) и съпротивлението R2. Силата в товара е пряко пропорционална на стойността на съпротивлението на потенциометъра R2.

Допълнителна схема от диоди VD1 и VD2 и съпротивление R1 е по желание и служи за осигуряване на гладкост и точност на регулирането на изходната мощност. Токът, преминаващ през VD3, е ограничен от резистора R4. Това постига необходимата ширина на импулса за отваряне на VD4. Предпазителят Pro.1 защитава веригата от токове на късо съединение.

Изборът на триаци трябва да бъде размерът на товара, въз основа на изчислението на 1 A = 200 вата.

Използвани елементи:

• Dinistor DB3;
• Triac TC106-10-4, VT136-600 или други, изискваната токова оценка 4-12А.
• Диоди VD1, VD2 тип 1N4007;
• Съпротивление R1100 kΩ, R3 1 kΩ, R4 270 Ohm, R5 1.6 kΩ, потенциометър R2 100 kOhm;
• Кондензатор C1 0,47 μF (работно напрежение от 250 V).

Обърнете внимание, че схемата е най-разпространената, с малки вариации. Например, динисторът може да бъде заменен с диоден мост или верига за подтискане на смущенията. RC веригата може да бъде инсталирана паралелно с триак.

По-модерна е веригата с триак контрол от микроконтролера - PIC, AVR или други. Тази схема осигурява по-прецизно регулиране на напрежението и тока в товарната верига, но също така е по-трудно да се приложи.

Триак мощност регулатор верига

монтаж

Сглобете силовия контролер в следната последователност:

1. Определете параметрите на устройството, към което ще работи устройството в процес на разработка. Параметрите включват: броя на фазите (1 или 3), необходимостта от прецизно регулиране на изходната мощност, входното напрежение във волта и номиналния ток в ампера.
2. Изберете вида на устройството (аналогов или цифров), изберете елементите чрез зареждане. Можете да проверите вашето решение в една от програмите за симулация на електрически вериги - Electronics Workbench, CircuitMaker или онлайн еквивалентите EasyEDA, CircuitSims или който и да е друг по ваш избор.
3. Изчислете разсейването на топлината според следната формула: напрежението в триак (около 2 V) се умножава по номиналния ток в ампери. Точните стойности на спада на напрежението в отворено състояние и номиналния ток, преминали, са посочени в характеристиките на триак. Получаваме разселената мощност във ватове. Изберете радиатора според изчислената мощност.
4. Купете необходимите електронни компоненти, радиатор и печатна платка.
5. Направете окабеляване на контактните линии на дъската и подгответе сайтовете за инсталиране на елементите. Осигурете фиксиране на дъската за триак и радиатор.
6. Инсталирайте елементите на дъската с помощта на запояване. Ако не е възможно да се подготви печатна платка, тя може да се използва за свързване на компоненти към монтирана инсталация чрез къси проводници. При монтажа обърнете специално внимание на полярността на свързването на диодите и триака. Ако не са етикетирани с изводи, обадете ги с помощта на цифров мултицет или "дъга".
7. Проверете сглобената верига с мултицет в режим на съпротивление. Полученият продукт трябва да съответства на оригиналния дизайн.
8. Надеждно фиксирайте триак върху радиатора. Между триадата и радиатора не забравяйте да поставите изолиращ уплътнител за топлопреминаване. Винтът за закрепване е здраво изолиран.
9. Поставете сглобената схема в пластмасов корпус.
10. Спомнете си, че има опасно напрежение на клемите на елементите.
11. Развийте потенциометъра до минимум и извършете тестовата операция. Измерете напрежението с мултицет на изхода на регулатора. Внимателно завъртете копчето за потенциометър, за да следите промените в изходното напрежение.
12. Ако резултатът е подходящ, можете да свържете товара с изхода на регулатора. В противен случай е необходимо да направите корекции на мощността.

Регулиране на мощността

Потенциометърът, чрез който кондензаторът и изпускателната верига на кондензатора се зареждат, реагира на регулирането на мощността. Ако параметрите на изходната мощност са незадоволителни, трябва да се избере стойността на съпротивлението в отводнителната верига и с малък диапазон на регулиране на мощността да се посочи потенциометърът.

Как да направите регулатор на мощността на Triac със собствените си ръце: варианти на веригата

За да се контролират някои видове домакински уреди (например електрически инструменти или прахосмукачка), се използва регулатор на мощност, базиран на триак. Подробности за принципа на работа на този полупроводников елемент могат да бъдат извлечени от материалите, публикувани на нашия уебсайт. В тази публикация ще разгледаме редица въпроси, свързани със схемите за контрол на натоварването на триак. Както винаги, нека започнем с теорията.

Принципът на регулатора на триак

Спомнете си, че триак обикновено се нарича модификация на тиристор, който играе ролята на полупроводников ключ с нелинейна характеристика. Нейната основна разлика от основното устройство е двупосочната проводимост при превключване към "отворен" режим на работа, когато токът е приложен към контролния електрод. Благодарение на това свойство, триаците не зависят от полярността на напрежението, което им позволява да бъдат ефективно използвани в схеми с променливо напрежение.

В допълнение към придобитите функции, тези устройства имат важно свойство на основния елемент - възможността за поддържане на проводимост, когато контролния електрод е изключен. В същото време "затварянето" на полупроводниковия ключ става в момента, когато няма разлика в потенциала между основните клеми на устройството. Тоест, когато променливото напрежение достигне нула.

Допълнителен бонус от такъв преход към "затворено" състояние е намаляването на броя на смущенията в тази фаза на работа. Обърнете внимание, че контролерът, който не се намесва, може да бъде създаден под управлението на транзистори.

Поради горните свойства е възможно да се контролира мощността на натоварване чрез фазов контрол. Тоест, триакът се отваря всеки полукръг и се затваря, когато преминава през нула. Времето за забавяне на режима "отворен" изключва част от полукръга, в резултат на което изходната форма на вълната ще бъде видяна.

Формата на сигнала на изхода на регулатора на мощността: A - 100%, B - 50%, C - 25%

В този случай, амплитудата на сигнала ще остане същата, поради което такива устройства неправилно се наричат ​​регулатори на напрежението.

Варианти на регулаторните вериги

Ето няколко примера за схеми, които ви позволяват да контролирате натоварването с триак, като започнете с най-простия.

Фигура 2. Схема на прост мощност контролер на триак със захранване от 220 V

Легенда:

• Резистори: R1 - 470 kΩ, R2 - 10 kΩ,
• Кондензаторът С1 е 0,1 μF х 400 V.
• Диоди: D1 - 1N4007, D2 - всеки индикатор LED 2.10-2.40 V 20 mA.
• Динистор DN1 - DB3.
• Triac DN2 - KU208G, можете да инсталирате по-мощен аналогов BTA16 600.

С dynistor DN1 съединение настъпва съединение D1-С1-DN1, DN2 което се превежда като "отворено" положение, в което той остава до нулевата точка (завършването на половин период). Времето за отваряне се определя от времето за натрупване на кондензатора на праговото зареждане, необходимо за превключване на DN1 и DN2. Контролира скоростта на заряд C1 R1-R2, от чието съпротивление зависи от "отваряне" на триак. Съответно регулирането на мощността на натоварването се извършва от променлив резистор R1.

Въпреки простотата на схемата, той е доста ефективен и може да се използва като димер за осветяване с нажежаема жичка или регулатор на мощността.

За съжаление горната схема няма обратна връзка, поради което не е подходяща като стабилизиран регулатор на въртящата скорост на колекторния мотор.

Кръг на регулатора с обратна връзка

Обратната връзка е необходима за стабилизиране на скоростта на двигателя, която може да се промени под въздействието на товара. Има два начина да направите това:

1. Инсталирайте сензор за скорост, който измерва броя обороти. Тази опция позволява точна настройка, но в същото време разходите за реализация на решението се увеличават.
2. Проверявайте промените в напрежението на електродвигателя и, в зависимост от него, увеличавайте или намалявайте режима "отворен" на полупроводниковия ключ.

Последният вариант е много по-лесен за изпълнение, но изисква малка корекция на мощността на използваната електрическа машина. По-долу има диаграма на такова устройство.

Контрол на мощността с обратна връзка

Легенда:

• Резистори: R1 - 18 kΩ (2 W); R2 - 330 kOhm; R3 - 180 ома; R4 и R5 са 3.3 kΩ; R6 - е необходимо да изберете, както ще бъде направено, ще бъде описано по-долу; R7 - 7.5 kΩ; R8 - 220 kOhm; R9 - 47 kOhm; R10 - 100 kOhm; R11 - 180 kOhm; R12 - 100 kΩ; R13 - 22 kOhm.
• Кондензатори: C1 - 22 μF x 50 V; C2 - 15 nF; СЗ - 4.7 μF х 50 V; C4 - 150 nF; С5 = 100 nF; C6 - 1 μF х 50 V..
• Диоди D1 - 1N4007; D2 - всеки светодиоден индикатор за 20 mA.
• Triac T1 - BTA24-800.
• Чипът е U2010B.

Тази схема осигурява гладко стартиране на електрическата инсталация и осигурява нейната защита срещу претоварване. Възможни са три режима на работа (зададени от превключвател S1):

• A - При претоварване светва светодиодът D2, показващ претоварване, след което двигателят намалява скоростта до минимум. За да излезете от режима, трябва да изключите и включите устройството.
• B - В случай на претоварване, светодиодът D2 се включва, двигателят се пуска в експлоатация при минимална скорост. За да излезете от режима, е необходимо да извадите товара от двигателя.
• C - Режим на индикация за претоварване.

Настройката на веригата се намалява до избора на съпротивление R6, тя се изчислява в зависимост от мощността на електрическия мотор съгласно следната формула :. Например, ако трябва да контролираме мотор с мощност 1500 W, изчислението ще бъде както следва: 0.25 / (1500/240) = 0.04 Ohm.

За да се получи това съпротивление, най-добре е да се използва нихром с диаметър от 0,80 или 1,0 мм. По-долу е дадена таблица, която ви позволява да изберете съпротивлението R6 и R11 в зависимост от мощността на двигателя.

Таблица за избор на стойности на съпротивлението в зависимост от мощността на двигателя

Горепосоченото устройство може да се използва като регулатор на скоростта на двигателя на електрически инструменти, прахосмукачки и друго домакинско оборудване.

Регулатор за индуктивно натоварване

Тези, които се опитват да контролират индуктивния товар (например трансформатора на заваръчната машина) с помощта на горните схеми, са разочаровани. Устройствата няма да работят, така че е напълно възможно да се провали триаците. Това се дължи на фазовото отместване, поради което по време на кратък импулс полупроводниковият ключ няма време да отиде в "отворен" режим.

Има два начина за разрешаване на проблема:

1. Доставяне на контролния електрод на серия подобни импулси.
2. Направете постоянен сигнал към контролния електрод, докато няма преминаване през нулата.

Първият вариант е оптимален. Нека да дадем диаграма, където се използва такова решение.

Регулатор на силовата мощност за индуктивно зареждане

Както може да се види от следващата фигура, където са демонстрирани осцилограмите на основните сигнали на силовия контролер, се използва пулсов пакет за отваряне на триак.

Осцилограмите на входа (А), управлението (В) и изходния сигнал (C) на регулатора на мощността

Това устройство дава възможност да се използват регулатори на полупроводникови превключватели, за да се контролира индуктивното натоварване.

Прост регулатор на мощността на собствени ръце на триак

В края на статията даваме пример за най-прост контролер на мощност. По принцип можете да съберете някоя от горепосочените схеми (най-простата версия е показана на фигура 2). За това устройство дори не е необходимо да се създава печатна платка, а устройството може да се монтира чрез шарнирно монтиране. Пример за такова внедряване е показан на фигурата по-долу.

Самоконтролер на мощността

Използвайте този регулатор може да се използва като димер, както и да го управлявате с мощни електрически отоплителни уреди. Препоръчваме да изберете схема, в която се използва полупроводников гаечен ключ със съответните характеристики на натоварващия ток за управление.

Триак захранващ тиристор

На практика във всяко радио електронно устройство в повечето случаи има регулиране на мощността. Не е нужно да отидем далеч за примери: те са електрически печки, котли, станции за запояване, различни регулатори на въртене на двигатели в устройства.

Методите, чрез които можете да монтирате регулатор на напрежение със собствените си ръце 220 V, мрежата е пълна. В повечето случаи това са триак или тиристорни схеми. Тиристорът, за разлика от триадата, е по-често срещан радио елемент, а веригите, които се основават на него, са много по-често срещани. Ще анализираме различни версии на базата на полупроводникови елементи.

Триак мощност контролер

Триакът, в по-голямата си част, е специален случай на тиристор, който предава ток в двете посоки, при условие че е по-висок от задържащия ток. Един от недостатъците му е лошото представяне при високи честоти. Затова често се използва в нискочестотни мрежи. За да се изгради контролер на мощност, базиран на обикновена 220 V, 50 Hz мрежа, е доста подходящ.

Регулаторът на напрежението на триак се използва в конвенционалните битови уреди, където е необходима настройка. Веригата на регулатора на мощност на триак изглежда така.

• Pr. 1 - предпазител (избран в зависимост от необходимата мощност).
• R3 - ограничаващ тока резистор - служи за да се гарантира, че при нулево съпротивление на потенциометъра останалите елементи не изгарят.
• R2 - потенциометър, настройващ резистор, който е настройката.
• C1 - главният кондензатор, чието зареждане до определено ниво отключва динистора, заедно с R2 и R3 образува верига RC
• VD3 - динисторът, чието отваряне контролира триак.
• VD4 - триак - основният елемент, който произвежда комутация и съответно регулиране.

Основната работа е възложена на динистора и триака. Мрежовото напрежение се захранва към веригата RC, в която е монтиран потенциометър, който накрая регулира захранването. Чрез регулирането на съпротивлението променим времето за зареждане на кондензатора и по този начин прага за включване на динистора, който на свой ред включва триак. RC амортисьорната верига, свързана паралелно с триак, служи за изглаждане на смущенията на изхода, а също и с реактивно натоварване (мотор или индуктивност), защитава триак от скокове с висока обратна напрежение.

Триакът се включва, когато токът, преминаващ през транзистора, превишава задържащия ток (еталонния параметър). Изключва се, съответно, когато токът става по-малък от задържащия ток. Проводимостта в двете посоки ви позволява да настроите по-гладко регулиране, отколкото е възможно, например, на един тиристор, като използвате минимални елементи.

Осцилограмата на корекцията на мощността е представена по-долу. Това показва, че след като триакът е включен, останалата половин вълна отива към товара и когато достигне 0, когато задържащият ток се намали до такава степен, че триакът е изключен. Във втория "отрицателен" полукръг се случва същият процес, защото триакът има проводимост в двете посоки.

Напрежение на тиристора

Първо, ще разберем как тиристорът се различава от триак. Тиристорът съдържа 3 p-n връзки, а триакът съдържа 5 p-n кръстовища. Без да се впуска в детайлите, с прости думи, триакът има проводимост в двете посоки, а тиристорът има само един. Графичните обозначения на елементите са показани на фигурата. От графиката това е ясно видимо.

Принципът на действие е абсолютно същият. На какво е монтирана корекцията на мощността във всяка схема. Помислете за няколко регулационни вериги на тиристорите. Първият е най-простата схема, която основно повтаря веригата от триаци, описана по-горе. Вторият и третият - с използването на логика, схеми, които по-качествено гасят шума, създаден в мрежата чрез превключване на тиристори.

Обикновена схема

По-долу е представена проста схема на фазов контрол на тиристора.

Единствената разлика му от веригата на триак - е, че корекцията е само положителен половин вълна на напрежението в мрежата. RC време за определяне на схема чрез коригиране на стойността на съпротивлението на потенциометъра контролира количеството на изпичане, като по този начин за определяне на изходната мощност прехвърлени към товара. На осцилограма изглежда така.

От осцилограмата може да се види, че регулирането на мощността се извършва чрез ограничаване на напрежението, приложено към товара. На фигурално казано, настройката е да се ограничи пристигането на мрежовото напрежение към изхода. Чрез регулиране на времето за зареждане на кондензатора чрез промяна на променливото съпротивление (потенциометър). Колкото по-висока е съпротивлението, толкова по-дълго кондензаторът се зарежда и толкова по-малко енергия ще прехвърли на товара. Физиката на процеса е описана подробно в предишната схема. В този случай не е нищо особено.

С генератор на базата на логика

Вторият вариант е по-сложен. Поради факта, че процесите на прехвърляне при тиристорите да причинят по-голяма намеса на мрежата, това е лошо за елементите, монтирани на товара. Особено, ако товарът е сложен инструмент с деликатни настройки и много чипове.

Такава реализация на тиристорния регулатор на мощността със собствените си ръце е подходяща за активни товари, например за запояване или за нагревателни устройства. На входа е токоизправител мост, така че двете вълни напрежение напрежение ще бъде положителен. Моля, обърнете внимание, че в тази схема е необходим допълнителен DC + 9 V източник за захранване на чиповете. Осцилограмата, която се дължи на токоизправителя мост ще изглежда така.

И двете полувълни ще бъдат положителни поради влиянието на ректификационния мост. Ако за реактивните товари (мотори и други индуктивни товари) е за предпочитане наличието на различни полярни сигнали, тогава за активните - положителната стойност на мощността е изключително важна. Изключването на тиристора се осъществява и когато полувълната достигне нула, задържащият ток преминава към определена стойност и тиристорът се заключва.

Въз основа на транзистора KT117

Наличието на допълнителен източник на постоянно напрежение може да доведе до затруднения, ако не съществува, и изобщо е необходимо да се огради допълнителна верига. Ако нямате допълнителен източник, можете да използвате следната схема, в която генераторът на сигнали за тиристорни контролни изходи е монтиран на конвенционален транзистор. Има схеми, базирани на генератори, изградени върху допълнителни двойки, но те са по-сложни и тук няма да ги разглеждаме.

В тази схема генераторът е изграден на два базов транзистор КТ117, който в това приложение ще генерира управляващи импулси при честота, определена от тримерния резистор R6. На диаграмата е въведена индикаторната система, базирана на светодиода HL1.

• VD1-VD4 е диоден мост, който изправя и двете полувълни и позволява по-плавно регулиране на мощността.
• EL1 - лампа с нажежаема жичка - се представя като товар, но може да има и друго устройство.
• FU1 - предпазител, в този случай струва 10 А.
• R3, R4 - резистори, ограничаващи тока - не са необходими за изгаряне на управляващата верига.
• VD5, VD6 - ценерови диоди - изпълняват ролята на стабилизиране на напрежението на определено ниво върху емитер на транзистора.
• VT1 - транзистор KT117 - трябва да се инсталира точно с местоположението на базовия номер 1 и базовия номер 2, в противен случай веригата няма да работи.
• R6 е регулиращ резистор, който определя момента, в който е приложен импулс към контролния изход на тиристора.
• VS1 - тиристор - елемент, осигуряващ превключване.
• С2 е консуматор, изискващ време, който определя периода на възникване на контролния сигнал.

Останалите елементи играят незначителна роля и служат главно за ограничаване и изглаждане на импулси. HL1 осигурява индикация и само сигнализира, че устройството е свързано към електрическата мрежа и е активно.

Регулатор на мощността за запояване на желязо от собствени ръце

Много поялници се продават без регулатор на мощността. Когато включите мрежата, температурата се покачва до максимум и остава в това състояние. За да го настроите, трябва да изключите устройството от източника на захранване. При такива лепила, потокът се изпарява незабавно, образува се оксид и жилото е в постоянно замърсено състояние. Тя трябва да се почиства често. Запояването на големи компоненти изисква висока температура и малки части могат да бъдат изгорени. За да избегнете такива проблеми, направете контролерите за захранване.

Как да направите надежден регулатор на мощността за запояване с вашите ръце

Регулаторите на мощност помагат да се контролира степента на нагряване на запояващото желязо.

Свързване на контролера за готова топлинна мощност

Ако нямате възможност или желание да печелите с производството на дънни платки и електронни компоненти, можете да си купите готов регулатор на мощност в радио магазин или по поръчка в интернет. Регулаторът се нарича димер. В зависимост от капацитета устройството струва 100-200 рубли. Може би след покупката ще трябва да го промените малко. Димери до 1000 W обикновено се продават без охладител.

Контрол на мощността без радиатор

Устройство от 1000 до 2000 вата с малък радиатор.

Контрол на мощността с малък радиатор

И само по-мощни са продавани с големи радиатори. Но в действителност, един dimmer от 500 W трябва да има малък радиатор за охлаждане и от 1500 W вече инсталира големи алуминиеви плочи.

Китайски контролер на мощност с голям радиатор

Обърнете внимание, когато свързвате устройството. Ако е необходимо, инсталирайте мощен охладителен радиатор.

Модифициран регулатор на мощността

За правилното свързване на устройството към веригата погледнете обратната страна на печатна платка. Втулките IN и OUT са обозначени там. Входът е свързан към електрическия контакт и изхода към спойката.

Обозначаване на входни и изходни терминали на борда

Контролерът е монтиран по различни начини. За тяхното внедряване не се изискват специални познания, а от инструментите ще ви е нужен само нож, свредло и отвертка. Например, можете да включите димера в захранващия кабел на запояващото желязо. Това е най-лесният вариант.

1. Изрежете кабела на спойката в две части.
2. Свържете двата проводника към клемите на платката. Част с вилица се завинтва към входа.
3. Изберете подходящ пластмасов корпус, направете две дупки в него и поставете регулатора там.

Друг прост начин: можете да инсталирате регулатора и изхода на дървена стойка.

1. Завийте една дъска и една гнездо с къс проводник към дървената дъска.
2. Вземете щепсела с двужилен кабел и го свържете към входа на борда.
3. Свържете изхода към контакта.

Към този регулатор можете да свържете не само спойка. Сега помислете за по-сложна, но компактна версия.

1. Вземете голяма щепсела от ненужно захранване.

Това устройство, подобно на предишното, ви позволява да свързвате различни устройства.

Домашен двустепенен температурен контролер

Най-простият регулатор на мощността е два етапа. Той ви позволява да превключвате между две стойности: максимална и половината от максимума.

Двустепенна регулатор на мощността

Когато веригата е в отворено състояние, токът преминава през диода VD1. Изходното напрежение е 110 V. Когато веригата се затвори с превключвател S1, токът прескочи диода, тъй като е свързан успоредно и изходът е 220 V. Диодът трябва да бъде избран в зависимост от силата на вашата спойка. Изходната мощност на контролера се изчислява по формулата: P = I * 220, където I - токът на диода. Например, за диод с ток от 0,3 А, мощността е следната: 0,3 * 220 = 66 W.

Тъй като нашата единица се състои само от два елемента, тя може да бъде поставена в тялото на спойлера чрез повърхностен монтаж.

1. Залепете частите на чипа успоредно една на друга директно с краката на самите елементи и жици.
2. Свържете се с веригата.
3. Напълнете всички с епоксидна смола, която служи като изолатор и предпазва от изместване.
4. В дръжката направете дупка за бутона.

Ако случаят е много малък, използвайте превключвателя за осветителното тяло. Монтирайте го в кабела на запояващото желязо и вкарайте диода успоредно с превключвателя.

Превключвател за лампа

На триак (с индикатор)

Помислете за обикновена схема на регулатора на триак и произведете печатна платка за него.

Триак мощност контролер

Производство на ПХБ

Тъй като схемата е много проста, няма смисъл само за да инсталирате компютърна програма за обработка на електрически вериги. Специално за печат се нуждаете от специална хартия. И не всеки има лазерен принтер. Ето защо, нека да отидем най-простият начин за производство на печатна платка.

1. Вземете парче текстолит. Нарежете размера, необходим за чипа. Повърхността пясък и обезмасляване.
2. Вземете маркера за лазерните дискове и нарисувайте диаграма на текстолозите. За да не се заблуждавате, първо рисувайте с молив.

За да приложите схемата към текстолита може да бъде направена още по-лесно. Начертайте диаграма на хартия. Залепете го с лепяща лента към изрязания текстолит и пробийте дупки. И едва след това нарисувайте схемата с маркер на дъската и я налейте.

монтиране

Подгответе всички необходими компоненти за инсталиране:

Клема на регулатора на мощността

Друг регулатор на мощността

Моля, обърнете внимание! Редът за добавяне на маркери има значение! Започнете да добавяте с най-важните. Ако е възможно, използвайте съществуващите маркери

Автор: El_Dinamita, [email protected]
Публикувано на 01.03.2012.
Създаден с помощта на CotoRed.

Когато за пореден път не успя да спойка контакт чип прегряване поялник от първия път, когато разбрах, че щастието в живота няма да бъде без регулиране на мощността. И аз реших да си представите zakoshachit такова нещо, но това е по-лесно и гъвкав е (за всички видове натоварване). Хареса ми популярната в интернет дрънкулка на триак.

Активен регулатор мощност за регулиране на товароносимостта от 500 W в схеми променливо напрежение от 220 V. Такова натоварване може да служи като електрическо отопление, осветление priboroy асинхронни електродвигатели за променлив ток (фен elektronazhdak, електрическа бормашина и др.) Със своя широк диапазон на настройки и висок контрол на мощността ще се използва широко в ежедневието.

Контролерът за мощност на триаката използва принципа на фазов контрол. Принципът на действие на такъв контролер се основава на промяната на момента на триак превключване на прехода на мрежовото напрежение до нула.

В началото на действието на положителния полукръг триакът е затворен. С увеличаването на мрежовото напрежение, кондензаторът С1 се зарежда през разделителя R1, R2. Увеличаването на напрежението на кондензатора C1 се забавя от фазата на захранването с количество, което зависи от общото съпротивление на разделителя R1 + R2 и капацитета C1. Зарядът на кондензатора продължава, докато напрежението върху него достигне "прага на разрушаване" на династора (около 32 V). Веднага щом се отвори транзистора (следователно триакът се отваря), токът преминава през товара, определен от общото съпротивление на отворения триак и натоварването. Триакът остава отворен до края на половината цикъл. Резистор R1 определя отварянето напрежение на диодистора и триак. Т.е. Този резистор извършва регулиране на мощността. При действието на отрицателната половин вълна принципът на работа е подобен. Светодиодът показва работния режим на регулатора на мощността. Триакът е монтиран на алуминиев радиатор с размери 40х25х3 мм.

Веригата не изисква никакви настройки. Ако всичко е монтирано правилно, то незабавно започва да работи. При експерименти с нажежаема лампа с мощност 100 W се открива леко нагряване на тиристора (без радиатор). И визуалните резултати от експериментите, както и завършеното устройство, могат да се видят на снимките по-долу.

Устройството е монтирано в случай на изход с две секции. Интериорът на една секция беше премахнат и на мястото му се появиха дъската, триак с радиатор и променлив резистор с LED, които бяха издърпани през отворите на предната страна. Втората секция свързва товара.

Регулатор на мощност за Triac 3.5 kW

Ако търсите един прост мощност регулатор верига, след това тази схема е сигурен, че ще дойде по-удобно. Това е доста просто, мощността на товара е 3,5 кВт, с помощта му можете да регулирате осветлението, нагревателните елементи и други подобни.

Единственият недостатък на тази схема е, че няма да е възможно да се свърже индуктивното натоварване към нея, тъй като триакът е неправилен!

Регулатор на мощността.

Части на регулатора

1. Triac T1 може да бъде използван като BTB16-600BW или подобен (KU 208 или BTA, BT).
2. Dinistor T - DB3 или DB4
3. Кондензатор 0.1μF керамика

Резистор R2 510 Ohm ограничава максималното напрежение към кондензатор 0.1 μF, ако поставите регулатора в положение 0 Ohm, тогава съпротивлението на веригата все още ще бъде 510 Ohm

зареждането чрез резистори R2 и 510Om 420kOm променлив резистор R1, тъй като кондензатор напрежение достига отваряне DB3 напрежение dynistor, dynistor генерира импулс, който отваря триак, тогава, когато хармоници преминаване затваря триак. Честотата на отваряне-затваряне на триакта зависи от напрежението на кондензатора 0.1μF, което на свой ред зависи от съпротивлението на променливия резистор. По този начин, прекъсвайки тока (с висока честота), веригата регулира мощността в товара. Например, ако електрическата лампа свързани чрез диод, ние можем да го да работи "в подово отопление" и да удължи живота на нея, но не можете да коригирате яркостта и неприятно трептене не могат да бъдат избегнати. Веригите за триак, че няма недостиг, тъй като честотата на триак превключване е твърде висока, и да видим играта на светлините за човешкото око не може. Когато работите върху индуктивен товар, например електрически мотор, можете да чуете нещо като пеене, това е честотата, с която триакът свързва товара с веригата.

Триак контролер на мощност: научете се да използвате всички предимства на устройството

Малко полупроводниково устройство "триак" или симетричен тринистор (тиристор), заради сложното му име, крие сравнително прост принцип на работа, сравним с работата на вратата в метрото. Обикновените тиристори могат да се сравняват с обикновена врата: ако я затворите, няма да има проход. И такава врата работи в една посока. Триаците работят в двете посоки. Ето защо сравнението с вратата в метрото: там, където не се избутва, тя се разпада и позволява потокът от пътници във всяка посока.

Структура на устройството и неговия обхват

Двупосочното действие на триак се дължи на неговата специална структура. Неговият катод и анод са способни, в известен смисъл, да променят местата си и да изпълняват функции един на друг, преминавайки ток в обратната посока. Това е възможно благодарение на факта, че триакът има 5 полупроводникови слоя и контролен електрод.

Triacs се използват в различни схеми като превключватели за близост и имат редица предимства пред контактори, релета, стартери и подобни електромеханични елементи:

• триаците са трайни, практически нечупливи;
• когато има електромеханично, съществуват ограничения за честотата на комутациите, износването и съответните рискове и проблеми, а при полупроводниците такива нюанси не възникват;
• пълна липса на искри и свързаните с тях рискове;
• способността да се извършва превключване по време на нулев ток на мрежата, което намалява смущенията и влияе върху точността на веригите.

Схемата на прост регулатор на мощност на триак

Най-често триаци се използват в схемите за контрол на мощността. Един от най-простите и най-често използваните контролери за мощност на триак KU208G е показан по-долу.

• двигателят на резистора R4 е настроен на долната позиция;
• Вместо резистор R1, инсталирайте променлив резистор с съпротивление от 150 Ohm;
• задайте променливия резистор на максималната позиция;
• свържете волтметъра AC към товара;
• свържете устройството към мрежата.

Това оборудване, благодарение на технологичните му качества, набира все по-голяма популярност при осветлението в дома. След като прочетете интересна статия, можете да разберете принципа на различните сензори за движение, които ще помогнат в бъдеще да изберете правилното устройство за вашия дом.

Обратна връзка в схемите за контрол на триак

За да контролирате мощността (температурата) на отоплителните елементи на различните устройства, скоростта на въртене на двигателите и т.н. Наскоро, въпреки по-голямата цена от електромеханиката, на триак се прилага регулатор на мощността. Необходимостта от използването на допълнителен радиатор за такава схема е малка сума в замяна на липсата на риск от възпламеняване, дългосрочна безпроблемна работа, стабилност на дадените параметри.

Използвайки защитни устройства у дома, трябва да знаете характеристиките на различните типове - да избирате правилно, както и да изучавате инсталационната схема - да се свържете правилно.

Сравнявайки с остарелите технологии за превключване, едно по-ясно предимство на схемите за управление на мощността на триаците е способността да се осигури висококачествена обратна връзка и съответно регулиране на обратната връзка.

Характеристики и предимства на схемата:

1. В този случай се осъществява обратна връзка за натоварване, което позволява да се увеличат оборотите на двигателя и да се осигури плавна гладка работа на машината в случай на нарастващи натоварващи сили. В този случай всички операции се извършват автоматично от веригата. Няма искри или прегряване. Както може да се види от фигурата, не е осигурен радиатор.