Gradateurs faits maison. Quatrième partie Dispositifs pratiques à thyristors

La base des gradateurs et des régulateurs de puissance sont, en règle générale, thyristors et triacs. Le fonctionnement de ces dispositifs semi-conducteurs a été décrit dans les trois parties précédentes de l'article, et maintenant vous pouvez vous familiariser avec le dispositif de certains dispositifs pratiques sur les thyristors. Tous les circuits à considérer utilisent le principe de contrôle de phase décrit à la fin. troisième partie de l'article.

Tout d'abord, familiarisons-nous avec des schémas assez simples contenant une petite quantité de détails, et au moins donc, les plus abordables pour la répétition dans des conditions amateurs. Cependant, les circuits peuvent être plus complexes, mais l'algorithme pour leur fonctionnement est toujours le même - en ajustant la luminosité de la source lumineuse. Parfois, il existe des schémas combinant le gradateur réel et interrupteur crépusculaireou un schéma pour allumer la lampe en douceur. Mais d'abord, les schémas les plus simples.

Afin de ne pas revenir à la partie précédente de l'article à chaque fois, peut-être celui-ci réinsérez l'image à ce stade du texte.

Dessin 1. Diagrammes de temps d'un régulateur de puissance de phase

L'ombrage vertical correspond à l'état passant du thyristor et la puissance fournie à la charge est proportionnelle à la zone des zones ombrées.

Dans l'image 2 montre un circuit de gradateur simple qui vous permet uniquement de régler luminosité de la lampesans aucune fonctionnalité supplémentaire.

Dessin 2. Gradateur simple

La tension secteur via le fusible FU1 est fournie à pont redresseur VD1 - VD4, dans la diagonale de laquelle sont connectés le thyristor DC VS1 et la lampe EL1. Dans certains schémas, la lampe est incluse dans la diagonale du pont pour le courant alternatif, mais ce n'est pas important. Le thyristor est appliqué assez puissant, ce qui vous permet de contrôler la charge jusqu'à 1000W, comme indiqué dans le schéma électrique. Si une telle puissance n'est pas requise, le thyristor peut être remplacé par un autre, par exemple, de la série KU202M, qui vous permettra de contrôler la luminosité d'une lampe avec une puissance d'au moins 500W.

Le régulateur utilise la méthode de contrôle de phase: des impulsions sont reçues sur l'électrode de commande de thyristor qui sont déphasées par rapport à la tension à l'anode. Le circuit qui génère des impulsions de commande est construit sur un transistor à deux bases à simple jonction VT1 type KT117A. Ce transistor n'a pas d'analogues étrangers.

Le principal objectif de ce transistor est de construire les générateurs les plus simples - tweeters, circuits de déclenchement pour alimentations pulsées (utilisés dans les alimentations des téléviseurs de la série 3USTST), ainsi que les générateurs d'impulsions de contrôle dans les circuits de contrôle de phase similaires à ceux considérés. Ce générateur fonctionne comme suit.

La tension secteur redressée à travers les résistances R3, R4 est stabilisée par des diodes Zener VD5 VD6 connectées en série à un niveau d'environ 22 à 25 V, qui dépend des instances spécifiques des diodes Zener. Cette tension, soit dit en passant, est pulsatoire, correspond au diagramme a) de la figure 1.

Cette tension d'ondulation à travers les résistances R6, R7 charge le condensateur C2. Dès que la tension aux bornes de celui-ci atteint la valeur d'ouverture du transistor à jonction unique VT1, il s'ouvre et le condensateur C1 est déchargé par sa transition B2 - B1, les résistances R1, R2 et UE du thyristor VS1, à la suite de quoi une impulsion de commande est formée, le thyristor s'ouvre et le courant passe à travers la charge. Lorsque la tension d'ondulation redressée passe par zéro, le thyristor se ferme et reste fermé jusqu'à l'arrivée de l'impulsion d'ouverture suivante.

Le taux de charge du condensateur C2 est régulé par la résistance R7.Lorsque sa résistance est minimale (le moteur est sorti vers la gauche selon le schéma), la vitesse de charge est maximale, le thyristor s'ouvrira au tout début du demi-cycle, transmettant la puissance maximale à la charge. Lorsque le moteur de la résistance R7 se déplace vers la droite selon le schéma, le taux de charge du condensateur C2 diminue, de sorte que l'impulsion commandant le thyristor VS1 sera formée plus tard. Étant donné que cette régulation est la phase et que la phase est mesurée par des unités angulaires - radians, ils disent que l'impulsion est formée sous un certain angle, dans ce cas plus tard qu'à la puissance maximale dans la charge. Ce processus est illustré dans la figure. 1 sur les diagrammes b, c, d.

Dans le diagramme, la ligne pointillée montre la LED HL1 et la résistance R8. Leur objectif est de montrer que l'appareil est connecté au réseau, ainsi que de surveiller la santé de la lampe, à moins, bien sûr, que le régulateur soit réglé au minimum. Mais, en fait, le régulateur est tout à fait fonctionnel sans cet ajout, ou comme les options ne le diront pas maintenant.

La configuration de l'appareil est assez simple. La résistance R6 étant ramenée à zéro, la résistance R7 est choisie pour que la luminosité de la lampe soit maximale. Ce réglage dépend de la valeur du condensateur C2, dont la valeur peut également nécessiter une sélection dans les limites indiquées sur le schéma.

Fig. 3. Gradateur maison

Dans le circuit considéré, un thyristor est utilisé comme élément de commutation.Par conséquent, pour pouvoir réguler à la fois les alternances positives et négatives de la tension secteur, un pont de diodes suffisamment grand doit être utilisé dans le circuit.

Si la puissance de charge est proche du maximum autorisé, alors le thyristor, et avec lui les diodes de pont, devront être installés sur un radiateur - radiateur, ce qui augmente encore les dimensions de l'appareil et la complexité de sa fabrication. Pour se débarrasser de l'utilisation d'un pont redresseur puissant, une connexion contre-parallèle de deux thyristors est utilisée, ce qui n'est pas non plus très pratique et technologiquement avancé.

L'utilisation de thyristors symétriques - triacs donne de bien meilleurs résultats: dans un cas contient déjà deux contre-thyristors connectés en parallèle. Dans l'image 4 Un circuit modifié utilisant un triac est montré.

Dessin 4. Gradateur sur le triac

Un léger raffinement du circuit lui permettra de réduire légèrement ses dimensions, tandis que la puissance de charge reste la même. L'unité de démarrage à thyristors est également réalisée sur un transistor à simple jonction KT117A, seul le transistor est chargé sur un transformateur d'adaptation T1. Une telle coordination est nécessaire pour obtenir des impulsions de commande sans composante constante. Cela permet d'ouvrir le triac en demi-période positive et négative de la tension du réseau.

Le transformateur correspondant est fabriqué sur un anneau en ferrite de taille K16 * 10 * 4 en ferrite de la marque la plus courante НМ2000. L'enroulement 1 contient 80 et l'enroulement 2 contient 60 tours de fil PELSHO-0,12. Avant l'enroulement, les bords tranchants de l'anneau doivent être émoussés avec du papier de verre ou une lime à diamant pour éviter d'endommager l'isolation, et l'anneau lui-même doit être enveloppé d'un ruban de vernis mince, dans les cas extrêmes, du ruban adhésif.

Le pont redresseur VD1 - VD4 est utilisé uniquement pour alimenter l'unité de réglage, ainsi qu'un nouvel élément de circuit - l'unité pour un démarrage en douceur de la charge. Par conséquent, les diodes qu'il contient sont de faible puissance, en plus de celles indiquées sur le schéma, 1N4007 peut être utilisé, elles conviennent à presque toutes les occasions. L'ensemble de démarrage progressif est assemblé sur les transistors VT2, VT3.

Son travail est le suivant. A la mise sous tension, le condensateur C2 commence à se charger sur le circuit VD6, R10. A travers la diode VD5, la tension aux bornes du condensateur C2 commence à ouvrir les transistors VT3 et VT2. La résistance de la section émetteur-collecteur du transistor VT2 diminue, de sorte que la résistance totale de la section R4, VT2, R5 diminue en douceur, et la vitesse de charge du condensateur C1 augmente également progressivement, la luminosité de la lampe augmente.

Lisez la suite dans le prochain article.

Suite de l'article: Gradateurs faits maison. Partie 5. Quelques schémas plus simples

Boris Aladyshkin