Modalitățile prin care puteți asambla un regulator de tensiune 220 V, rețeaua este plină. În cele mai multe cazuri, acestea sunt circuite pe triace sau tiristoare. Tiristorul, spre deosebire de un triac, este un element radio mai comun, iar circuitele bazate pe acesta sunt mult mai frecvente. Să analizăm diferitele versiuni ale performanței, bazate pe elementele semiconductoare.
Controler de putere Triac
Triac, în general, este un caz special al unui tiristor care transmite curent în ambele direcții, cu condiția să fie mai mare decât curentul de reținere. Unul dintre dezavantajele sale este performanța slabă la frecvențe înalte. Prin urmare, este adesea utilizat în rețele cu frecvență joasă. Pentru construirea unui regulator de putere bazat pe o rețea convențională de 220 V, 50 Hz, este destul de potrivit.
Regulatorul de tensiune al triacului este utilizat în aparatele obișnuite de uz casnic unde este necesară ajustarea. Schema de control al puterii pe triac este după cum urmează.
- Pr. 1 - siguranță (selectată în funcție de puterea necesară).
- R3 - rezistența de limitare a curentului - servește la asigurarea că rezistența zero a potențiometrului nu arde celelalte elemente.
- R2 - potențiometru, trimmer, care este ajustarea.
- C1 - condensatorul principal, a cărui încărcare, până la un anumit nivel, unifică dinistorul, împreună cu R2 și R3 formează un circuit RC
- VD3 - dinistor, a cărui deschidere controlează triacul.
- VD4 - triac - elementul principal care produce comutarea și, în consecință, ajustarea.
Lucrarea principală este încredințată diistorului și triacului. Tensiunea de alimentare este furnizată circuitului RC în care este instalat potențiometrul și, prin urmare, puterea este reglată de acesta. Prin reglarea rezistenței, modificăm timpul de încărcare al condensatorului și astfel pragul de pornire a dynistorului, care, la rândul său, pornește triacul. Un circuit RC al amortizorului conectat în paralel cu triacul servește la netezirea zgomotului la ieșire, precum și la o sarcină reactivă (motor sau inductanță), care împiedică triacul să provină de la tensiuni mari de tensiune inversă.
Triac-ul este pornit când curentul care trece prin dynistor depășește curentul de menținere (parametru de referință). Se oprește, respectiv, când curentul devine mai mic decât curentul de reținere . Conductivitatea în ambele direcții vă permite să reglați o reglare mai lină decât este posibilă, de exemplu, pe un tiristor, în timp ce utilizați un minim de elemente.
Oscilograma de control al puterii este prezentată mai jos. Arată că după ce porniți triacul, jumătatea valorii rămase se duce la încărcătură și când atinge 0, când curentul de reținere scade într-o asemenea măsură încât triacul este oprit. În cel de-al doilea semicerc "negativ", același proces are loc, deoarece triacul are conductivitate în ambele direcții.
Tensiunea de tiristor
Pentru început, să vedem ce diferă tiristorul de un triac. Un tiristor conține joncțiuni 3 pn, iar un triac conține joncțiuni de 5 pn. Fără a intra în detalii, în termeni simpli, triacul are conductivitate în ambele direcții, iar tiristorul este numai într-una. Elementele grafice sunt prezentate în figură. Din grafică este clar vizibilă .
Principiul de funcționare este absolut același. Pe ce sistem de control al puterii este construit în orice schemă. Luați în considerare mai multe circuite ale regulatorului tiristor. Primul circuit cel mai simplu, care repetă în mod obișnuit circuitul de pe triacul descris mai sus. Al doilea și al treilea - cu utilizarea logicii, circuite care pot stinge mai bine interferențele generate în rețea prin comutarea tiristorurilor.
Circuit simplu
Un circuit simplu de reglare a fazelor pe tiristor este arătat mai jos .
Singura diferență față de circuitul de pe triac este că ajustarea are loc numai pe jumătatea pozitivă a tensiunii de rețea. Circuitul de temporizare RC controlează cantitatea de deblocare prin reglarea valorii rezistenței potențiometrului, stabilind astfel puterea de ieșire la sarcină. Pe forma de undă arată așa.
Din oscilograma, se poate observa că controlul puterii trece prin limitarea tensiunii aplicate încărcăturii. Din punct de vedere figurat, ajustarea este de a limita tensiunea de alimentare la ieșire. Prin reglarea timpului de încărcare a condensatorului prin schimbarea rezistenței variabile (potențiometru). Cu cât rezistența este mai mare, cu atât mai mult este necesară încărcarea condensatorului și cu atât mai puțină putere va fi transferată la încărcătură. Fizica procesului este descrisă în detaliu în schema anterioară. În acest caz, nu este nimic special.
Cu generator bazat pe logică
A doua opțiune este mai complicată. Datorită faptului că procesele de comutare pe tiristoare provoacă interferențe mari în rețea, acest lucru este rău pentru elementele instalate pe sarcină. Mai ales dacă încărcarea este un dispozitiv complex cu setări fine și un număr mare de jetoane.
O astfel de realizare a unui regulator de putere tiristor cu mâinile tale este potrivită pentru sarcini active, de exemplu, un fier de lipit sau orice dispozitiv de încălzire. La intrare există o punte redresoare, prin urmare ambele valuri ale tensiunii de alimentare vor fi pozitive. Rețineți că, cu un astfel de circuit, o sursă de tensiune continuă de +9 V va fi necesară pentru a furniza chips-uri. Oscilograma, datorită prezenței unei punți redresoare, va arăta astfel.
Ambele jumătăți de undă vor fi acum pozitive datorită influenței unei punți redresoare. Dacă pentru sarcinile reactive (motoare și alte sarcini inductive) este preferabilă prezența diferitelor semnale polar, atunci pentru încărcăturile active o valoare pozitivă a puterii este extrem de importantă. Oprirea tiristorului are loc și atunci când semnalul de undă se apropie de zero, alimentarea curentului de aprovizionare la o anumită valoare și tiristorul este blocat.
Bazat pe tranzistorul KT117
Prezența unei surse suplimentare de tensiune constantă poate cauza dificultăți, dacă nu există, și este necesar să se construiască un circuit suplimentar. Dacă nu aveți o sursă suplimentară, puteți utiliza următoarea schemă, în care generatorul de semnal la ieșirea de comandă a tiristorului este asamblat pe un tranzistor convențional. Există scheme bazate pe generatoare construite pe perechi complementare, dar ele sunt mai complicate și nu le vom considera aici.
În această schemă, generatorul este construit pe un tranzistor cu două baze KT117, care, într-o astfel de aplicație, va genera impulsuri de control la o frecvență specificată de rezistorul de decupare R6. Diagrama a implementat de asemenea un sistem de afișare bazat pe LED-ul HL1.
- VD1-VD4 este o punte diodă care rectifică ambele jumătăți de undă și permite un control mai luminos al puterii.
- EL1 - lampa cu incandescență - este prezentată ca o încărcătură, dar poate exista orice alt dispozitiv.
- FU1 - siguranță, în acest caz costă 10 A.
- R3, R4 - rezistoare de limitare a curentului - sunt necesare pentru a nu arde circuitul de comandă.
- VD5, VD6 - diode zener - îndeplinesc rolul de a stabiliza tensiunea unui anumit nivel la emițătorul tranzistorului.
- VT1 - tranzistor KT117 - trebuie instalat cu exact acest aranjament de bază nr. 1 și baza nr. 2, altfel circuitul nu va funcționa.
- R6 este un rezistor de decupare, care determină momentul în care un impuls ajunge la ieșirea de comandă a tiristorului.
- VS1 - tiristor - element de comutare.
- C2 - controler de temporizare, care determină perioada de apariție a semnalului de control.
Elementele rămase joacă un rol nesemnificativ și servesc, în principal, pentru limitarea curentă și netezirea impulsurilor. HL1 oferă o indicație și numai semnalează faptul că dispozitivul este conectat la rețea și este alimentat cu energie.