Домашни димери. Част четвърта Тиристорни практически устройства

Основата на димери и регулатори на мощността по правило са тиристори и триаци, Работата на тези полупроводникови устройства беше описана в предишните три части на статията и сега можете да се запознаете с устройството на някои практични устройства на тиристори. Всички вериги, които се разглеждат, използват принципа на фазово управление, описан в края. трета част на статията.

Първо, нека се запознаем с доста прости схеми, съдържащи малко количество детайли, и най-малкото, най-достъпните за повторение в любителски условия. Веригите обаче може да са по-сложни, но алгоритъмът за тяхната работа все още е същият - регулиране на яркостта на източника на светлина. Понякога има схеми, съчетаващи действителния димер и здрач ключили схема за плавно включване на лампата. Но първо, най-простите схеми.

За да не се връщаме към предишната част на статията всеки път, може би този вмъкнете изображението отново в този момент в текста.

снимка 1, Временни диаграми на фазов регулатор на мощността

Вертикалното засенчване съответства на състоянието на тиристора, а мощността, подадена към товара, е пропорционална на площта на засенчените зони.

На снимката 2 показва обикновена димерна верига, която ви позволява само да регулирате яркостта на лампатабез допълнителни функции.

снимка 2, Прост димер

Основното напрежение през предпазителя FU1 се подава към токоизправител мост VD1 - VD4, по диагонала на който са свързани DC тиристор VS1 и лампа EL1. В някои схеми лампата е включена в диагонала на моста за променлив ток, но това не е важно. Тиристорът се прилага доста мощно, което ви позволява да контролирате натоварването до 1000W, както е посочено на схемата. Ако такава мощност не е необходима, тогава тиристорът може да бъде заменен с друг, например от серията KU202M, което ще ви позволи да контролирате яркостта на лампата с мощност поне 500 W.

Регулаторът използва метода за фазово управление: на тиристорния контролен електрод се приемат импулси, които са фазово изместени спрямо напрежението на анода. Веригата, която генерира контролни импулси, е изградена върху едносъединителен двуосновен транзистор VT1 тип KT117A. Този транзистор няма чужди аналози.

Основната цел на този транзистор е да изгради най-простите генератори - пищялки, задействащи вериги за импулсни захранващи устройства (използвани в захранвания на телевизори от серия 3USTST), както и контролни импулсни генератори във фазови вериги за управление, подобни на разглежданите. Този генератор работи по следния начин.

Ректифицираното мрежово напрежение през резистори R3, R4 се стабилизира от серийно свързани Zener диоди VD5 VD6 на ниво от около 22 - 25V, което зависи от конкретни случаи на ценерови диоди. Между другото, това напрежение е пулсиращо, съответства на диаграма а) на фигурата 1.

Това пулсационно напрежение през резисторите R6, R7 зарежда кондензатора С2. Веднага щом напрежението през него достигне стойността на отваряне на еднозъбния транзистор VT1, той се отваря и кондензаторът С1 се разтоварва през прехода му В2 - В1, резистори R1, R2 и UE на тиристор VS1, в резултат на което се формира контролен импулс, тиристорът се отваря и токът преминава през товара. Когато напрежението на изправено пулсация преминава през нула, тиристорът се затваря и остава затворен до пристигането на следващия импулс на отваряне.

Скоростта на зареждане на кондензатор С2 се регулира от резистор R7.Когато съпротивлението му е минимално (двигателят е изведен отляво според схемата), скоростта на зареждане е максимална, тиристорът ще се отвори в самото начало на полуцикъла, предавайки максималната мощност в товара. Когато двигателят на резистора R7 се движи вдясно според схемата, скоростта на заряд на кондензатора С2 намалява, така че импулсът, управляващ тиристора VS1, ще се формира по-късно. Тъй като това регулиране е фазово, а фазата се измерва с ъглови единици - радиани, те казват, че импулсът се формира под определен ъгъл, в случая по-късно, отколкото при максимална мощност в товара. Този процес е показан на фигурата. 1 на диаграми b, c, d.

На диаграмата пунктираната линия показва LED HL1 и резистор R8. Целта им е да покажат, че устройството е свързано към мрежата, както и да наблюдават здравето на лампата, освен ако, разбира се, регулаторът не е зададен на минимум. Но всъщност регулаторът е доста функционален без това допълнение или както опциите няма да казват сега.

Настройката на устройството е съвсем проста. При резистор R6, приведен до нула, резисторът R7 е избран така, че яркостта на лампата да е максимална. Тази настройка зависи от стойността на кондензатора С2, чиято стойност може също да изисква избор в границите, посочени на диаграмата.

Фиг. 3. Домашен димер

В разглежданата верига тиристор се използва като превключващ елемент, следователно, за да може да регулира както положителните, така и отрицателните полувълни на мрежовото напрежение, във веригата трябва да се използва достатъчно голям диоден мост.

Ако мощността на натоварването е близка до максимално допустимата, тогава тиристорът, а с него и мостовите диоди, ще трябва да се монтират на радиатор - радиатор, което допълнително увеличава размерите на устройството и сложността на неговото производство. За да се отървете от използването на мощен токоизправител мост, се използва контра-паралелно свързване на два тиристора, което също не е много удобно и технологично напреднало.

Използването на симетрични тиристори - триаци дава много по-добри резултати: в един случай вече съдържа два броя контра-тиристори, свързани паралелно. На снимката 4 Показана е модифицирана верига, използваща триак.

снимка 4, Димер на триака

Леко усъвършенстване на веригата ще й позволи леко да намали размерите си, докато мощността на товара остава същата. Единицата за стартиране на тиристора също е направена на еднозъбен транзистор KT117A, само транзисторът е натоварен на съответстващ трансформатор Т1. Такава координация е необходима, за да се получат контролни импулси без постоянен компонент. Това прави възможно отварянето на триака както в положителни, така и в отрицателни полупериоди на мрежовото напрежение.

Съответстващият трансформатор е направен на феритен пръстен с размер K16 * 10 * 4 от ферит от най-разпространената марка НМ2000. Намотката 1 съдържа 80, а намотката 2 съдържа 60 оборота на проводника PELSHO-0,12. Преди навиване, острите ръбове на пръстена трябва да бъдат затъпени с шкурка или диамантен файл, за да се избегне повреда на изолацията, а самият пръстен трябва да бъде обвит с лента от тънък лак, в крайни случаи, с лепяща лента.

Токоизправителният мост VD1 - VD4 се използва само за захранване на устройството за регулиране, както и нов елемент на веригата - единицата за плавен старт на товара. Следователно, диодите в него са с ниска мощност, в допълнение към тези, посочени на диаграмата, може да се използва 1N4007, те са подходящи за почти всички случаи. Комплектът с мек старт е сглобен на транзистори VT2, VT3.

Работата му е следната. Когато захранването е включено, кондензаторът C2 започва да се зарежда по веригата VD6, R10. Чрез диода VD5 напрежението през кондензатора С2 започва да отваря транзистори VT3 и VT2. Съпротивлението на секцията емитер-колектор на транзистора VT2 намалява, така че общото съпротивление на секцията R4, VT2, R5 намалява плавно, а скоростта на зареждане на кондензатора С1 също постепенно се увеличава, яркостта на лампата се увеличава.

Прочетете в следващата статия.

Продължение на статията: Домашни димери. Част 5. Няколко по-прости схеми

Борис Аладишкин