Trīsfāzu un vienfāzes tiristoru jaudas regulators - darbības princips, shēmas. Tiristoru jaudas regulatori Tiristoru jaudas regulatoru ķēdes

23.07.2017 @ 23:39

Mans tiristora sprieguma regulators (TRI) izceļas ar vieglu izgatavošanu un iestatīšanu, regulēšanas linearitāti un lielu izejas jaudu - 200 W bez radiatoriem un 1000 W ar radiatoriem ar dzesēšanas laukumu 50 cm 2.

Kad TPH ir ieslēgts, 220 voltu barošanas sprieguma pozitīvais pusvilnis iet caur elektrisko ķēdi VD2RЗR4 un uzlādē kondensatoru C2. Tiklīdz Ucharge pārsniegs tiristora VS2 ieslēgšanas spriegumu, tas atvērsies un nodos daļu no pozitīvā pusviļņa slodzei. Ķēde VD4R5 aizsargā VS2 ar vadības strāvu.

Mainot kopējo pretestību R4, var iegūt regulējamu (no 40 līdz 220 V) izejas spriegumu, kura tiešai mērīšanai paredzēts PV1 skalas voltmetrs. HL1 indikatora lampu izmanto, lai uzraudzītu tīkla spriegumu, kā arī drošinātāju FU1 un FU2 integritāti.

Abi kondensatori TRI ir lēti un izplatīti - MBM tipa. R1, R2 un R5 var izmantot MLT-0.25. R3 vietā labi darbosies MLT-0.5 (MLT-1). SP1 ir piemērots kā mainīga pretestība. Voltmetrs - tips Ts4201 vai līdzīgs, paredzēts 250 V maiņstrāvai. Shēmā norādītās diodes var aizstāt ar mazāk jaudīgām, piemēram, KD102B vai KD105B. Tiristori - ar reverso spriegumu vismaz 300 V, teiksim, KU202N vai KU202L. Un, ja plānojat izmantot TRN ar slodzi, kas nepārsniedz 350 W, tad var izmantot arī KU201L.

Tiristora sprieguma regulatora shēma un iespiedshēmas plates topoloģija

Neona lampa HL1 tips TN-0.2. Drošinātāji tiek izvēlēti, pamatojoties uz ierīces darbību ar maksimālo strāvas patēriņu. Ja slodze ir elektromotors (piemēram, līdzīgs tam, ko izmanto rokas urbjmašīnā), tad es drošinātāju. = 0,5. 0.6 Es sāku.

Labāk ir iestatīt TRN uz pagaidu shēmas plates. 390 kiloomu R2 un R5 vietā vispirms pielodējiet 1 kiloomu rezistorus. Pēc tam, samazinot R4 un R3 pretestību, panāk minimālo sprieguma kritumu VS1, VS2.

Rezistori R2, R5 ierobežo tiristoru vadības strāvu. Tie tiek izvēlēti ar maksimālo slodzes jaudu. Pat regulēšanas laikā nav atļauts palielināt tiristora vadības strāvu līdz 100 mA.

Pēc regulēšanas visi elektriskās shēmas elementi tiek pārnesti uz iespiedshēmas plati ar izmēriem 100x50x2,5 mm, kas izgatavota no vienpusējas folijas stiklplasta.

S. BABENKO, Maskavas apgabals.

Tiristoru jaudas regulators

1. Tiristora darbības princips
2. Video: DIY tiristoru jaudas regulators

Mūsdienu radioamatieru shēmās ir plaši izplatītas dažāda veida detaļas, tostarp tiristoru jaudas regulators. Visbiežāk šī daļa tiek izmantota 25-40 vatu lodāmuros, kas normālos apstākļos viegli pārkarst un kļūst nelietojami. Šī problēma ir viegli atrisināma ar jaudas regulatora palīdzību, kas ļauj iestatīt precīzu temperatūru.

Tiristoru regulatoru pielietojums

Parasti tiristoru jaudas regulatori tiek izmantoti, lai uzlabotu parasto lodāmuru veiktspējas īpašības. Mūsdienu dizaini, kas aprīkoti ar daudzām funkcijām, ir dārgi, un to izmantošana būs neefektīva neliela apjoma lodēšanas darbiem. Tāpēc pareizāk būtu aprīkot parasto lodāmuru ar tiristoru regulatoru.

Tiristoru jaudas regulatoru plaši izmanto apgaismojuma aptumšošanas sistēmās. Praksē tie ir parastie sienas slēdži ar rotējošu vadības pogu. Tomēr šādas ierīces var normāli darboties tikai ar parastajām kvēlspuldzēm. Mūsdienu kompaktās dienasgaismas spuldzes tos vispār neuztver taisngrieža tilta dēļ ar elektrolītisko kondensatoru, kas atrodas tajās. Tiristors vienkārši nedarbosies kopā ar šo ķēdi.

Tādi paši neparedzami rezultāti tiek iegūti, mēģinot pielāgot LED lampu spilgtumu. Tāpēc regulējamam apgaismojuma avotam labākais risinājums būtu izmantot parastās kvēlspuldzes.

Ir arī citas tiristoru jaudas regulatoru pielietošanas jomas. Starp tiem ir vērts atzīmēt iespēju pielāgot rokas elektroinstrumentus. Korpusu iekšpusē ir uzstādītas regulēšanas ierīces, kas ļauj mainīt urbja, skrūvgrieža, āmura urbja un citu instrumentu apgriezienu skaitu.

Tiristora darbības princips

Jaudas regulatoru darbība ir cieši saistīta ar tiristora darbības principu. Radio ķēdēs to norāda ar ikonu, kas atgādina parastu diodi. Katram tiristoram ir raksturīga vienvirziena vadītspēja un attiecīgi iespēja iztaisnot maiņstrāvu. Dalība šajā procesā kļūst iespējama ar nosacījumu, ka vadības elektrodam tiek pielikts pozitīvs spriegums. Pats vadības elektrods atrodas katoda pusē. Šajā sakarā tiristoru iepriekš sauca par vadāmu diodi. Pirms vadības impulsa ievadīšanas tiristors tiks aizvērts jebkurā virzienā.

Lai vizuāli noteiktu tiristora izmantojamību, tas ir savienots ar kopēju ķēdi ar LED caur pastāvīgu 9 voltu sprieguma avotu. Turklāt kopā ar LED ir savienots ierobežojošais rezistors. Speciāla poga aizver ķēdi, un spriegums no dalītāja tiek piegādāts tiristora vadības elektrodam. Tā rezultātā tiristors atveras un gaismas diode sāk izstarot gaismu.

Kad poga ir atlaista, kad tā vairs netiek turēta nospiesta, spīdumam vajadzētu turpināties. Nospiežot pogu vēlreiz vai atkārtoti, nekas nemainīsies – LED joprojām spīdēs ar tādu pašu spilgtumu. Tas norāda uz tiristora atvērto stāvokli un tā tehnisko apkalpošanu. Tas paliks atvērtā stāvoklī, līdz šāds stāvoklis tiek pārtraukts ārējās ietekmes ietekmē.

Dažos gadījumos var būt izņēmumi. Tas ir, nospiežot pogu, gaismas diode iedegas, un, atlaižot pogu, tā nodziest. Šī situācija kļūst iespējama, pateicoties strāvai, kas iet caur LED, kuras vērtība ir mazāka, salīdzinot ar tiristora turēšanas strāvu. Lai ķēde darbotos pareizi, ieteicams nomainīt LED ar kvēlspuldzi, kas palielinās strāvu. Vēl viena iespēja būtu izvēlēties tiristoru ar zemāku turēšanas strāvu. Turēšanas strāvas parametrs dažādiem tiristoriem var ievērojami atšķirties, tādos gadījumos ir jāizvēlas elements katrai konkrētai ķēdei.

Vienkāršākā jaudas regulatora ķēde

Tiristors piedalās maiņstrāvas iztaisnošanā tāpat kā parasta diode. Tas noved pie pusviļņa taisnošanas niecīgās robežās, piedaloties vienam tiristoram. Lai sasniegtu vēlamo rezultātu, divi tīkla sprieguma puscikli tiek kontrolēti, izmantojot jaudas regulatorus. Tas kļūst iespējams, pateicoties tiristoru savienojumam. Turklāt tiristorus var savienot ar taisngrieža tilta diagonālo ķēdi.

Tiristoru jaudas regulatora vienkāršāko shēmu vislabāk var apsvērt, izmantojot lodāmura jaudas regulēšanas piemēru. Nav jēgas sākt regulēšanu tieši no nulles atzīmes. Šajā sakarā var regulēt tikai vienu pozitīvā tīkla sprieguma pusciklu. Negatīvs puscikls iet caur diodi bez izmaiņām tieši uz lodāmuru, nodrošinot to ar pusi no jaudas.

Caur tiristoru notiek pozitīva pusperioda pāreja, kā rezultātā tiek veikta regulēšana. Tiristoru vadības ķēde satur vienkāršus elementus rezistoru un kondensatora veidā. Kondensators tiek uzlādēts no ķēdes augšējā vada, caur rezistoriem un kondensatoru, slodzi un ķēdes apakšējo vadu.

Tiristora vadības elektrods ir savienots ar kondensatora pozitīvo spaili. Kad spriegums pāri kondensatoram palielinās līdz vērtībai, kas ļauj tiristoram ieslēgties, tas atveras. Rezultātā kāda sprieguma pozitīvā pusperioda daļa tiek nodota slodzei. Tajā pašā laikā kondensators tiek izlādēts un sagatavots nākamajam ciklam.

Lai regulētu kondensatora uzlādes ātrumu, tiek izmantots mainīgs rezistors. Jo ātrāk kondensators tiek uzlādēts līdz sprieguma vērtībai, pie kuras tiristors atveras, jo ātrāk tiristors atveras. Līdz ar to slodzei tiks piegādāts pozitīvāks pusperioda spriegums. Šī shēma, kurā tiek izmantots tiristoru jaudas regulators, kalpo par pamatu citām shēmām, ko izmanto dažādās jomās.

DIY tiristoru jaudas regulators

Tiristora jaudas regulators: ķēde, darbības princips un pielietojums

Rakstā ir aprakstīts, kā darbojas tiristoru jaudas regulators, kura diagramma tiks parādīta zemāk

Ikdienā ļoti bieži rodas nepieciešamība regulēt sadzīves tehnikas jaudu, piemēram, elektriskās plītis, lodāmuri, katli un sildelementi, transportā - dzinēja apgriezienus utt. Vienkāršākais radioamatieru dizains nāk palīgā - jaudas regulators uz tiristora. Šādas ierīces montāža nebūs sarežģīta, tā var kļūt par pašu pirmo mājās gatavoto ierīci, kas veiks iesācēja radioamatiera lodāmura gala temperatūras regulēšanas funkciju. Ir vērts atzīmēt, ka gatavās lodēšanas stacijas ar temperatūras kontroli un citām jaukām funkcijām ir par lielumu dārgākas nekā vienkāršs lodāmurs. Minimāls detaļu komplekts ļauj salikt vienkāršu tiristoru jaudas regulatoru montāžai pie sienas.

Jūsu zināšanai, virsmas montāža ir radioelektronisko komponentu montāžas metode, neizmantojot iespiedshēmas plati, un ar labu prasmi tas ļauj ātri salikt vidējas sarežģītības elektroniskās ierīces.

Varat arī pasūtīt elektronisko tiristoru regulatora konstruktoru, un tiem, kas vēlas to izdomāt paši, zemāk tiks parādīta diagramma un izskaidrots darbības princips.

Starp citu, tas ir vienfāzes tiristoru jaudas regulators. Šādu ierīci var izmantot, lai kontrolētu jaudu vai ātrumu. Tomēr vispirms mums ir jāsaprot tiristora darbības princips, jo tas ļaus mums saprast, kādai slodzei ir labāk izmantot šādu regulatoru.

Kā darbojas tiristors?

Tiristors ir kontrolēta pusvadītāju ierīce, kas spēj vadīt strāvu vienā virzienā. Vārds "pārvaldīts" tiek izmantots kāda iemesla dēļ, jo ar tās palīdzību atšķirībā no diodes, kas arī vada strāvu tikai uz vienu polu, jūs varat izvēlēties brīdi, kad tiristors sāk vadīt strāvu. Tiristoram ir trīs izejas:

Lai strāva sāktu plūst caur tiristoru, ir jāievēro šādi nosacījumi: daļai ir jāatrodas ķēdē, kas ir barota, un vadības elektrodam ir jāpieliek īslaicīgs impulss. Atšķirībā no tranzistora, tiristoru vadīšanai nav nepieciešams turēt vadības signālu. Ar to nianses nebeidzas: tiristoru var aizvērt, tikai pārtraucot strāvu ķēdē vai ģenerējot anoda-katoda reverso spriegumu. Tas nozīmē, ka tiristora izmantošana līdzstrāvas ķēdēs ir ļoti specifiska un bieži vien nepārdomāta, bet maiņstrāvas shēmās, piemēram, tādā ierīcē kā tiristora jaudas regulators, ķēde ir konstruēta tā, lai tiktu nodrošināts slēgšanas nosacījums. . Katrs pusvilnis aizvērs atbilstošo tiristoru.

Visticamāk, jūs visu nesaprotat? Neesiet izmisumā - zemāk mēs detalizēti aprakstīsim gatavās ierīces darbības procesu.

Tiristoru regulatoru pielietojuma joma

Kādās shēmās ir efektīvi izmantot tiristoru jaudas regulatoru? Shēma ļauj lieliski regulēt apkures ierīču jaudu, tas ir, ietekmēt aktīvo slodzi. Strādājot ar ļoti induktīvu slodzi, tiristori var vienkārši neaizvērties, kas var izraisīt regulatora atteici.

Vai ir iespējams regulēt dzinēja apgriezienus?

Domāju, ka daudzi lasītāji ir redzējuši vai izmantojuši urbjus, leņķa slīpmašīnas, kuras tautā dēvē par “slīpmašīnām” un citus elektroinstrumentus. Iespējams, esat ievērojuši, ka apgriezienu skaits ir atkarīgs no ierīces sprūda pogas nospiešanas dziļuma. Tieši šajā elementā ir iebūvēts tiristoru jaudas regulators (kura diagramma ir parādīta zemāk), ar kura palīdzību tiek mainīts apgriezienu skaits.

Piezīme! Tiristoru regulators nevar mainīt asinhrono motoru ātrumu. Tādējādi spriegums tiek regulēts uz kolektora motoriem, kas aprīkoti ar suku komplektu.

Tiristoru jaudas regulatora shēma ar vienu un diviem tiristoriem

Tipiska shēma tiristora jaudas regulatora montāžai ar savām rokām ir parādīta zemāk esošajā attēlā.

Šīs ķēdes izejas spriegums ir no 15 līdz 215 voltiem; ja tiek izmantoti norādītie tiristori, kas uzstādīti uz siltuma izlietnēm, jauda ir aptuveni 1 kW. Starp citu, slēdzis ar gaismas spilgtuma vadību ir izgatavots pēc līdzīgas shēmas.

Ja jums nav pilnībā jāregulē spriegums, bet tikai jāiegūst 110 līdz 220 voltu izeja, izmantojiet šo diagrammu, kurā parādīts tiristora pusviļņa jaudas regulators.

Kā tas strādā?

Tālāk aprakstītā informācija attiecas uz lielāko daļu shēmu. Burtu apzīmējumi tiks ņemti saskaņā ar tiristora regulatora pirmo ķēdi

Tiristoru jaudas regulators, kura darbības princips ir balstīts uz sprieguma vērtības fāzes kontroli, arī maina jaudu. Šis princips slēpjas faktā, ka normālos apstākļos slodzi ietekmē mājsaimniecības tīkla mainīgais spriegums, kas mainās atbilstoši sinusoidālajam likumam. Iepriekš, aprakstot tiristora darbības principu, tika teikts, ka katrs tiristors darbojas vienā virzienā, tas ir, kontrolē savu pusviļņu no sinusoīda. Ko tas nozīmē?

Ja, izmantojot tiristoru, stingri noteiktā brīdī periodiski tiek pieslēgta slodze, efektīvā sprieguma vērtība būs mazāka, jo daļa no sprieguma (efektīvā vērtība, kas “kritīs uz slodzi) būs mazāka par elektrotīklu. spriegums. Šī parādība ir parādīta grafikā.

Aizēnotā zona ir stresa zona, kas ir pakļauta slodzei. Burts “a9raquo; horizontālā ass norāda tiristora atvēršanas momentu. Kad pozitīvais pusvilnis beidzas un sākas periods ar negatīvo pusvilni, viens no tiristoriem aizveras, un tajā pašā brīdī atveras otrs tiristors.

Izdomāsim, kā darbojas mūsu konkrētais tiristoru jaudas regulators

Jau iepriekš noteiksim, ka vārdu “pozitīvs” un “negatīvs” vietā “first9raquo; un “second9raquo; (pusvilnis).

Tātad, kad pirmais pusvilnis sāk darboties mūsu ķēdē, kondensatori C1 un C2 sāk uzlādēt. To uzlādes ātrumu ierobežo potenciometrs R5. šis elements ir mainīgs, un ar tā palīdzību tiek iestatīts izejas spriegums. Kad uz kondensatora C1 parādās dinistora VS3 atvēršanai nepieciešamais spriegums, dinstors atveras un caur to plūst strāva, ar kuras palīdzību tiks atvērts tiristors VS1. Dinisora ​​sabrukšanas moments ir punkts “a9raquo; grafikā, kas parādīts raksta iepriekšējā sadaļā. Kad sprieguma vērtība iet cauri nullei un ķēde atrodas zem otrā pusviļņa, tiristors VS1 aizveras, un process tiek atkārtots vēlreiz, tikai otrajam dinistoram, tiristoram un kondensatoram. Rezistori R3 un R3 kalpo, lai ierobežotu vadības strāvu, un R1 un R2 kalpo ķēdes termiskai stabilizēšanai.

Otrās ķēdes darbības princips ir līdzīgs, taču tas kontrolē tikai vienu no maiņstrāvas sprieguma pusviļņiem. Tagad, zinot darbības principu un ķēdi, varat ar savām rokām salikt vai salabot tiristoru jaudas regulatoru.

Regulatora lietošana ikdienas dzīvē un drošības pasākumi

Jāteic, ka šī shēma nenodrošina galvanisko izolāciju no tīkla, tāpēc pastāv elektriskās strāvas trieciena risks. Tas nozīmē, ka nevajadzētu pieskarties regulatora elementiem ar rokām. Jāizmanto izolēts korpuss. Ierīces dizains jāveido tā, lai, ja iespējams, varētu to paslēpt regulējamā ierīcē un atrast brīvu vietu korpusā. Ja regulējamā ierīce atrodas pastāvīgi, tad kopumā ir jēga to savienot, izmantojot slēdzi ar dimmeru. Šis risinājums daļēji pasargās no elektriskās strāvas trieciena, novērsīs nepieciešamību atrast piemērotu korpusu, tam ir pievilcīgs izskats un tas ir ražots, izmantojot rūpniecisku metodi.

20 īstajā brīdī uzņemtas kaķu fotogrāfijas Kaķi ir pārsteidzošas radības, un, iespējams, visi par to zina. Viņi ir arī neticami fotogēniski un vienmēr zina, kā būt īstajā vietā īstajā laikā.

Šīs 10 lietas, ko vīrietis vienmēr pamana sievietē. Vai, jūsuprāt, jūsu vīrietis neko nesaprot no sievietes psiholoģijas? Tas ir nepareizi. Nevienu sīkumu nevar noslēpt no partnera skatiena, kurš tevi mīl. Un šeit ir 10 lietas.

Pārsteigums: vīri vēlas, lai viņu sievas darītu šīs 17 lietas biežāk. Ja vēlaties, lai jūsu attiecības būtu laimīgākas, šajā vienkāršajā sarakstā minētās lietas jādara biežāk.

Nekad to nedari baznīcā! Ja neesat pārliecināts, vai baznīcā uzvedāties pareizi vai nē, tad, iespējams, nerīkojaties tā, kā vajadzētu. Šeit ir saraksts ar briesmīgajiem.

Pretēji visiem stereotipiem: meitene ar retu ģenētisku traucējumu iekaro modes pasauli.Šīs meitenes vārds ir Melānija Gaidosa, un viņa ātri ielauzās modes pasaulē, šokējot, iedvesmojot un iznīcinot stulbus stereotipus.

10 burvīgi slavenību bērni, kuri šodien izskatās pavisam citādi Laiks skrien skrien, un kādu dienu mazās slavenības kļūst par pieaugušajiem, kurus vairs nevar atpazīt. Skaisti zēni un meitenes pārvēršas par...

TIRISTORS SPRIEGUMA REGULATORS

Šo sprieguma regulatoru saliku lietošanai dažādos virzienos: motora apgriezienu regulēšanai, lodāmura sildīšanas temperatūras maiņai utt. Raksta virsraksts var šķist ne visai pareizs, un šī shēma dažreiz tiek atrasta kā jaudas regulators. bet te jāsaprot, ka būtībā fāze tiek koriģēta. Tas ir, laiks, kurā tīkla pusvilnis pāriet uz slodzi. Un, no vienas puses, spriegums tiek regulēts (izmantojot impulsa darba ciklu), un, no otras puses, jauda tiek atbrīvota slodzei.

Jāpiebilst, ka šī ierīce visefektīvāk tiks galā ar pretestības slodzēm – lampām, sildītājiem u.c. Var pieslēgt arī induktīvās strāvas patērētājus, taču, ja tā vērtība ir pārāk maza, regulēšanas uzticamība samazināsies.

Šī paštaisītā tiristoru regulatora ķēdē nav detaļu. Izmantojot diagrammā norādītās taisngriežu diodes, ierīce var izturēt slodzi līdz 5A (apmēram 1 kW), ņemot vērā radiatoru klātbūtni.

Lai palielinātu pievienotās ierīces jaudu, ir jāizmanto citas diodes vai diožu komplekti, kas paredzēti nepieciešamajai strāvai.

Jāmaina arī tiristors, jo KU202 paredzēts maksimālai strāvai līdz 10A. Starp jaudīgākajiem ir ieteicami vietējie tiristori T122, T132, T142 un citas līdzīgas sērijas.

Tiristoru regulatorā nav tik daudz detaļu, principā ir pieļaujams uzstādīts stiprinājums, bet uz iespiedshēmas plates dizains izskatīsies skaistāks un ērtāks. Lejupielādējiet tāfeles zīmējumu LAY formātā šeit. Zener diodi D814G var nomainīt uz jebkuru ar spriegumu 12-15V.

Kā gadījumu izmantoju pirmo, kas man gadījās, - tādu, kas bija piemērots izmēram. Lai pievienotu slodzi, es izņēmu spraudņa savienotāju. Regulators darbojas droši un faktiski maina spriegumu no 0 līdz 220 V. Dizaina autors: SssaHeKkk.

Tiristora sprieguma regulatora vienkārša shēma, darbības princips

Tiristors ir viena no jaudīgākajām pusvadītāju ierīcēm, tāpēc to bieži izmanto jaudīgos enerģijas pārveidotājos. Bet tam ir sava specifiskā vadība: to var atvērt ar strāvas impulsu, bet tas aizvērsies tikai tad, kad strāva nokrīt gandrīz līdz nullei (precīzāk, zem noturošās strāvas). No tā tiristori galvenokārt tiek izmantoti maiņstrāvas pārslēgšanai.

Fāzes sprieguma regulēšana

Ir vairāki veidi, kā regulēt maiņspriegumu ar tiristoriem: no regulatora izejas var izlaist vai kavēt veselus maiņstrāvas pusciklus (vai periodus). Un to var ieslēgt nevis tīkla sprieguma pusperioda sākumā, bet ar zināmu kavēšanos - ‘a’. Šajā laikā spriegums pie regulatora izejas būs nulle, un izejai netiks pārsūtīta jauda. Puscikla otrajā daļā tiristors vadīs strāvu, un regulatora izejā parādīsies ieejas spriegums.

Aizkaves laiku bieži sauc arī par tiristora atvēršanas leņķi, un tāpēc pie nulles leņķa gandrīz viss spriegums no ieejas nonāks izejā, tiks zaudēts tikai kritums pāri atvērtajam tiristoram. Palielinoties leņķim, tiristora sprieguma regulators samazinās izejas spriegumu.

Tiristoru pārveidotāja regulēšanas raksturlielums, strādājot ar aktīvu slodzi, ir parādīts nākamajā attēlā. 90 elektrisko grādu leņķī izeja būs puse no ieejas sprieguma un 180 elektrisko grādu leņķī. izvades grādi būs nulle.

Pamatojoties uz fāzes sprieguma regulēšanas principiem, iespējams konstruēt regulēšanas, stabilizācijas un mīkstās palaišanas shēmas. Lai palaišana būtu vienmērīga, spriegums pakāpeniski jāpalielina no nulles līdz maksimālajai vērtībai. Tādējādi tiristora atvēršanas leņķim vajadzētu mainīties no maksimālās vērtības līdz nullei.

Tiristora sprieguma regulatora ķēde

Elementu vērtēšanas tabula

• C1 – 0,33 µF spriegums ne zemāks par 16V;
• R1, R2 – 10 kOhm 2W;
• R3 – 100 omi;
• R4 – mainīgais rezistors 3,3 kOhm;
• R5 – 33 kOhm;
• R6 – 4,3 kOhm;
• R7 – 4,7 kOhm;
• VD1. VD4 – D246A;
• VD5 – D814D;
• VS1 – KU202N;
• VT1 – KT361B;
• VT2 – KT315B.

Shēma ir veidota uz sadzīves elementu bāzes, to var salikt no tām detaļām, kuras radioamatieriem ir jau 20-30 gadus. Ja tiristoru VS1 un diodes VD1-VD4 ir uzstādīti uz attiecīgajiem dzesētājiem, tad tiristora sprieguma regulators varēs piegādāt 10A slodzei, tas ir, ar spriegumu 220 V, mēs varam regulēt spriegumu uz slodze 2,2 kW.

Ierīcei ir tikai divas jaudas sastāvdaļas: diodes tilts un tiristors. Tie ir paredzēti 400V spriegumam un 10A strāvai. Diodes tilts pārveido mainīgo spriegumu par vienpolāru pulsējošu spriegumu, un pusciklu fāzes regulēšanu veic tiristoru.

Parametru stabilizators, kas sastāv no rezistoriem R1, R2 un Zenera diodes VD5, ierobežo vadības sistēmai piegādāto spriegumu pie 15 V. Rezistoru savienošana virknē ir nepieciešama, lai palielinātu pārrāvuma spriegumu un palielinātu jaudas izkliedi.

Pašā maiņstrāvas sprieguma pusperioda sākumā C1 tiek izlādēts, un pieslēguma punktā R6 un R7 ir arī nulles spriegums. Pakāpeniski spriegumi šajos divos punktos sāk pieaugt, un jo zemāka ir rezistora R4 pretestība, jo ātrāk spriegums pie VT1 emitētāja pārsniegs spriegumu tā pamatnē un atvērs tranzistoru.
Tranzistori VT1, VT2 veido mazjaudas tiristoru. Kad bāzes-emitera krustojumā VT1 parādās spriegums, kas ir lielāks par slieksni, tranzistors atveras un atver VT2. Un VT2 atbloķē tiristoru.

Iesniegtā shēma ir diezgan vienkārša, to var pārnest uz modernu elementu bāzi. Ir iespējams arī samazināt jaudu vai darba spriegumu, veicot minimālas modifikācijas.

Ziņu navigācija

Tiristora sprieguma regulators ir vienkārša ķēde, darbības princips. 15 komentāri

Tā kā mēs runājam par elektriskajiem leņķiem, es vēlos precizēt: kad “a” tiek aizkavēts līdz 1/2 puscikla (līdz 90 elektriskajiem grādiem), spriegums pie regulatora izejas būs vienāds ar gandrīz maksimālo , un sāks samazināties tikai tad, kad “a” > 1/2 (>90). Diagrammā tas ir rakstīts sarkanā krāsā uz pelēka! Puse puscikla nav puse sprieguma.
Šai shēmai ir viena priekšrocība - vienkāršība, bet fāze uz vadības elementiem var radīt sarežģītas sekas. Un traucējumi, ko elektriskajā tīklā izraisa tiristora atslēgšana, ir ievērojami. Īpaši lielas slodzes gadījumā, kas ierobežo šīs ierīces darbības jomu.
Redzu tikai vienu: sildelementu un apgaismojuma regulēšanu noliktavas un saimniecības telpās.

Pirmajā attēlā ir kļūda, 10 ms jāatbilst pusciklam, un 20 ms jāatbilst tīkla sprieguma periodam.
Pievienots regulēšanas raksturlielumu grafiks, strādājot ar aktīvo slodzi.
Acīmredzot jūs rakstāt par vadības raksturlielumu, kad slodze ir taisngriezis ar kapacitatīvo filtru? Tad jā, kondensatori tiks uzlādēti ar maksimālo spriegumu un vadības diapazons būs no 90 līdz 180 grādiem.

Ne visiem ir padomju radio komponentu nogulsnes. Kāpēc gan nenorādīt veco sadzīves pusvadītāju ierīču “buržuāziskos” analogus (piemēram, 10RIA40M KU202N)?

Tiristoru KU202N tagad pārdod par mazāk nekā dolāru (es nezinu, vai tas tiek ražots, vai vecie krājumi tiek izpārdoti). Un 10RIA40M ir dārgs; vietnē Aliexpress viņi to pārdod par aptuveni 15 USD plus piegāde no 8 USD. Ir jēga izmantot 10RIA40M tikai tad, ja nepieciešams remontēt ierīci ar KU202N, bet KU202N nevar atrast.
Rūpnieciskai lietošanai ērtāk ir tiristori TO-220, TO-247 iepakojumos.
Pirms diviem gadiem es izgatavoju 8 kW pārveidotāju, tāpēc nopirku tiristorus par 2,5 USD (TO-247 iepakojumā).

Tā arī bija domāts, ja sprieguma ass (nez kāpēc apzīmēta ar P) uzzīmēta kā 2. grafikā, tad skaidrāk kļūs ar aprakstā dotajiem grādiem, periodiem un puscikliem. Atliek tikai noņemt maiņstrāvas zīmi pie izejas (to jau ir iztaisnojis tilts) un mana sīkumainība būs pilnībā apmierināta.
KU202N tagad tiek pārdots radio tirgos par patiešām santīmiem un 2U202N versijā. Ikviens, kas zina, sapratīs, ka šī ir militārā ražošana. Iespējams, tiek izpārdotas noliktavas remonta daļas, kurām beidzies derīguma termiņš.

Tirgū, ja ņem no rokas, pie jaunajiem var iekļaut arī lodēto daļu.
Varat ātri pārbaudīt tiristoru, piemēram, KU202N, ar ieslēgtu vienkāršu rādītāja testeri, lai mērītu pretestību skalā omu vienībās.
Mēs savienojam tiristora anodu ar plusu, katodu ar testera mīnusu, strādājošā KU202N nedrīkst būt noplūdes.
Pēc tam, kad tiristora vadības elektrods ir īssavienojums ar anodu, ommetra adatai vajadzētu novirzīties un pēc atvēršanas palikt šajā pozīcijā.
Retos gadījumos šī metode nedarbojas, un tad testēšanai būs nepieciešams zemsprieguma barošanas avots, vēlams regulējams, lukturīša spuldze un pretestība.
Vispirms iestatām barošanas avota spriegumu un pārbaudām, vai spuldze deg, pēc tam savienojam savu tiristoru virknē ar spuldzi, ievērojot polaritāti.
Spuldzei vajadzētu iedegties tikai pēc tiristora anoda īssavienojuma ar vadības elektrodu caur rezistoru.
Šajā gadījumā rezistors jāizvēlas, pamatojoties uz tiristora nominālo atvēršanas strāvu un barošanas spriegumu.
Šīs ir vienkāršākās metodes, taču, iespējams, ir īpašas ierīces tiristoru un triaku pārbaudei.

Izejas spriegums netiek iztaisnots ar tiltu, to iztaisno tikai vadības ķēdei.

Izeja ir mainīga, tilts iztaisno tikai vadības ķēdei.

Es nesauktu par sprieguma regulēšanu, bet gan jaudas regulēšanu. Šī ir standarta dimmer ķēde, kuru izmantoja gandrīz visi. Un viņi pagrieza radiatoru uz tiristoru. Teorētiski tas, protams, ir iespējams, bet praktiski, manuprāt, ir grūti nodrošināt siltuma apmaiņu starp radiatoru un tiristoru, lai nodrošinātu 10A.

Kādas grūtības rodas KU202 ar siltuma pārnesi? Ieskrūvēja gala skrūvi radiatorā un viss! Ja radiators ir jauns vai drīzāk, vītnes nav vaļīgas, jums pat nav jāieeļļo KTP. Standarta radiatora laukums (dažreiz iekļauts) ir precīzi paredzēts 10 A slodzei. Nav teorijas, tikai prakse. Vienīgais, ka radiatoriem bija jāatrodas brīvā dabā (saskaņā ar instrukcijām), un ar šādu tīkla savienojumu tas ir pilns. Tāpēc mēs to aizveram, bet uzstādām dzesētāju. Jā, mēs neatbalstām ietves viens pret otru.

Pastāsti man, kāds kondensators C1 ir -330nF?

Droši vien pareizāk būtu rakstīt C1 - 0,33 µF, keramikai vai plēvei var iestatīt vismaz 16 V spriegumu.

Visu to labāko! Sākumā montēju shēmas bez tranzistoriem... Viena lieta bija slikta - vadības pretestība uzkarsa un grafīta trases slānis izdega. Tad es savācu šo diagrammu CT. Pirmais bija neveiksmīgs - iespējams, pašu tranzistoru lielā pastiprinājuma dēļ. Samontēju uz MP ar pastiprinājumu aptuveni 50. Nostrādāja bez problēmām! Tomēr ir jautājumi...

Saliku arī bez tranzistoriem,bet nekas nesakarsa.Tie bija divi rezistori un kondensators.Vēlāk arī izņēmu kondensatoru.Patiesībā starp anodu un vadību bija maiņstrāvas ģenerators un protams tiltiņš.Izmantoju lai noregulē lodāmura jaudu gan pie 220 voltiem gan un pie primārā transformatora 12 voltu lodāmuram un viss strādāja un nesakarst.Tagad vēl stāv skapī labā stāvoklī.Varbūt bija noplūde kondensatorā starp katodu un vadību ķēdei bez tranzistoriem.

Es to samontēju uz MP ar pieaugumu aptuveni 50. Tas darbojas! Bet bija vēl jautājumi...

Tiristoru sprieguma regulatori ir ierīces, kas paredzētas elektromotoru ātruma un griezes momenta regulēšanai. Rotācijas ātruma un griezes momenta regulēšana tiek veikta, mainot motora statoram piegādāto spriegumu, un to veic, mainot tiristoru atvēršanas leņķi. Šo elektromotora vadības metodi sauc par fāzes vadību. Šī metode ir parametru (amplitūdas) vadības veids.

Tos var veikt gan ar slēgtām, gan atvērtām vadības sistēmām. Atvērtā cikla regulatori nenodrošina apmierinošu ātruma kontroli. To galvenais mērķis ir regulēt griezes momentu, lai dinamiskos procesos iegūtu vēlamo piedziņas darbības režīmu.

Vienfāzes tiristoru sprieguma regulatora jaudas daļā ietilpst divi vadāmi tiristori, kas nodrošina elektriskās strāvas plūsmu pie slodzes divos virzienos ar sinusoidālu spriegumu ieejā.

Tiristoru regulatori ar slēgtu vadības sistēmu parasti tiek izmantoti ar negatīvu ātruma atgriezenisko saiti, kas ļauj iegūt diezgan stingrus piedziņas mehāniskos raksturlielumus zema ātruma zonā.

Visefektīvākā lietošana tiristoru regulatoriātruma un griezes momenta kontrolei.

Tiristoru regulatoru strāvas ķēdes

Attēlā 1, a-d parāda iespējamās shēmas regulatora taisngrieža elementu savienošanai vienā fāzē. Visizplatītākā no tām ir diagramma 1. attēlā, a. To var izmantot ar jebkuru statora tinumu savienojuma shēmu. Pieļaujamā strāva caur slodzi (rms vērtība) šajā ķēdē nepārtrauktas strāvas režīmā ir vienāda ar:

Kur I t - pieļaujamā vidējā strāvas vērtība caur tiristoru.

Tiristora maksimālais priekšējais un atpakaļgaitas spriegums

Kur k zap - drošības koeficients, kas izvēlēts, ņemot vērā iespējamos pārslēgšanas pārspriegumus ķēdē; - tīkla līnijas sprieguma efektīvā vērtība.

Rīsi. 1. Tiristoru sprieguma regulatoru jaudas ķēžu diagrammas.

Diagrammā attēlā. 1b ir tikai viens tiristors, kas savienots ar nekontrolējamo diožu tilta diagonāli. Attiecība starp slodzi un tiristora strāvu šai ķēdei ir:

Nekontrolētas diodes tiek izvēlētas uz pusi mazāk nekā tiristoram. Maksimālais uz priekšu spriegums uz tiristora

Reversais spriegums pāri tiristoram ir tuvu nullei.

Shēma attēlā. 1, b ir dažas atšķirības no diagrammas attēlā. 1, un par kontroles sistēmas izbūvi. Diagrammā attēlā. 1, un vadības impulsiem katram tiristoram ir jāievēro barošanas tīkla frekvence. Diagrammā attēlā. 1b, kontroles impulsu biežums ir divreiz lielāks.

Shēma attēlā. 1, c, kas sastāv no diviem tiristoriem un divām diodēm, tiristoru vadības spējas, slodzes, strāvas un maksimālā tiešā sprieguma ziņā ir līdzīgs ķēdei attēlā. 1, a.

Reversais spriegums šajā ķēdē ir tuvu nullei diodes manevrēšanas efekta dēļ.

Shēma attēlā. 1, g tiristoru strāvas un maksimālā tiešā un reversā sprieguma ziņā ir līdzīgs ķēdei attēlā. 1, a. Shēma attēlā. 1, d atšķiras no tiem, kas aplūkoti prasībās vadības sistēmai, lai nodrošinātu nepieciešamo tiristoru vadības leņķa izmaiņu diapazonu. Ja leņķi mēra no nulles fāzes sprieguma, tad shēmām att. 1, a-c attiecības ir pareizas

Kur φ - slodzes fāzes leņķis.

Diagrammai attēlā. 1, d līdzīgas attiecības izpaužas šādā formā:

Nepieciešamība palielināt leņķa izmaiņu diapazonu sarežģī lietas. Shēma attēlā. 1, d var izmantot, ja statora tinumi ir savienoti zvaigznē bez neitrāla vada un trīsstūrī ar taisngrieža elementu iekļaušanu lineārajos vados. Šīs shēmas piemērošanas joma ir ierobežota ar neatgriezeniskām, kā arī reversām elektriskajām piedziņām ar kontakta reversu.

Shēma attēlā. 4-1, d pēc savām īpašībām ir līdzīgs diagrammai attēlā. 1, a. Triac strāva šeit ir vienāda ar slodzes strāvu, un vadības impulsu frekvence ir vienāda ar divkāršu barošanas sprieguma frekvenci. Uz triaciem balstītas shēmas trūkums ir tāds, ka pieļaujamās du/dt un di/dt vērtības ir ievērojami zemākas nekā parastajiem tiristoriem.

Tiristoru regulatoriem racionālākā diagramma ir attēlā. 1, bet ar diviem savstarpēji savienotiem tiristoriem.

Regulatoru jaudas ķēdes ir izgatavotas ar savstarpēji savienotiem tiristoriem, kas savienoti visās trīs fāzēs (simetriska trīsfāzu ķēde), motora divās un vienā fāzē, kā parādīts attēlā. 1, f, g un h, attiecīgi.

Regulatoros, ko izmanto celtņu elektriskajās piedziņās, visizplatītākā ir simetriskā savienojuma shēma, kas parādīta attēlā. 1, e, kam raksturīgi vismazākie zudumi no augstākām harmoniskām strāvām. Lielākas zudumu vērtības ķēdēs ar četriem un diviem tiristoriem nosaka sprieguma asimetrija motora fāzēs.

PCT sērijas tiristoru regulatoru pamatdati

PCT sērijas tiristoru regulatori ir ierīces, lai mainītu (saskaņā ar noteiktu likumu) spriegumu, kas tiek piegādāts asinhronā motora statoram ar uztītu rotoru. PCT sērijas tiristoru regulatori ir izgatavoti pēc simetriskas trīsfāzu komutācijas ķēdes (1. att., e). Šīs sērijas regulatoru izmantošana celtņu elektriskajās piedziņās ļauj regulēt rotācijas ātrumu diapazonā 10:1 un regulēt dzinēja griezes momentu dinamiskos režīmos palaišanas un bremzēšanas laikā.

PCT sērijas tiristoru regulatori ir paredzēti nepārtrauktai strāvai 100, 160 un 320 A (maksimālās strāvas attiecīgi 200, 320 un 640 A) un 220 un 380 V maiņstrāvas spriegumam. Regulators sastāv no trim barošanas blokiem, kas samontēti uz kopēja rāmja (atbilstoši savstarpēji savienoto tiristoru fāžu skaitam), strāvas sensoru bloka un automatizācijas bloka. Strāvas blokos tiek izmantoti planšetdatoru tiristori ar dzesētājiem, kas izgatavoti no stieptiem alumīnija profiliem. Gaisa dzesēšana ir dabiska. Automatizācijas vienība ir vienāda visām regulatoru versijām.

Tiristoru regulatori ir izgatavoti ar aizsardzības pakāpi IP00 un ir paredzēti uzstādīšanai uz TTZ tipa magnētisko kontrolieru standarta rāmjiem, kas pēc konstrukcijas ir līdzīgi TA un TSA sērijas kontrolieriem. PCT sērijas regulatoru kopējie izmēri un svars ir norādīti tabulā. 1.

1. tabula PCT sērijas sprieguma regulatoru izmēri un svars

TTZ magnētiskie kontrolleri ir aprīkoti ar virziena kontaktoriem motora apgriešanai, rotora ķēdes kontaktoriem un citiem elektriskās piedziņas releja kontaktu elementiem, kas sazinās starp komandu kontrolleri un tiristora regulatoru. Regulatora vadības sistēmas struktūru var redzēt no elektriskās piedziņas funkcionālās diagrammas, kas parādīta attēlā. 2.

Trīsfāzu simetrisko tiristoru bloku T kontrolē SFU fāzes vadības sistēma. Ar regulatorā esošā komandu kontrollera KK palīdzību tiek mainīts BZS ātruma iestatījums Caur BZS bloku kā laika funkcija tiek vadīts paātrinājuma kontaktors KU2 rotora ķēdē. Atšķirību starp uzdevuma signāliem un TG tahoģeneratoru pastiprina pastiprinātāji U1 un US. Pie ultraskaņas pastiprinātāja izejas ir pieslēgta loģiskā releja ierīce, kurai ir divi stabili stāvokļi: viens atbilst tiešā virziena kontaktora KB ieslēgšanai, otrais atbilst reversā virziena kontaktora KN ieslēgšanai.

Vienlaikus ar loģiskās ierīces stāvokļa maiņu signāls vadības ķēdes vadības ķēdē tiek apgriezts. Signāls no atbilstošā pastiprinātāja U2 tiek summēts ar aizkavētas atgriezeniskās saites signālu motora statora strāvai, kas nāk no TO strāvas ierobežošanas bloka un tiek padots uz SFU ieeju.

BL loģisko bloku ietekmē arī signāls no strāvas sensora bloka DT un strāvas klātbūtnes bloka NT, kas aizliedz kontaktoru pārslēgšanu virzienā zem strāvas. BL bloks veic arī nelineāru rotācijas ātruma stabilizācijas sistēmas korekciju, lai nodrošinātu piedziņas stabilitāti. Regulatorus var izmantot pacelšanas un pārvietošanas mehānismu elektriskajās piedziņās.

PCT sērijas regulatori ir izgatavoti ar strāvas ierobežošanas sistēmu. Strāvas ierobežojošais līmenis tiristoru aizsardzībai no pārslodzes un motora griezes momenta ierobežošanai dinamiskos režīmos vienmērīgi svārstās no 0,65 līdz 1,5 no regulatora nominālās strāvas, strāvas ierobežojošais līmenis aizsardzībai pret pārslodzi ir no 0,9 līdz. Regulatora 2.0 nominālā strāva. Plašs aizsardzības iestatījumu izmaiņu klāsts nodrošina tāda paša standarta izmēra regulatora darbību ar motoriem, kuru jauda atšķiras aptuveni 2 reizes.

Rīsi. 2. Elektriskās piedziņas ar PCT tipa tiristoru regulatoru funkcionālā shēma: KK - komandu kontrolleris; TG - tahoģenerators; KN, KB - virziena kontaktori; BZS - ātruma iestatīšanas vienība; BL - loģikas bloks; U1, U2. Ultraskaņa - pastiprinātāji; SFU - fāzes kontroles sistēma; DT - strāvas sensors; IT - pašreizējās pieejamības bloks; TO - strāvas ierobežošanas vienība; MT - aizsardzības vienība; KU1, KU2 - paātrinājuma kontaktori; CL - lineārais kontaktors: R - slēdzis.

Rīsi. 3. Tiristora sprieguma regulators PCT

Strāvas klātbūtnes sistēmas jutība ir 5-10 A no strāvas efektīvās vērtības fāzē. Regulators nodrošina arī aizsardzību: nulle, pret pārslēgšanās pārspriegumiem, pret strāvas zudumu vismaz vienā no fāzēm (IT un MT bloki), pret traucējumiem radio uztveršanā. PNB 5M tipa ātras darbības drošinātāji nodrošina aizsardzību pret īssavienojuma strāvām.

Rakstā ir vērts aplūkot tēmu par to, kā savu darbu veic tiristoru sprieguma regulators, kura shēmu var sīkāk apskatīt internetā.

Ikdienā vairumā gadījumu var rasties īpaša nepieciešamība regulēt sadzīves tehnikas kopējo jaudu, piemēram, elektriskās plītis, lodāmurs, katls, kā arī sildelementi, transportā - dzinēja apgriezienus un citas lietas. Šajā gadījumā mums palīdzēs vienkāršs un amatieru radio dizains - tas ir īpašs jaudas regulators uz tiristora.

Izveidot šādu ierīci nebūs grūti, tā varētu kļūt par pirmo mājās gatavoto ierīci, kas darbosies lodāmura uzgaļa temperatūras regulēšanas funkcija jebkuram iesācējam radioamatieram. Jāņem vērā arī tas, ka gatavie lodāmuri uz stacijas ar vispārēju temperatūras kontroli un citām īpašām funkcijām maksā daudz vairāk nekā vienkāršākie lodāmuru modeļi. Minimālais detaļu skaits dizainā palīdzēs jums salikt vienkāršu tiristoru jaudas regulatoru ar uzstādīšanu pie sienas.

Jāpiebilst, ka uzmontētais uzstādīšanas veids ir iespēja salikt radioelektronikas komponentus, neizmantojot speciālu iespiedshēmas plati, un ar kvalitatīvām prasmēm palīdz ātri salikt elektroniskās ierīces ar vidēju ražošanas sarežģītību.

Tiristoru tipa regulatoram var pasūtīt arī elektroniskā tipa konstruktoru, un tiem, kas vēlas pilnībā visu saprast paši, vajadzētu izpētīt dažas shēmas un ierīces darbības principu.

Starp citu, šāda ierīce ir kopējās jaudas regulators. Šādu ierīci var izmantot, lai kontrolētu kopējo jaudu vai ātrumu. Bet vispirms jums ir pilnībā jāsaprot šādas ierīces vispārējais darbības princips, jo tas palīdzēs saprast, kāda slodze jums jārēķinās, izmantojot šādu regulatoru.

Kā tiristors veic savu darbu?

Tiristors ir kontrolēta pusvadītāju ierīce, kas spēj ātri vadīt strāvu vienā virzienā. Vārds vadāms ne velti nozīmē tiristoru, jo ar tā palīdzību atšķirībā no diodes, kas arī kopējo strāvu vada tikai uz vienu polu, var izvēlēties atsevišķu brīdi, kad tiristors sāk strāvas vadīšanas procesu.

Tiristoram vienlaikus ir trīs strāvas izejas:

1. Katods.
2. Anods.
3. Kontrolēts elektrods.

Lai ļautu strāvai plūst caur šādu tiristoru, ir jāievēro šādi nosacījumi: daļai jāatrodas uz pašas ķēdes, kas būs zem vispārējā sprieguma, un nepieciešamais īstermiņa impulss jāievada vadības daļā. elektrodu. Atšķirībā no tranzistora, lai kontrolētu šādu tiristoru, lietotājam nebūs jātur vadības signāls.

Bet visas šādas ierīces lietošanas grūtības ar to nebeigsies: tiristoru var viegli aizvērt, pārtraucot strāvas plūsmu tajā caur ķēdi vai izveidojot reverso anoda-katoda spriegumu. Tas nozīmēs, ka tiristoru izmantošana līdzstrāvas ķēdēs tiek uzskatīta par diezgan specifisku un vairumā gadījumu pilnīgi nepamatotu, un maiņstrāvas ķēdēs, piemēram, tādā ierīcē kā tiristora regulators, ķēde tiek izveidota tā, ka ir pilnībā nodrošināts iekārtas aizvēršanas nosacījums. Jebkurš noteiktais pusvilnis pilnībā nosegs atbilstošo tiristora daļu.

Jūs, visticamāk, ir grūti saprast tās struktūras diagrammu. Bet nevajag satraukties - šādas ierīces darbības process tiks sīkāk aprakstīts tālāk.

Tiristoru ierīču lietošanas joma

Kādiem nolūkiem var izmantot tādu ierīci kā tiristoru jaudas regulators? Šāda ierīce ļauj efektīvāk regulēt apkures ierīču jaudu, tas ir, noslogot aktīvās vietas. Strādājot ar ļoti induktīvu slodzi, tiristori var vienkārši neaizvērties, kā rezultātā šādas iekārtas var nedarboties normāli.

Vai ir iespējams patstāvīgi regulēt ierīces dzinēja ātrumu?

Daudzi lietotāji, kuri ir redzējuši vai pat izmantojuši urbjus, leņķa slīpmašīnas, kuras citādi sauc par slīpmašīnām, un citus elektroinstrumentus. Viņi varēja viegli redzēt, ka šādu produktu apgriezienu skaits galvenokārt ir atkarīgs no no kopējā ierīces sprūda pogas nospiešanas dziļuma. Šāds elements atradīsies tiristora jaudas regulatorā (šādas ierīces vispārīgā shēma ir norādīta internetā), ar kuras palīdzību mainās kopējais apgriezienu skaits.

Ir vērts pievērst uzmanību faktam, ka regulators nevar patstāvīgi mainīt ātrumu asinhronajos motoros. Tādējādi spriegums tiks pilnībā regulēts uz komutatora motora, kas ir aprīkots ar īpašu sārma bloku.

Kā darbojas šāda ierīce?

Tālāk aprakstītie raksturlielumi atbilst lielākajai daļai ķēžu.

Šajā gadījumā ir noteikta zona, kas tiks pakļauta īpašam stresam. Kad pozitīvā pusviļņa ietekme beidzas un sākas jauns kustības periods ar negatīvu pusviļņu, viens no šiem tiristoriem sāks aizvērties, un tajā pašā laikā atvērsies jauns tiristors.

Vārdu pozitīvs un negatīvs vilnis vietā vajadzētu izmantot pirmo un otro (pusvilnis).

Kamēr pirmais pusvilnis sāk ietekmēt ķēdi, ir īpaša jaudas C1, kā arī C2 uzlāde. To pilnas uzlādes ātrumu ierobežos potenciometrs R 5. Šāds elements būs pilnīgi mainīgs, un ar tā palīdzību tiks iestatīts izejas spriegums. Brīdī, kad uz kondensatora C1 virsmas parādīsies diristora VS 3 atvēršanai nepieciešamais spriegums, atvērsies viss dinistors, un caur to sāks iet strāva, ar kuras palīdzību atvērsies tiristors VS 1.

Dinistras sabrukšanas laikā vispārējā diagrammā veidojas punkts. Pēc tam, kad sprieguma vērtība pārsniedz nulles atzīmi un ķēde ir otrā pusviļņa ietekmē, tiristors VS 1 tiks aizvērts, un process tiks atkārtots tikai otrajam dinistoram, tiristoram un arī kondensatoram. Rezistori R 3 un R 3 ir nepieciešami, lai ierobežotu kopējo vadības strāvu, un R 1 un R 2 - visas ķēdes termiskās stabilizācijas procesam.

Otrās shēmas darbības princips būs tieši tāds pats, bet tajā tiks kontrolēts tikai viens no maiņstrāvas pusviļņiem. Pēc tam, kad lietotājs būs sapratis ierīces darbības principu un tās vispārējo uzbūvi, viņš varēs saprast, kā pašam salikt vai, ja nepieciešams, salabot tiristoru jaudas regulatoru.

DIY tiristoru sprieguma regulators

Nevar teikt, ka šī ķēde nenodrošinās galvanisku izolāciju no strāvas avota, tāpēc pastāv zināms elektriskās strāvas trieciena risks. Tas nozīmēs, ka regulatora elementiem nav jāpieskaras ar rokām.

Ierīce ir jāprojektē tā, lai, ja iespējams, tas būtu iespējams paslēpiet to regulējamā ierīcē, kā arī atrodiet vairāk brīvas vietas korpusa iekšpusē. Ja regulējamā ierīce atrodas stacionārā līmenī, ir jēga to savienot, izmantojot slēdzi ar īpašu gaismas spilgtuma kontroli. Šāds risinājums var daļēji pasargāt cilvēku no elektriskās strāvas trieciena, kā arī atbrīvos viņu no nepieciešamības atrast ierīcei piemērotu korpusu, tam ir pievilcīga ārējā struktūra, kā arī tas ir izveidots, izmantojot industriālās tehnoloģijas.

Fāzes sprieguma regulēšanas metodes tīklā

Pamatojoties uz fāzes sprieguma regulēšanas principiem un iezīmēm, ir iespējams izveidot noteiktas regulēšanas, stabilizācijas un dažos gadījumos arī mīkstās palaišanas shēmas. Lai panāktu vienmērīgāku palaišanu, spriegums laika gaitā jāpalielina no nulles līdz maksimālajai vērtībai. Tādējādi tiristora atvēršanas laikā maksimālajai vērtībai vajadzētu mainīties uz nulli.

Tiristoru ķēdes

Ja izmantojat, lodāmura kopējo jaudu var regulēt pavisam vienkārši analogās vai digitālās lodēšanas stacijas. Pēdējos izmantot ir diezgan dārgi, un bez lielas pieredzes tos ir diezgan grūti salikt. Lai gan analogās ierīces (kas būtībā tiek uzskatītas par kopējās jaudas regulatoriem) nav grūti izveidot pašam.

Diezgan vienkārša ierīces shēma, kas palīdzēs regulēt jaudas indikatoru uz lodāmura.

1. VD - KD209 (vai līdzīgs tā vispārīgajos raksturlielumos).
2. R 1 - pretestība ar īpašu reitingu 15 kOhm.
3. R 2 ir rezistors, kura īpašais maiņstrāvas nomināls ir aptuveni 30 kOhm.
4. Rn ir kopējā slodze (šajā gadījumā tā vietā tiks izmantots īpašs svārsts).

Šāda regulēšanas ierīce var kontrolēt ne tikai pozitīvo pusciklu, tāpēc lodāmura jauda būs vairākas reizes mazāka par nominālo. Šādu tiristoru kontrolē, izmantojot īpašu ķēdi, kurai ir divas pretestības, kā arī kapacitāte. Kondensāta uzlādes laiks(to regulēs īpaša pretestība R2) ietekmē šāda tiristora atvēršanas ilgumu.

Tiristoru jaudas regulatori ir viens no visizplatītākajiem radioamatieru dizainiem, un tas nav pārsteidzoši. Galu galā ikviens, kurš kādreiz ir izmantojis parasto 25 - 40 vatu lodāmuru, labi zina tā spēju pārkarst. Lodāmurs sāk dūmot un šņākt, pēc tam diezgan drīz alvotais gals izdeg un kļūst melns. Lodēšana ar šādu lodāmuru vairs nav iespējama.

Un šeit palīgā nāk jaudas regulators, ar kuru var diezgan precīzi iestatīt temperatūru lodēšanai. Jāvadās pēc tā, ka, pieskaroties kolofonija gabalam ar lodāmuru, tas kūp labi, mēreni, bez šņākšanas un šļakatām, turklāt ne pārāk enerģiski. Jums jākoncentrējas uz to, lai lodēšana būtu konturēta un spīdīga.

Lai nesarežģītu stāstu, mēs neapskatīsim tiristoru tā četrslāņu p-n-p-n struktūras formā, uzzīmēsim strāvas-sprieguma raksturlielumu, bet vienkārši aprakstīsim vārdos, kā tas, tiristors, darbojas. Sākumā līdzstrāvas ķēdēs, lai gan tiristori šajās shēmās gandrīz nekad netiek izmantoti. Galu galā tiristoru, kas darbojas ar līdzstrāvu, izslēgšana ir diezgan sarežģīta. Tas ir kā apstādināt auļojošu zirgu.

Un tomēr tiristoru lielās strāvas un augsts spriegums piesaista dažādu, parasti diezgan jaudīgu, līdzstrāvas iekārtu izstrādātājus. Lai izslēgtu tiristorus, nākas ķerties pie dažādiem ķēžu sarežģījumiem un trikiem, taču kopumā rezultāti ir pozitīvi.

Tiristora apzīmējums shēmas shēmās ir parādīts 1. attēlā.

Attēls 1. Tiristors

Ir viegli redzēt, ka tiristors pēc apzīmējuma diagrammās ir ļoti līdzīgs. Ja paskatās uz to, tam, tiristoram, ir arī vienvirziena vadītspēja, un tāpēc tas var iztaisnot maiņstrāvu. Bet tas tiks darīts tikai tad, ja vadības elektrodam tiek pielikts pozitīvs spriegums attiecībā pret katodu, kā parādīts 2. attēlā. Saskaņā ar veco terminoloģiju tiristoru dažreiz sauca par vadāmu diodi. Kamēr vadības impulss netiek pielietots, tiristors ir aizvērts jebkurā virzienā.

2. attēls.

Kā ieslēgt LED

Šeit viss ir ļoti vienkārši. HL1 gaismas diode ar ierobežojošo rezistoru R3 ir savienota ar 9V pastāvīgā sprieguma avotu (varat izmantot Krona akumulatoru) caur tiristoru Vsx. Izmantojot pogu SB1, spriegumu no dalītāja R1, R2 var pievadīt tiristora vadības elektrodam, un pēc tam tiristors atvērsies un iedegsies gaismas diode.

Ja tagad atlaidīsiet pogu un vairs turēsiet to nospiestu, gaismas diodei vajadzētu turpināt degt. Šādu īsu pogas nospiešanu var saukt par impulsu. Atkārtota vai pat atkārtota šīs pogas nospiešana neko nemainīs: gaismas diode neizdzisīs, bet arī nespīdēs spožāk vai blāvāk.

Viņi nospieda un atlaida, un tiristors palika atvērts. Turklāt šis stāvoklis ir stabils: tiristors būs atvērts, līdz ārējā ietekme to noņems no šī stāvokļa. Šāda ķēdes uzvedība norāda uz tiristora labo stāvokli, tā piemērotību darbībai izstrādātajā vai remontējamajā ierīcē.

Maza piezīme

Bet šim noteikumam bieži ir izņēmumi: poga tika nospiesta, LED iedegās, un, kad poga tika atlaista, tā nodzisa, it kā nekas nebūtu noticis. Un kas šeit ir, ko viņi izdarīja nepareizi? Varbūt poga netika nospiesta pietiekami ilgi vai ne pārāk fanātiski? Nē, viss tika darīts diezgan apzinīgi. Vienkārši strāva caur LED izrādījās mazāka par tiristora turēšanas strāvu.

Lai aprakstītais eksperiments būtu veiksmīgs, jums vienkārši jānomaina gaismas diode ar kvēlspuldzi, tad strāva palielināsies vai izvēlieties tiristoru ar zemāku turēšanas strāvu. Šim tiristoru parametram ir ievērojama izplatība, dažreiz pat ir nepieciešams izvēlēties tiristoru konkrētai ķēdei. Un tās pašas markas, ar to pašu burtu un no tās pašas kastes. Importētie tiristori, kuriem nesen tika dota priekšroka, ar šo strāvu ir nedaudz labāki: tos ir vieglāk iegādāties, un parametri ir labāki.

Kā aizvērt tiristoru

Nekādi signāli, kas tiek nosūtīti uz vadības elektrodu, nevar aizvērt tiristoru un izslēgt LED: vadības elektrods var ieslēgt tikai tiristoru. Protams, ir slēdzami tiristori, taču to mērķis nedaudz atšķiras no banāliem jaudas regulatoriem vai vienkāršiem slēdžiem. Parastu tiristoru var izslēgt, tikai pārtraucot strāvu caur anoda-katoda sekciju.

To var izdarīt vismaz trīs veidos. Pirmkārt, ir muļķīgi atvienot visu ķēdi no akumulatora. Atsaukt 2. attēlu. Protams, gaismas diode nodzisīs. Bet pēc atkārtotas pievienošanas tas pats neieslēdzas, jo tiristors paliek slēgtā stāvoklī. Arī šis stāvoklis ir stabils. Un, lai viņu izvestu no šī stāvokļa, ieslēgtu gaismu, palīdzēs tikai SB1 pogas nospiešana.

Otrs veids, kā pārtraukt strāvu caur tiristoru, ir vienkārši īssavienojums katoda un anoda spailēm ar džempera vadu. Šajā gadījumā visa slodzes strāva, mūsu gadījumā tā ir tikai gaismas diode, plūdīs caur džemperi, un strāva caur tiristoru būs nulle. Pēc džempera noņemšanas tiristors aizvērsies un gaismas diode izslēgsies. Eksperimentējot ar šādām shēmām, pinceti visbiežāk izmanto kā džemperi.

Pieņemsim, ka LED vietā šajā ķēdē būs diezgan jaudīga sildīšanas spole ar augstu termisko inerci. Tad jūs saņemat gandrīz gatavu jaudas regulatoru. Ja pārslēdzat tiristoru tā, lai spirāle būtu ieslēgta 5 sekundes un izslēgta tikpat ilgu laiku, tad spirālē tiek atbrīvoti 50 procenti jaudas. Ja šajā desmit sekunžu ciklā slēdzis tiek ieslēgts tikai uz 1 sekundi, tad ir pilnīgi skaidrs, ka spole atbrīvos tikai 10% no savas jaudas siltuma.

Jaudas kontrole mikroviļņu krāsnī darbojas aptuveni šādos laika ciklos, ko mēra sekundēs. Vienkārši izmantojot releju, HF starojums tiek ieslēgts un izslēgts. Tiristoru regulatori darbojas barošanas tīkla frekvencē, kur laiks tiek mērīts milisekundēs.

Trešais veids, kā izslēgt tiristoru

Tas sastāv no slodzes barošanas sprieguma samazināšanas līdz nullei vai pat pilnīgas barošanas sprieguma polaritātes maiņas uz pretējo. Tieši tāda situācija rodas, ja tiristoru ķēdes tiek darbinātas ar maiņstrāvu sinusoidālo strāvu.

Kad sinusoīds iet cauri nullei, tas maina zīmi uz pretējo, tāpēc strāva caur tiristoru kļūst mazāka par turēšanas strāvu un pēc tam pilnībā vienāda ar nulli. Tādējādi tiristora izslēgšanas problēma tiek atrisināta it kā pati par sevi.

Tiristoru jaudas regulatori. Fāzes regulēšana

Tātad lieta paliek maza. Lai sasniegtu fāzes vadību, jums vienkārši jāpieliek vadības impulss noteiktā laikā. Citiem vārdiem sakot, impulsam jābūt noteiktai fāzei: jo tuvāk tas ir maiņstrāvas sprieguma pusperioda beigām, jo ​​mazāka būs sprieguma amplitūda pāri slodzei. Fāzes kontroles metode ir parādīta 3. attēlā.

3. attēls. Fāzes vadība

Attēla augšējā fragmentā vadības impulss tiek piegādāts gandrīz sinusoīda pusperioda sākumā, vadības signāla fāze ir tuvu nullei. Attēlā tas ir laiks t1, tāpēc tiristors atveras gandrīz pusperioda sākumā, un slodzē tiek atbrīvota jauda, ​​kas ir tuvu maksimumam (ja ķēdē nebūtu tiristoru, jauda būtu maksimālā) .

Paši vadības signāli šajā attēlā nav parādīti. Ideālā gadījumā tie ir īsi impulsi, pozitīvi attiecībā pret katodu, kas noteiktā fāzē tiek pielietoti vadības elektrodam. Vienkāršākajās shēmās tas var būt lineāri pieaugošs spriegums, kas iegūts, uzlādējot kondensatoru. Tas tiks apspriests tālāk.

Vidējā grafikā vadības impulss tiek pielietots pusperioda vidū, kas atbilst fāzes leņķim Π/2 jeb laikam t2, tātad slodzē tiek izlaista tikai puse no maksimālās jaudas.

Apakšējā grafikā atvēršanās impulsi tiek piegādāti ļoti tuvu pusperioda beigām, tiristors atveras gandrīz pirms tā aizvēršanās, saskaņā ar grafiku šis laiks tiek apzīmēts ar t3, attiecīgi tiek atbrīvota nenozīmīga jauda. slodze.

Tiristoru komutācijas ķēdes

Īsi pārdomājot tiristoru darbības principu, iespējams, varam dot vairākas jaudas regulatoru ķēdes. Nekas jauns te nav izgudrots, visu var atrast internetā vai vecos radiotehnikas žurnālos. Rakstā vienkārši sniegts īss pārskats un darba apraksts tiristoru regulatoru ķēdes. Aprakstot ķēžu darbību, uzmanība tiks pievērsta tam, kā tiek izmantoti tiristori, kādas shēmas pastāv tiristoru pieslēgšanai.

Kā tika teikts pašā raksta sākumā, tiristors iztaisno maiņspriegumu kā parasta diode. Tā rezultātā notiek pusviļņa taisnošana. Kādreiz kvēlspuldzes kāpņu telpās slēdza šādi, caur diodi: gaismas bija ļoti maz, žilbināja acis, bet lampas izdega ļoti reti. Tas pats notiks, ja dimmer tiks izgatavots uz viena tiristora, tikai kļūst iespējams regulēt jau tā nenozīmīgo spilgtumu.

Tāpēc jaudas regulatori kontrolē abus tīkla sprieguma pusciklus. Šim nolūkam tiek izmantots tiristoru pretparalēlais savienojums vai tiristoru savienojums ar taisngrieža tilta diagonāli.

Lai padarītu šo paziņojumu skaidrāku, turpmāk tiks aplūkotas vairākas tiristoru jaudas regulatoru shēmas. Dažreiz tos sauc par sprieguma regulatoriem, un ir grūti izlemt, kurš nosaukums ir pareizāks, jo līdz ar sprieguma regulēšanu tiek regulēta arī jauda.

Vienkāršākais tiristoru regulators

Tas ir paredzēts lodāmura jaudas regulēšanai. Tās diagramma ir parādīta 4. attēlā.

4. attēls. Vienkārša tiristora jaudas regulatora diagramma

Nav jēgas regulēt lodāmura jaudu, sākot no nulles. Tāpēc mēs varam aprobežoties ar tikai viena tīkla sprieguma pusperioda regulēšanu, šajā gadījumā pozitīvu. Negatīvais puscikls bez izmaiņām pāriet caur diodi VD1 tieši uz lodāmuru, kas nodrošina tā pusjaudu.

Pozitīvais puscikls iet caur tiristoru VS1, kas ļauj regulēt. Tiristoru vadības ķēde ir ārkārtīgi vienkārša. Tie ir rezistori R1, R2 un kondensators C1. Kondensators tiek uzlādēts caur ķēdi: ķēdes augšējais vads, R1, R2 un kondensators C1, slodze, ķēdes apakšējais vads.

Tiristora vadības elektrods ir savienots ar kondensatora pozitīvo spaili. Kad spriegums uz kondensatora palielinās līdz tiristora ieslēgšanas spriegumam, pēdējais atveras, nododot pozitīvu sprieguma pusciklu vai drīzāk tā daļu slodzei. Tajā pašā laikā kondensators C1 dabiski izlādējas, tādējādi gatavojoties nākamajam ciklam.

Kondensatora uzlādes ātrumu kontrolē, izmantojot mainīgo rezistoru R1. Jo ātrāk kondensators tiek uzlādēts līdz tiristora atvēršanas spriegumam, jo ​​ātrāk tiristors atveras, jo lielāka sprieguma pozitīvā pusperioda daļa nonāk slodzei.

Ķēde ir vienkārša, uzticama un diezgan piemērota lodāmuram, lai gan tā regulē tikai vienu tīkla sprieguma pusciklu. Ļoti līdzīga shēma ir parādīta 5. attēlā.

Attēls 5. Tiristora jaudas regulators

Tas ir nedaudz sarežģītāks nekā iepriekšējais, taču ļauj regulēt vienmērīgāk un precīzāk, jo vadības impulsu ģenerēšanas ķēde ir samontēta uz divbāzu tranzistora KT117. Šis tranzistors ir paredzēts impulsu ģeneratoru izveidošanai. Šķiet, ka viņš neko citu nav spējīgs. Līdzīga shēma tiek izmantota daudzos jaudas regulatoros, kā arī komutācijas barošanas avotos kā sprūda impulsu veidotājs.

Tiklīdz kondensatora C1 spriegums sasniedz tranzistora darbības slieksni, tranzistora darbība tiek atvērta, un kontaktā B1 parādās pozitīvs impulss, atverot tiristoru VS1. Rezistoru R1 var izmantot, lai regulētu kondensatora uzlādes ātrumu.

Jo ātrāk kondensators uzlādējas, jo ātrāk parādās atvēršanas impulss, jo lielāks ir slodzei piegādātais spriegums. Otrais tīkla sprieguma pusvilnis bez izmaiņām pāriet uz slodzi caur VD3 diodi. Vadības impulsu veidotāja ķēdes barošanai tiek izmantots taisngriezis VD2, R5 un Zener diode VD1.

Šeit var jautāt, kad atvērsies tranzistors, kāds ir darbības slieksnis? Tranzistora atvēršana notiek brīdī, kad spriegums tā emitētājā E pārsniedz spriegumu pie bāzes B1. Bāzes B1 un B2 nav līdzvērtīgas; ja tās tiek apmainītas, ģenerators nedarbosies.

6. attēlā parādīta shēma, kas ļauj regulēt abus sprieguma pusciklus.

6. attēls.

Izmantojot šo shēmu, varat samazināt gludekļa, elektriskā sildītāja, lodāmura temperatūru vai elektriskās lampas spilgtumu. Regulatora ķēde ir diezgan vienkārša un ir samontēta uz diviem tiristoriem un diviem dinistoriem. Ierīce ļauj mainīt slodzes barošanas spriegumu (tās jaudai jābūt mazākai par 200 vatiem) diezgan plašā diapazonā no 15... 215 V.

Pirmā jaudas regulatora versija

Darbojas tiristoru jaudas regulatorsšādā veidā. Brīdī, kad diagrammā augšējā savienotājā X1 ir pozitīvs tīkla sprieguma puscikls, kondensatori C2, C1 tiek uzlādēti (caur pretestību R5).

Pēc noteikta laika kapacitāte C2 tiek uzlādēta līdz dinistora V4 atvēršanas līmenim. Dinistors uzreiz atveras, un spriegums, kas iet caur to, atbloķē tiristoru V2. Tiristors piegādā daļu sprieguma pievienotajai slodzei un tajā pašā laikā uzlādē kondensatoru C1.

Ja tajā pašā savienotājā X1 ir negatīvs tīkla sprieguma puscikls, atvērsies otrais dinstors V3, kas novedīs pie tiristora V1 atvēršanas. Līdz ar to šie divi tiristori ieslēgsies pārmaiņus. Tīkla sprieguma fāzes nobīdi uz tiristoru vadības elektrodiem veic potenciometrs, un maksimālā nobīde būs pie šī potenciometra maksimālās pretestības.

Dinistori darbojas kā elektriskie slēdži, kas ieslēdzas, kad tiek sasniegts nepieciešamais spriegums uz kondensatoriem C1 un C2. Dinistoru izmantošana nodrošina uzticamu tiristoru atvēršanu ar vienādu fāzes nobīdi neatkarīgi no to parametriem.

Pretestības R2 un R4 ierobežo strāvu, kas plūst caur tiristoru vadības elektrodu, un pretestības R1 un R3 nodrošina jaudas regulatora termisko stabilitāti.

KN102A dinistorus ir iespējams nomainīt pret KN102V vai KN102B, taču šajā gadījumā ir nepieciešams nedaudz samazināt kondensatoru C1 un C2 kapacitāti līdz 0,2 μF. Vislabākos veiktspējas rezultātus uzrādīja BMT zīmola kondensatori ar vismaz 300 V spriegumu. Izmantojot KU202K-KU202N tiristorus uz siltuma izlietnes, jūs varat palielināt kontrolētās slodzes jaudu līdz 1000 vatiem.

Jaudas regulatora otrā versija

Šī shēma ļauj mainīt jaudu pie pievienotās slodzes no 5...99% no tās faktiskās jaudas.