Isang seleksyon ng mga circuit at isang paglalarawan ng pagpapatakbo ng isang power regulator gamit ang mga triac at higit pa. Ang mga circuit ng triac power regulator ay angkop para sa pagpapahaba ng buhay ng mga incandescent lamp at para sa pagsasaayos ng kanilang liwanag. O para sa pagpapagana ng hindi karaniwang kagamitan, halimbawa, 110 volts.
Ang figure ay nagpapakita ng isang circuit ng isang triac power regulator, na maaaring baguhin sa pamamagitan ng pagbabago sa kabuuang bilang ng mga kalahating cycle ng network na ipinasa ng triac sa isang tiyak na agwat ng oras. Ang mga elemento ng DD1.1.DD1.3 microcircuit ay ginawa gamit ang isang oscillation period na humigit-kumulang 15-25 network half-cycle.
Ang duty cycle ng mga pulso ay kinokontrol ng risistor R3. Ang transistor VT1 kasama ang mga diode na VD5-VD8 ay idinisenyo upang magbigkis sa sandaling naka-on ang triac sa panahon ng paglipat ng boltahe ng mains sa zero. Karaniwan, ang transistor na ito ay bukas, ayon sa pagkakabanggit, ang isang "1" ay ipinadala sa input DD1.4 at transistor VT2 na may triac VS1 ay sarado. Sa sandali ng pagtawid sa zero, ang transistor VT1 ay nagsasara at nagbubukas halos kaagad. Sa kasong ito, kung ang output DD1.3 ay 1, kung gayon ang estado ng mga elemento na DD1.1.DD1.6 ay hindi magbabago, at kung ang output DD1.3 ay "zero", kung gayon ang mga elemento DD1.4.DD1 .6 ay bubuo ng isang maikling pulso, na kung saan ay amplified sa pamamagitan ng transistor VT2 at buksan ang triac.
Hangga't mayroong isang lohikal na zero sa output ng generator, ang proseso ay magpapatuloy sa cyclically pagkatapos ng bawat paglipat ng boltahe ng mains sa zero point.
Ang batayan ng circuit ay isang dayuhang triac mac97a8, na nagbibigay-daan sa iyo upang lumipat ng mga high-power na konektadong load, at upang ayusin ito gumamit ako ng isang lumang Sobyet na variable na risistor, at gumamit ng isang regular na LED bilang isang indikasyon.
Ang triac power regulator ay gumagamit ng prinsipyo ng phase control. Ang pagpapatakbo ng circuit ng power regulator ay batay sa pagbabago ng sandaling naka-on ang triac na may kaugnayan sa paglipat ng boltahe ng mains sa zero. Sa paunang sandali ng positibong kalahating ikot, ang triac ay nasa saradong estado. Habang tumataas ang boltahe ng mains, ang kapasitor C1 ay sinisingil sa pamamagitan ng isang divider.
Ang pagtaas ng boltahe sa kapasitor ay inililipat sa yugto mula sa boltahe ng mains sa pamamagitan ng isang halaga depende sa kabuuang pagtutol ng parehong resistors at ang kapasidad ng kapasitor. Ang kapasitor ay sinisingil hanggang ang boltahe sa kabuuan nito ay umabot sa antas ng "pagkasira" ng dinistor, humigit-kumulang 32 V.
Sa sandaling bumukas ang dinistor, magbubukas din ang triac, at ang isang kasalukuyang ay dadaloy sa load na konektado sa output, depende sa kabuuang paglaban ng bukas na triac at ang pagkarga. Ang triac ay magbubukas hanggang sa katapusan ng kalahating ikot. Sa risistor VR1 itinakda namin ang pagbubukas ng boltahe ng dinistor at triac, sa gayon ay kinokontrol ang kapangyarihan. Sa oras ng negatibong kalahating ikot, ang algorithm ng pagpapatakbo ng circuit ay magkatulad.
Pagpipilian ng circuit na may mga menor de edad na pagbabago para sa 3.5 kW
Ang controller circuit ay simple, ang load power sa output ng device ay 3.5 kW. Gamit ang homemade amateur radio na ito, maaari mong ayusin ang pag-iilaw, mga elemento ng pag-init at marami pa. Ang tanging makabuluhang disbentaha ng circuit na ito ay hindi mo maikonekta ang isang inductive load dito sa anumang pagkakataon, dahil ang triac ay masusunog!
Mga bahagi ng radyo na ginamit sa disenyo: Triac T1 - BTB16-600BW o katulad nito (KU 208 o VTA, VT). Dinistor T - uri ng DB3 o DB4. Capacitor 0.1 µF ceramic.
Nililimitahan ng Resistance R2 510 Ohm ang maximum volts sa capacitor sa 0.1 μF kung ilalagay mo ang regulator slider sa 0 Ohm na posisyon, ang circuit resistance ay magiging 510 Ohms. Ang kapasidad ay sinisingil sa pamamagitan ng resistors R2 510 Ohm at variable resistance R1 420 kOhm, pagkatapos maabot ng U sa kapasitor ang pagbubukas ng antas ng dinistor DB3, ang huli ay bubuo ng isang pulso na magbubukas ng triac, pagkatapos nito, na may karagdagang pagpasa ng sinusoid, naka-lock ang triac. Ang dalas ng pagbubukas at pagsasara ng T1 ay depende sa antas ng U sa 0.1 μF capacitor, na nakasalalay sa paglaban ng variable na risistor. Iyon ay, sa pamamagitan ng pagkagambala sa kasalukuyang (sa isang mataas na dalas) ang circuit sa gayon ay kinokontrol ang kapangyarihan ng output.
Sa bawat positibong kalahating alon ng input alternating boltahe, ang capacitance C1 ay sisingilin sa pamamagitan ng isang chain ng resistors R3, R4, kapag ang boltahe sa capacitor C1 ay naging katumbas ng pagbubukas ng boltahe ng dinistor VD7, ang pagkasira nito ay magaganap at ang kapasidad ay magiging pinalabas sa pamamagitan ng diode bridge VD1-VD4, pati na rin ang resistance R1 at control electrode VS1. Upang buksan ang triac, ginagamit ang isang de-koryenteng kadena ng diodes VD5, VD6, capacitor C2 at resistance R5.
Kinakailangang piliin ang halaga ng risistor R2 upang sa parehong kalahating alon ng boltahe ng mains, ang regulator triac ay gumagana nang mapagkakatiwalaan, at kinakailangan din na piliin ang mga halaga ng mga resistensya R3 at R4 upang kapag ang variable na pagtutol Ang knob R4 ay pinaikot, ang boltahe sa load ay maayos na nagbabago mula sa pinakamababa hanggang sa pinakamataas na halaga. Sa halip na TS 2-80 triac, maaari mong gamitin ang TS2-50 o TS2-25, kahit na magkakaroon ng kaunting pagkawala sa pinahihintulutang kapangyarihan sa pagkarga.
Ang KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 at ang kanilang mga analog ay ginamit bilang isang triac. Sa sandaling nakasara ang triac, ang capacitor C1 ay sisingilin sa pamamagitan ng konektadong pagkarga at mga resistor na R1 at R2. Ang bilis ng pagsingil ay binago ng risistor R2, ang risistor R1 ay idinisenyo upang limitahan ang pinakamataas na halaga ng kasalukuyang singil
Kapag ang halaga ng boltahe ng threshold ay naabot sa mga plato ng kapasitor, ang switch ay bubukas, ang kapasitor C1 ay mabilis na pinalabas sa control electrode at inililipat ang triac mula sa saradong estado sa bukas na estado, ang triac ay lumalampas sa circuit R1; R2, C1. Sa sandaling ang boltahe ng mains ay pumasa sa zero, ang triac ay nagsasara, pagkatapos ay sisingilin muli ang kapasitor C1, ngunit may negatibong boltahe.
Capacitor C1 mula sa 0.1...1.0 µF. Resistor R2 1.0...0.1 MOhm. Ang triac ay inililipat sa pamamagitan ng isang positibong kasalukuyang pulso sa control electrode na may positibong boltahe sa conventional anode terminal at sa pamamagitan ng isang negatibong kasalukuyang pulso sa control electrode na may negatibong boltahe sa conventional cathode. Kaya, ang pangunahing elemento para sa regulator ay dapat na bidirectional. Maaari kang gumamit ng bidirectional dinistor bilang susi.
Ang mga diode D5-D6 ay ginagamit upang protektahan ang thyristor mula sa posibleng pagkasira ng reverse boltahe. Ang transistor ay gumagana sa avalanche breakdown mode. Ang breakdown boltahe nito ay mga 18-25 volts. Kung hindi mo mahanap ang P416B, maaari mong subukang humanap ng kapalit nito.
Ang pulse transformer ay nasugatan sa isang ferrite ring na may diameter na 15 mm, ang tatak na N2000 ay maaaring mapalitan ng KU201
Ang circuit ng power regulator na ito ay katulad ng mga circuit na inilarawan sa itaas, tanging ang interference suppression circuit C2, R3 ang ipinakilala, at ginagawang posible ng switch SW na masira ang charging circuit ng control capacitor, na humahantong sa instant locking ng triac at dinidiskonekta ang pagkarga.
C1, C2 - 0.1 MKF, R1-4k7, R2-2 mOhm, R3-220 Ohm, VR1-500 kOhm, DB3 - dinistor, BTA26-600B - triac, 1N4148/16 V - diode, anumang LED.
Ginagamit ang regulator para i-regulate ang load power sa mga circuit hanggang 2000 W, mga incandescent lamp, heating device, soldering iron, asynchronous na motor, car charger, at kung papalitan mo ang triac ng mas malakas, magagamit ito sa kasalukuyang regulasyon. circuit sa welding transformers.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng circuit ng power regulator na ito ay ang pag-load ay tumatanggap ng kalahating siklo ng boltahe ng mains pagkatapos ng napiling bilang ng mga nilaktawan na kalahating siklo.
Ang tulay ng diode ay nagtutuwid ng alternating boltahe. Ang resistor R1 at zener diode VD2, kasama ang filter capacitor, ay bumubuo ng 10 V na pinagmumulan ng kuryente upang paganahin ang K561IE8 microcircuit at ang KT315 transistor. Ang rectified positive half-cycles ng boltahe na dumadaan sa capacitor C1 ay pinatatag ng zener diode VD3 sa antas na 10 V. Kaya, ang mga pulse na may dalas na 100 Hz ay sumusunod sa counting input C ng K561IE8 counter. Kung ang switch SA1 ay konektado sa output 2, pagkatapos ay isang lohikal na isang antas ay patuloy na naroroon sa base ng transistor. Dahil ang microcircuit reset pulse ay napakaikli at ang counter ay namamahala upang i-restart mula sa parehong pulso.
Itatakda ang Pin 3 sa isang lohikal na antas. Ang thyristor ay magbubukas. Ang lahat ng kapangyarihan ay ilalabas sa pagkarga. Sa lahat ng kasunod na posisyon ng SA1 sa pin 3 ng counter, ang isang pulso ay dadaan sa 2-9 na pulso.
Ang K561IE8 chip ay isang decimal counter na may positional decoder sa output, kaya ang lohikal na isang antas ay magiging pana-panahon sa lahat ng mga output. Gayunpaman, kung ang switch ay naka-install sa output 5 (pin 1), ang pagbibilang ay magaganap lamang hanggang 5. Kapag ang pulso ay dumaan sa output 5, ang microcircuit ay ire-reset sa zero. Magsisimula ang pagbibilang mula sa zero, at lalabas ang isang lohikal na isang antas sa pin 3 para sa tagal ng isang kalahating ikot. Sa panahong ito, bukas ang transistor at thyristor, isang kalahating cycle ang pumasa sa load. Upang gawing mas malinaw, nagpapakita ako ng mga diagram ng vector ng operasyon ng circuit.
Kung kailangan mong bawasan ang lakas ng pagkarga, maaari kang magdagdag ng isa pang counter chip sa pamamagitan ng pagkonekta ng pin 12 ng nakaraang chip sa pin 14 ng susunod. Sa pamamagitan ng pag-install ng isa pang switch, maaari mong ayusin ang kapangyarihan hanggang sa 99 na hindi nakuhang pulso. Yung. maaari kang makakuha ng halos isang daan ng kabuuang kapangyarihan.
Ang KR1182PM1 microcircuit ay may dalawang thyristor at isang control unit para sa kanila. Ang maximum na input boltahe ng KR1182PM1 microcircuit ay tungkol sa 270 Volts, at ang maximum na load ay maaaring umabot sa 150 Watts nang hindi gumagamit ng isang panlabas na triac at hanggang sa 2000 W sa paggamit, at isinasaalang-alang din ang katotohanan na ang triac ay mai-install sa radiator.
Upang bawasan ang antas ng panlabas na ingay, ginagamit ang capacitor C1 at inductor L1, at kinakailangan ang capacitance C4 para sa maayos na pag-on ng load. Ang pagsasaayos ay isinasagawa gamit ang resistance R3.
Ang isang seleksyon ng medyo simpleng regulator circuit para sa isang soldering iron ay gagawing mas madali ang buhay para sa isang radio amateur.
Ang kumbinasyon ay binubuo sa pagsasama-sama ng kaginhawahan ng paggamit ng digital regulator at ang flexibility ng pagsasaayos ng isang simple.
Ang itinuturing na circuit ng power regulator ay gumagana sa prinsipyo ng pagbabago ng bilang ng mga panahon ng input alternating voltage na papunta sa load. Nangangahulugan ito na hindi magagamit ang aparato upang ayusin ang liwanag ng mga maliwanag na lampara dahil sa nakikitang pagkislap. Ginagawang posible ng circuit na i-regulate ang kapangyarihan sa loob ng walong preset na halaga.
Mayroong isang malaking bilang ng mga klasikong thyristor at triac regulator circuit, ngunit ang regulator na ito ay ginawa sa isang modernong base ng elemento at, bilang karagdagan, ay batay sa phase, i.e. ay hindi nagpapadala ng buong kalahating alon ng boltahe ng mains, ngunit isang tiyak na bahagi lamang nito, sa gayon nililimitahan ang kapangyarihan, dahil ang triac ay bubukas lamang sa kinakailangang anggulo ng phase.
Ang regulator ay idinisenyo upang maayos na kontrolin ang kapangyarihan ng isang aktibong pagkarga, na pinapagana ng isang 220 volt AC network na may dalas na 50 Hz Ang lakas ng pagkarga ay depende sa uri ng triac na ginamit. Ang paraan ng kontrol ay batay sa prinsipyo ng phase regulation ng sandali ng paglipat sa isang triac na konektado sa serye na may load.
Ang mga larawan ng regulator ay ipinapakita sa mga larawan: 
Sa sandali ng paglipat, ang kapangyarihan sa pagkarga ay tumataas nang maayos, na kung saan ay maginhawa kung ang regulator ay gagamitin upang i-regulate ang liwanag ng isang lighting lamp. Sa pangkalahatan, ang saklaw ng aplikasyon ng regulator ay ang pinakamalawak.
Ang pangunahing elemento ng regulator ay ang PIC16F84A microcontroller Ang RB0 input ng microcontroller ay nagbibigay ng pagkagambala sa sandaling tumawid sa zero ang boltahe ng mains. Ang pagbaba sa pin na ito ay bumubuo sa optocoupler node U1 (AOU110B). Mula sa sandali ng pagkagambala, ang isang pagkaantala sa pag-on ng triac ay na-program, na nag-iiba sa loob ng ilang mga limitasyon.
Ang circuit ng power regulator ay ipinapakita sa figure:
Ang error sa pagsusulatan sa pagitan ng mga pagbabasa ng tagapagpahiwatig at ang aktwal na kapangyarihan na ibinibigay sa pagkarga ay sapat na para sa paggamit ng regulator para sa mga domestic na layunin. Ang mga pindutan na S1 at S2 ay nagsisilbing pataas at pagbaba ng kapangyarihan, ayon sa pagkakabanggit. Sa subroutine ng botohan ng button, maraming mga mode ang nakaayos na madaling gamitin: ang pagpindot sa sandaling binabago ang halaga ng isang yunit ng pagpindot nang matagal ay nagbibigay-daan para sa mabilis na pagbabago at napakabilis na pagbabago;
Ang triac control unit ay binubuo ng mga elementong U2, VD3, R5, isang standard na disenyo ng circuit, ang optothyristor U2 (AOU103V) ay nagbibigay ng galvanic isolation at, gamit ang diode bridge VD3 (W08), kinokontrol ang triac VS1.
Ang circuit ay pinapagana mula sa network sa pamamagitan ng transpormer T1. Susunod, ang boltahe ay itinutuwid ng diode bridge VD2, ang bahagi ng boltahe ay ibinibigay sa optocoupler U1 upang bumuo ng isang kaugalian na paglipat ng boltahe ng mains sa pamamagitan ng zero, ang natitira sa pamamagitan ng diode VD1 sa stabilizer chip IC1, na nagpapatatag ng boltahe. sa 5 volts. Ang mga elementong C1, C2, C7 ay nagsisilbing pakinisin ang mga ripples ng boltahe ng mains.
Inilalarawan ng artikulo kung paano gumagana ang isang thyristor power regulator, ang diagram kung saan ipapakita sa ibaba
Sa pang-araw-araw na buhay, madalas na kailangang ayusin ang kapangyarihan ng mga gamit sa sambahayan, tulad ng mga de-kuryenteng kalan, mga panghinang na bakal, boiler at mga elemento ng pag-init, sa transportasyon - bilis ng makina, atbp. Ang pinakasimpleng disenyo ng amateur radio ay sumagip - isang power regulator sa isang thyristor. Ang pag-assemble ng naturang aparato ay hindi magiging mahirap; maaari itong maging pinakaunang gawa sa bahay na aparato na gagawa ng pag-andar ng pagsasaayos ng temperatura ng dulo ng panghinang ng isang baguhan na radio amateur. Kapansin-pansin na ang mga yari na istasyon ng paghihinang na may kontrol sa temperatura at iba pang mga kaaya-ayang pag-andar ay isang order ng magnitude na mas mahal kaysa sa isang simpleng panghinang na bakal. Ang isang minimal na hanay ng mga bahagi ay nagpapahintulot sa iyo na mag-ipon ng isang simpleng thyristor power regulator para sa wall mounting.
Para sa iyong impormasyon, ang surface mounting ay isang paraan ng pag-assemble ng mga radio-electronic na bahagi nang hindi gumagamit ng naka-print na circuit board, at may mahusay na kasanayan, pinapayagan ka nitong mabilis na mag-assemble ng mga elektronikong device na may katamtamang pagiging kumplikado.
Maaari ka ring mag-order ng isang thyristor regulator, at para sa mga nais malaman ito sa kanilang sarili, isang diagram ang ipapakita sa ibaba at ang prinsipyo ng operasyon ay ipapaliwanag.
Sa pamamagitan ng paraan, ito ay isang single-phase thyristor power regulator. Ang ganitong aparato ay maaaring gamitin upang kontrolin ang kapangyarihan o bilis. Gayunpaman, kailangan muna nating maunawaan ito dahil ito ay magbibigay-daan sa amin upang maunawaan kung anong load ang mas mahusay na gumamit ng naturang regulator.
Ang thyristor ay isang kinokontrol na aparatong semiconductor na may kakayahang magsagawa ng kasalukuyang sa isang direksyon. Ang salitang "kinokontrol" ay ginamit para sa isang kadahilanan, dahil sa tulong nito, hindi katulad ng isang diode, na nagsasagawa rin ng kasalukuyang sa isang poste, maaari mong piliin ang sandali kapag ang thyristor ay nagsimulang magsagawa ng kasalukuyang. Ang thyristor ay may tatlong output:
Upang magsimulang dumaloy ang kasalukuyang sa pamamagitan ng thyristor, ang mga sumusunod na kondisyon ay dapat matugunan: ang bahagi ay dapat na nasa isang circuit na pinalakas, at ang isang panandaliang pulso ay dapat ilapat sa control electrode. Hindi tulad ng isang transistor, ang pagkontrol sa isang thyristor ay hindi nangangailangan ng paghawak sa control signal. Ang mga nuances ay hindi nagtatapos doon: ang thyristor ay maaaring sarado lamang sa pamamagitan ng pagkagambala sa kasalukuyang sa circuit, o sa pamamagitan ng pagbuo ng isang reverse anode-cathode boltahe. Nangangahulugan ito na ang paggamit ng isang thyristor sa mga DC circuit ay napaka-espesipiko at madalas na hindi matalino, ngunit sa mga AC circuit, halimbawa sa isang aparato tulad ng isang thyristor power regulator, ang circuit ay itinayo sa paraang ang isang kondisyon para sa pagsasara ay natiyak. . Isasara ng bawat kalahating alon ang kaukulang thyristor.
Malamang, hindi mo naiintindihan ang lahat? Huwag mawalan ng pag-asa - sa ibaba ang proseso ng pagpapatakbo ng tapos na aparato ay ilalarawan nang detalyado.
Sa anong mga circuit epektibong gumamit ng thyristor power regulator? Pinapayagan ka ng circuit na perpektong ayusin ang kapangyarihan ng mga aparato sa pag-init, iyon ay, maimpluwensyahan ang aktibong pagkarga. Kapag nagtatrabaho sa isang mataas na inductive load, ang thyristors ay maaaring hindi magsara, na maaaring humantong sa pagkabigo ng regulator.
Sa tingin ko marami sa mga mambabasa ang nakakita o gumamit ng mga drills, angle grinder, na sikat na tinatawag na "grinders," at iba pang mga power tool. Maaaring napansin mo na ang bilang ng mga rebolusyon ay depende sa lalim ng pagpindot sa trigger button ng device. Nasa elementong ito na ang isang thyristor power regulator ay itinayo (ang diagram kung saan ay ibinigay sa ibaba), sa tulong kung saan ang bilang ng mga rebolusyon ay binago.
pansinin mo! Hindi mababago ng thyristor regulator ang bilis ng mga asynchronous na motor. Kaya, ang boltahe ay kinokontrol sa mga commutator motor na nilagyan ng brush assembly.
Ang isang tipikal na circuit para sa pag-assemble ng isang thyristor power regulator gamit ang iyong sariling mga kamay ay ipinapakita sa figure sa ibaba.
Ang output boltahe ng circuit na ito ay mula 15 hanggang 215 volts sa kaso ng paggamit ng ipinahiwatig na thyristors na naka-install sa mga heat sink, ang kapangyarihan ay halos 1 kW. Sa pamamagitan ng paraan, ang switch na may kontrol sa liwanag ng liwanag ay ginawa ayon sa isang katulad na pamamaraan.
Kung hindi mo kailangang ganap na i-regulate ang boltahe at gusto lang ng output na 110 hanggang 220 volts, gamitin ang diagram na ito, na nagpapakita ng half-wave thyristor power regulator.
Ang impormasyong inilarawan sa ibaba ay wasto para sa karamihan ng mga scheme. Ang mga pagtatalaga ng liham ay kukunin alinsunod sa unang circuit ng thyristor regulator
Ang isang thyristor power regulator, ang prinsipyo ng pagpapatakbo kung saan ay batay sa kontrol ng phase ng halaga ng boltahe, ay nagbabago din ng kapangyarihan. Ang prinsipyong ito ay nakasalalay sa katotohanan na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ang pagkarga ay apektado ng alternating boltahe ng network ng sambahayan, nagbabago ayon sa sinusoidal na batas. Sa itaas, kapag inilalarawan ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang thyristor, sinabi na ang bawat thyristor ay nagpapatakbo sa isang direksyon, iyon ay, kinokontrol nito ang sarili nitong kalahating alon mula sa isang sine wave. Ano ang ibig sabihin nito?
Kung pana-panahon mong ikinonekta ang isang load gamit ang isang thyristor sa isang mahigpit na tinukoy na sandali, ang halaga ng epektibong boltahe ay magiging mas mababa, dahil ang bahagi ng boltahe (ang epektibong halaga na "bumabagsak" sa pagkarga) ay mas mababa kaysa sa boltahe ng mains. Ang phenomenon na ito ay inilalarawan sa graph.
Ang shaded area ay ang lugar ng stress na nasa ilalim ng load. Ang titik na "a" sa pahalang na axis ay nagpapahiwatig ng pagbubukas ng sandali ng thyristor. Kapag natapos ang positibong kalahating alon at nagsimula ang panahon na may negatibong kalahating alon, isasara ang isa sa mga thyristor, at sa parehong sandali ay bubukas ang pangalawang thyristor.
Isang iskema
Itakda natin nang maaga na sa halip na ang mga salitang "positibo" at "negatibo", "una" at "pangalawa" (kalahating alon) ang gagamitin.
Kaya, kapag ang unang kalahating alon ay nagsimulang kumilos sa aming circuit, ang mga capacitor C1 at C2 ay nagsisimulang mag-charge. Ang kanilang bilis ng pag-charge ay nililimitahan ng potentiometer R5. ang elementong ito ay variable, at sa tulong nito ang output boltahe ay nakatakda. Kapag ang boltahe na kinakailangan upang buksan ang dinistor VS3 ay lilitaw sa kapasitor C1, ang dinistor ay bubukas at kasalukuyang dumadaloy dito, sa tulong ng kung saan ang thyristor VS1 ay bubuksan. Ang sandali ng pagkasira ng dinistor ay puntong "a" sa graph na ipinakita sa nakaraang seksyon ng artikulo. Kapag ang halaga ng boltahe ay pumasa sa zero at ang circuit ay nasa ilalim ng pangalawang kalahating alon, ang thyristor VS1 ay nagsasara, at ang proseso ay paulit-ulit na muli, para lamang sa pangalawang dinistor, thyristor at kapasitor. Ang mga resistors R3 at R3 ay ginagamit para sa kontrol, at ang R1 at R2 ay ginagamit para sa thermal stabilization ng circuit.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng pangalawang circuit ay magkatulad, ngunit kinokontrol lamang nito ang isa sa kalahating alon ng alternating boltahe. Ngayon, alam ang prinsipyo ng pagpapatakbo at ang circuit, maaari mong tipunin o ayusin ang isang thyristor power regulator gamit ang iyong sariling mga kamay.
Dapat sabihin na ang circuit na ito ay hindi nagbibigay ng galvanic isolation mula sa network, kaya may panganib ng electric shock. Nangangahulugan ito na hindi mo dapat hawakan ang mga elemento ng regulator gamit ang iyong mga kamay. Dapat gumamit ng insulated housing. Dapat mong idisenyo ang disenyo ng iyong device upang, kung maaari, maitago mo ito sa isang adjustable na device at makahanap ng libreng espasyo sa case. Kung permanenteng matatagpuan ang adjustable device, sa pangkalahatan ay makatuwirang ikonekta ito sa pamamagitan ng switch na may dimmer. Ang solusyon na ito ay bahagyang mapoprotektahan laban sa electric shock, aalisin ang pangangailangan na makahanap ng angkop na pabahay, may kaakit-akit na hitsura at ginawa gamit ang isang pang-industriyang pamamaraan.
Ang mga phase-pulse regulators (PDR) ay mga device na nagbibigay-daan sa iyo na i-regulate ang liwanag ng mga lamp (dimmer), ang kapangyarihan ng mga electric heater, ang bilis ng pag-ikot ng mga power tool, atbp. Ang FIR ay naglalaman ng electronic key, na konektado sa pagitan ng power supply network at ng load. Sa ilang bahagi ng panahon ng boltahe ng mains, ang switch na ito ay sarado, at pagkatapos ay bubukas ito. Sa pamamagitan ng pagtaas o pagbaba ng oras kung kailan ang susi ay nasa saradong estado, maaari mong dagdagan o bawasan ang power na inilabas sa load. Karaniwan ang isang thyristor ay ginagamit bilang isang switch. Isaalang-alang natin ang block diagram ng isang thyristor FIR na ipinapakita sa Fig. 1. Ang kaukulang mga timing diagram ay ipinapakita sa Fig. 2.
Ang zero selector ay isinaaktibo kapag ang boltahe ng mains ay pumasa sa zero. Ang delay circuit, pagkatapos ng time interval T3, adjustable mula zero hanggang 10 ms, ay nagti-trigger ng pulse dating na nagbubukas sa thyristor. Susunod, ang thyristor ay nananatiling bukas hanggang sa ang kasalukuyang sa pamamagitan nito ay nagiging mas mababa kaysa sa hawak na kasalukuyang, i.e. halos hanggang sa matapos ang kalahating yugto.
Sa timing diagram, ang Uc ay ang rectified mains voltage. Un - load boltahe. Ang mga sandali sa oras kung kailan sarado ang switch ng thyristor ay naka-highlight sa berde.
Sa maliit at katamtamang Ts, ang thyristor FIR ay gumagana nang kasiya-siya, ngunit sa malaking Ts, malapit sa tagal ng kalahating siklo ng boltahe ng mains, na tumutugma sa pagpapagana ng load na may maikling pulso ng mababang amplitude, ang mga problema ay lumitaw dahil sa katotohanan na hindi lahat ng uri ng load ay maaaring gumana nang normal sa naturang power supply. Halimbawa, ang mga maliwanag na lampara ay nagsisimulang kumukutitap nang kapansin-pansin. Bilang karagdagan, sa malalaking Ts, ang kawalang-tatag ng adjustable delay circuit ay nagdudulot ng mga makabuluhang pagbabago sa tagal ng mga output pulse. Sa katunayan, kung ang Tz, halimbawa bilang resulta ng pag-init ng mga elemento ng circuit, ay tumataas mula 9 hanggang 9.5 ms, i.e. sa pamamagitan ng humigit-kumulang 5%, pagkatapos ay ang tagal ng mga pulso sa pagkarga ay mababawasan mula 1 ms hanggang 0.5 ms, i.e. nadoble. Kung ang Tz ay lumampas sa 10 ms, ang thyristor ay magbubukas sa pinakadulo simula ng kalahating ikot, na tumutugma sa pinakamataas na kapangyarihan. Maaari itong makapinsala sa pagkarga kung hindi ito na-rate para sa buong boltahe ng linya.
Ang isa pang kawalan ng thyristor FIRs ay ang interference na nangyayari kapag ang switch ay sarado at, sa isang mas mababang lawak, kapag ito ay binuksan (ibig sabihin ang operasyon ng FIR na may aktibong pagkarga).
Ang mga real thyristor FIR ay karaniwang ginagawa sa isang simetriko thyristor (triac), kaya hindi kinakailangan ang isang rectifier, ngunit ang mga itinuturing na disadvantages ay likas din sa kanila.
Kung gumagamit ka ng hindi isang thyristor bilang isang susi, ngunit isang malakas na mataas na boltahe na MOSFET transistor, pagkatapos ay maaari mong makabuluhang bawasan ang mga problema na lumitaw kapag kailangan mong paganahin ang pagkarga na may mababang boltahe.
Ang block diagram ng isang FIR na may field-effect transistor switch ay ipinapakita sa Fig. 3. Ang mga timing diagram ay ipinapakita sa Fig. 4.
Inihahambing ng comparator ang regulated voltage Uop na nabuo ng reference na pinagmumulan ng boltahe sa rectified mains voltage. Kung ang boltahe ng mains ay mas mababa sa boltahe ng sanggunian, kung gayon ang field-effect transistor ay bukas at ang load ay konektado sa mga mains. Kung hindi man, binubuksan ng comparator ang switch - walang kasalukuyang sa pamamagitan ng pagkarga. Malinaw na sa parehong pataas at pababang mga sanga ng sinusoid ay magkakaroon ng mga seksyon kapag ang transistor switch ay sarado, na makikita sa timing diagram. Ginagawa nitong posible na ilipat ang kinakailangang kapangyarihan sa pagkarga sa mas mahabang panahon kaysa sa kaso ng isang thyristor FIR, at, nang naaayon, bawasan ang mga peak voltages at load currents.
Ang electrical circuit diagram ng transistor FIR ay ipinapakita sa Fig. 5.
Ang adjustable reference boltahe source ay binuo sa mga elemento R1, C1, VD2 at R4. Ang +12V boltahe mula sa zener diode VD2 ay ginagamit din para paganahin ang DA1.1 microcircuit. Binabawasan ng Capacitor C2 ang ingay na nangyayari kapag umiikot ang axis ng variable resistor R4. Ang operational amplifier DA1.1, na ginamit bilang isang comparator, ay inihahambing ang reference na boltahe sa mains boltahe na ibinibigay sa inverse input mula sa divider sa resistors R2, R3. Ang field-effect transistor VT1 ay isang power switch na kinokontrol ng isang signal mula sa output ng comparator. Ang Resistor R8 ay nag-unload ng output ng amplifier DA1.1 mula sa gate-source capacitance ng field-effect transistor bilang karagdagan, salamat sa risistor na ito, ang paglipat ng VT1 ay medyo mas mabagal, na nakakatulong na mabawasan ang pagkagambala.
Ang unang bersyon ng transistor FIR ay naglalaman lamang ng mga elementong ito. Ito ay binuo sa isang breadboard at naging medyo functional, ngunit ang hugis ng boltahe sa buong load ay makabuluhang naiiba mula sa ninanais. Ang kaukulang oscillogram ay ipinapakita sa Fig. 6.
Ang kaliwang peak sa oscillogram, na tumutugma sa pababang sangay ng sinusoid, ay makabuluhang mas mababa kaysa sa kanang rurok, na tumutugma sa pataas na sangay. Nangyayari ito dahil sa pagkaantala na ipinakilala ng comparator at ng susi. Ang paggamit ng isang mas mabilis na pagpapatakbo amplifier at pagbabawas ng risistor R8 ay nagpapabuti sa sitwasyon, ngunit hindi ganap na maalis ang problema bilang karagdagan, ang may-akda ay talagang nais na manatili sa loob ng mga limitasyon ng mura at naa-access na mga bahagi;
Ang disbentaha na ito ay maaaring alisin sa pamamagitan ng pagpapakilala ng pangalawang comparator DA1.2 sa circuit. Salamat sa delay circuit sa mga elementong VD3, R9, R10 at C3, ang DA1.2 ay na-trigger pagkatapos ng DA1.1 na may pagkaantala ng humigit-kumulang 100 microseconds. Ang pagkaantala na ito ay sapat na upang sa oras na ma-trigger ang DA1.2, ang mga lumilipas na proseso na nauugnay sa paglipat ng DA1.1 ay may oras upang matapos. Ang boltahe mula sa output DA1.2 sa pamamagitan ng risistor R7 ay summed sa signal na kinuha mula sa divider R2, R3. Salamat dito, pareho sa pababang at pataas na mga sanga ng sinusoid, ang comparator DA1.1 ay nagpapatakbo ng kaunti nang mas maaga - ang pagkaantala ay nabayaran, ang mga tagal at amplitude ng parehong mga taluktok ay equalized. Ang oscillogram para sa kasong ito ay ipinapakita sa Fig. 7.
Kung ang FIR ay na-configure upang ang DA1.1 ay na-trigger malapit sa tuktok ng sine wave (mataas na kapangyarihan sa pag-load), kung gayon ang pagkaantala na inilarawan sa itaas ay hindi makakaapekto sa pagpapatakbo ng aparato. Ito ay dahil sa ang katunayan na malapit sa tuktok ng sinusoid ang rate ng pagbabago sa mains boltahe ay bumagal at walang makabuluhang pagbabago sa boltahe na nangyayari sa panahon ng pagkaantala. Sa kabilang banda, lumabas na ang parehong dahilan - isang mabagal na pagbabago sa boltahe ng mains malapit sa tuktok ng sinusoid - ay humahantong sa paglitaw ng mga self-oscillations sa isang kadena ng dalawang comparator DA1.1 at DA1.2, na sakop. sa pamamagitan ng feedback. Ang VD3, R9 chain ay nagpapahintulot sa iyo na alisin ang mga self-oscillations. Salamat dito, ang capacitor C3 ay nag-charge nang mas mabilis kaysa sa paglabas nito. Kung ang mga pulso sa output ng DA1.1 ay sapat na lapad, na tumutugma sa isang malaking amplitude ng mga pulso sa pag-load ng FIR, kung gayon ang C3 ay walang oras upang mag-discharge - isang pare-parehong boltahe ang lilitaw dito, na lumalampas sa boltahe sa kabaligtaran na input ng DA1.2. Ang Comparator DA1.2 ay huminto sa paglipat at hindi nagaganap ang mga self-oscillations. Ang mga halaga ng resistors R5, R6, R9 at R10 ay pinili upang ang DA1.2 ay naharang kapag ang pulse amplitude sa FIR load ay halos 150 V.
Ang aparato ay naka-mount sa isang breadboard, isang larawan na hindi ipinapakita dahil Bilang karagdagan sa inilarawan na FIR, ang isa pang aparato ay natipon dito, na hindi nauugnay sa pag-unlad na ito. Ang FIR load ay isang heater na may kapangyarihan na humigit-kumulang 100 VA at isang operating voltage na 70V. Ang field-effect transistor ay inilalagay sa radiator sa anyo ng isang plato na may sukat na 10 square centimeters. Sa panahon ng operasyon, halos hindi ito uminit - tila ang radiator ay maaaring bawasan o ganap na iwanan.
Kapag nagde-debug at kasunod na pagpapatakbo ng device, dapat mag-ingat dahil ang mga elemento nito ay may kontak sa electrical network.
Ang pag-set up ng device ay bumababa sa pagpili ng risistor R7. Ang FIR ay dapat na konektado sa isang 220V network (sa pamamagitan ng isang isolation transformer!). Bilang load, maaari kang gumamit ng 220V incandescent lamp na may kapangyarihan na humigit-kumulang 100 VA, isang soldering iron, atbp. Ang input ng oscilloscope ay dapat na naka-on sa parallel sa load. Gamit ang risistor R4, kailangan mong itakda ang amplitude ng mga pulso sa pagkarga sa mga 50 V. Dapat piliin ang risistor R7 upang ang amplitude ng mga pulso sa pataas at pababang mga sanga ng sinusoid ay pantay. Kung ang output boltahe ay lumihis mula sa 50V, ang pagkakapantay-pantay ng mga amplitude ng pulso ay hindi dapat makabuluhang magambala. Para sa may-akda, sa isang boltahe ng output na 20V, ang mga amplitude ng pulso ay naiiba sa pamamagitan ng 2V, sa 30V - sa pamamagitan ng 1V, sa 100V - sa pamamagitan ng 1V.
Sa konklusyon, itinuturo namin ang mga tampok ng FIR na ito na tumutukoy sa posibleng saklaw ng aplikasyon. Inirerekomenda na gamitin ito upang paganahin ang mga aparatong mababa ang boltahe na, para sa isang kadahilanan o iba pa, ay kailangang pinapagana mula sa isang 220V network. Ang pagpapapanatag ng pulse amplitude sa output ng transistor FIR ay lubos na nag-aambag dito.
Matagumpay na gumamit ang may-akda ng 30VA soldering iron na idinisenyo para sa boltahe na 27V bilang load, pati na rin ang 6V 0.6VA light bulb. Ang bombilya ay sumunog nang walang pagkutitap, ang liwanag nito ay maayos na nababagay mula sa zero hanggang sa nakikitang sobrang init. Ang medium-wave radio receiver na matatagpuan sa tabi ng device na ito ay hindi tumugon kapag ito ay naka-on. Mula dito maaari nating tapusin na mayroong isang maliit na antas ng pagkagambala sa mataas na dalas.
Kapag pinalakas ng isang 220V na incandescent lamp mula sa isang FIR, ito ay lumabas na sa mababang antas ng dimming (halos maximum na liwanag) ay nangyayari ang kusang-loob at napakapansing mga pagbabago sa liwanag. Ang pagtatasa ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nagpakita na ang sanhi ay isang makabuluhang pagkakaiba sa hugis ng mains boltahe mula sa isang sinusoid. Kung ang threshold ng pagtugon ng comparator ay bumaba sa isang sapat na pinalawak na flat top, na matatagpuan sa tunay na boltahe ng mains, kung gayon kahit na ang mga maliliit na pagbabago sa boltahe sa mains ay magdudulot ng makabuluhang pagbabago sa tagal ng mga pulso na nabuo ng comparator. Nagdudulot ito ng pagbabago sa liwanag ng lampara.
Sa panahon ng pag-unlad at pagsubok ng device na ito, ipinapalagay na ang load ay maaari lamang maging aktibo (resistor, heater, incandescent lamp). Posibilidad ng paggamit ng transistor FIR na may reaktibo na pagkarga, pati na rin para sa pag-charge ng anumang mga baterya, pag-regulate ng bilis ng mga de-koryenteng motor, atbp. ay hindi nasuri o na-verify.
Regulator circuit sinadya para sa maayos na kontrol ng kapangyarihan aktibong pagkarga, pinapagana ng isang alternating current network na 220 volts na may dalas na 50 Hz. Ang lakas ng pagkarga ay depende sa uri ng triac na ginamit. Ang paraan ng kontrol ay batay sa prinsipyo ng phase regulation ng sandali ng paglipat sa isang triac na konektado sa serye na may load.
Tingnan ang kanyang larawan sa mga larawan:
Sa sandali ng paglipat, ang kapangyarihan sa load ay tumataas nang maayos, na mabuti kung ang regulator ay ginagamit upang i-regulate ang liwanag ng isang lighting lamp. Gayundin, ang regulator circuit ay maaaring ilapat sa marami pang device na tumatakbo mula sa isang 220V network.
Ang pangunahing elemento ng regulator ay microcontroller PIC16F84A. Ang isang pagkagambala ay isinaayos sa RB0 input ng microcontroller sa sandaling ang boltahe ng mains ay tumatawid sa zero. Ang pagbaba sa pin na ito ay bumubuo ng isang node sa optocoupler U1 (AOU110B). Mula sa sandali ng pagkaantala, ang pagkaantala sa pag-on ng triac ay naka-program, na nag-iiba sa loob ng ilang partikular na limitasyon. Sa LED indicator lumilitaw ito bilang power regulation mula 0 hanggang 99%.
Ang circuit ng power regulator ay ipinapakita sa figure:
Ang error sa pagsusulatan sa pagitan ng mga pagbabasa ng tagapagpahiwatig at ang aktwal na kapangyarihan na ibinibigay sa pagkarga ay sapat na para sa paggamit ng regulator para sa mga domestic na layunin. Ang mga pindutan na S1 at S2 ay ginagamit upang taasan at bawasan ang kapangyarihan ayon sa pagkakabanggit. Sa subroutine ng botohan ng pindutan, maraming mga mode ang nakaayos na maginhawang gamitin: sa isang pagpindot, nagbabago ang halaga ng isang yunit sa isang mahabang pagpindot, isang mabilis na pagbabago at isang napakabilis na pagbabago;
Ang triac control unit ay binubuo ng mga elementong U2, VD3, R5, isang standard na disenyo ng circuit, ang optothyristor U2 (AOU103V) ay nagbibigay ng galvanic isolation at, gamit ang diode bridge VD3 (W08), kinokontrol ang triac VS1.
Ang circuit ay pinapagana mula sa mains sa pamamagitan ng transpormer T1. Susunod, ang boltahe ay itinutuwid ng diode bridge VD2, ang bahagi ng boltahe ay ibinibigay sa optocoupler U1 upang bumuo ng isang kaugalian na paglipat ng boltahe ng mains sa pamamagitan ng zero, ang natitira sa pamamagitan ng diode VD1 sa stabilizer chip IC1, na nagpapatatag ng boltahe. sa 5 volts. Ang mga elementong C1, C2, C7 ay nagsisilbing pakinisin ang mga ripples ng boltahe ng mains.
