Domowe ściemniacze. Część trzecia. Jak kontrolować tyrystor?

Jak włączyć tyrystor? Włącz tyrystor prądem stałym.

Początek serii artykułów o domowych ściemniaczach:

Część pierwsza Rodzaje tyrystorów

Część druga Urządzenie tyrystorowe

Aby odpowiedzieć na to pytanie, musisz złożyć prosty schemat pokazany na rysunku. 1. Po zmontowaniu obwodu należy go podłączyć do źródła stałego napięcia. A co najlepsze, jeśli jest to regulowane źródło laboratoryjne z ochroną, przynajmniej przed zwarciem, co może się zdarzyć podczas eksperymentów?

Silnik R2 z rezystorem zmiennym należy ustawić w dolnej pozycji na schemacie. Następnie, przytrzymując przycisk SB1 (lampka nie powinna nadal świecić), powoli przesuwaj suwak w górę na schemacie. W niektórych pozycjach silnika lampka zaświeci się, po czym należy zwolnić przycisk, usuwając w ten sposób sygnał z UE. Po zwolnieniu przycisku lampka powinna pozostać włączona. Jak to wszystko wyjaśnić?

Obracając silnik rezystora R2, zwiększyliśmy prąd UE, przy pewnej wartości, charakterystyka tyrystora została wyprostowana i otworzyła się, jak pokazano na rysunek 2 (patrz charakterystyka woltowo-amperowa tyrystora w artykule „Urządzenie tyrystorowe”). Rezystor R1 jest zaprojektowany do ograniczania prądu przez RE, aby nie przekraczał dopuszczalnego poziomu określonego w danych odniesienia. Jeśli teraz zwolnisz przycisk SB1, żarówka pozostanie zapalona, ​​ponieważ jej prąd wystarcza do utrzymania tyrystora w stanie otwartym. Ten punkt pokazano również na rysunku. 2jak Iud.

Rysunek 1. Schemat doświadczenia włączenia tyrystora

Jeśli w tym eksperymencie wskaż punkt A na rysunku 1 Jeśli włączysz miliamperomierz, możesz zmierzyć prąd elektrody kontrolnej. Jeśli przetestujesz kilka przypadków tyrystorów nawet tej samej marki, prąd elektrody kontrolnej, przy której światło się pojawi, będzie inny, z dość znacznym rozproszeniem. Prądy te mogą się różnić w zakresie 10–15 mA.

Korzystając z tego obwodu, można również ustalić prąd trzymania tyrystora, dla którego miliamperomierz jest podłączony do punktu B, a rezystor zmienny o wartości 2,2 - 3,3 K omów, uprzednio wyzerowany, jest podłączony do punktu B. Po włączeniu tyrystora poprzez obrócenie rezystora R2, gdy przycisk SB1 zostanie zwolniony, zmniejsz prąd w obciążeniu za pomocą dodatkowego rezystora zmiennego.

Najmniejszy prąd, przy którym tyrystor zadziała, będzie prądem trzymającym w tym przypadku. Prąd podtrzymujący, podobnie jak prąd elektrody kontrolnej, jest niewielki, rzędu 10–15 mA, ale w obu przypadkach im mniejszy, tym lepszy.

Kontrola tyrystora za pomocą prądu pulsacyjnego

Aby przeprowadzić ten eksperyment, schemat przedstawiony na rycinie 1 powinien zostać nieznacznie zmodyfikowany, aby uzyskać widok zgodny z ryciną 2.

Rysunek 2. Kontrola tyrystora za pomocą prądu pulsacyjnego

Po naciśnięciu przycisku SB1 kondensator C1 jest ładowany przez UE tyrystora, w wyniku czego tyrystor otwiera się krótkim impulsem prądu ładowania, co wskazuje świecąca żarówka. Zwolnienie i kolejne naciśnięcie przycisku nie spowoduje żadnych zmian, światło będzie nadal świecić. Można go spłacić tylko w sposób, który był rozważany wcześniej, a oprócz tego, krótko podłączając kondensator C2, jak pokazano linią przerywaną. Kondensator bocznikuje tyrystor, prąd przez niego staje się równy zeru, w wyniku czego tyrystor wyłącza się. Ale dopiero potem możesz ponownie użyć przycisku SB1. Aby być gotowym do następnego naciśnięcia, kondensator C1 rozładowuje się przez rezystor R1.

Tyrystor w urządzeniu regulatora mocy fazowej

Rysunek 3 pokazuje schemat najprostszego regulatora mocy na trinistorie, w tym samym czasie wykres napięcia wyjściowego.

Ryc. 3. Schemat badania regulatora mocy

W zależności od wielkości prądu sterującego tyrystor ma właściwość otwierania się przy różnych napięciach na anodzie. Ta właściwość jest wykorzystywana w obwodach regulatora mocy. Schemat pokazuje punkty podłączenia oscyloskopu, co pozwoli zobaczyć z pierwszej ręki schematy pokazane na rysunku. Jeśli nie jest to możliwe, musisz tylko słowo.

Regulator zasilany jest transformatorem, tak jak w poprzednich eksperymentach mostek diodowy VD1 - VD4. Niemożliwe jest zainstalowanie kondensatora filtrującego równolegle do mostka, ponieważ napięcie przyjmie postać pokazaną linią przerywaną na rycinie 3a, a tyrystor nie będzie mógł się wyłączyć, gdy napięcie przejdzie przez zero: lampa, włączając się raz, będzie nadal świecić.

Najpierw silnik R2 z rezystorem zmiennym należy ustawić w górnej pozycji na schemacie i nacisnąć przycisk SB1. Rezystancja w obwodzie UE jest w tym przypadku niewielka, tylko 100 Ω, a prąd wystarczający do otwarcia tyrystora wyłączy się przy napięciu nieco większym niż jeden wolt na anodzie, na samym początku półcyklu. Dlatego żarówka powinna zapalić się w pełnym cieple, co odpowiada diagramowi czasowemu a, który można zaobserwować na oscyloskopie.

Napięcie to uzyskuje się w wyniku półfalowej rektyfikacji sinusoidy. Oczywiście w półokresach nie będzie kreskowania w pionie, to tylko na rysunku. Po zwolnieniu przycisku lampka powinna zgasnąć, gdy wyprostowane napięcie przejdzie przez zero.

Jeśli ponownie naciśniesz przycisk i powoli przesuniesz suwak rezystora zmiennego w dół na schemacie, wówczas jasność lampy zmniejszy się, a na oscyloskopie zobaczysz zniekształcone części półsinusoidy. Na schematach pokazano je za pomocą cieniowania pionowego. Moc w obciążeniu będzie odpowiadać zacienionemu obszarowi - w tym czasie tyrystor jest otwarty.

Wynika to z tego, że gdy silnik rezystora R2 jest przesuwany w dół, rezystancja w obwodzie elektrody sterującej wzrasta, a prąd RE wystarczający do otwarcia tyrystora jest uzyskiwany przy rosnących wartościach napięcia na anodzie.

Ten stan rzeczy jest możliwy tylko do schematu 3c, dopóki napięcie na anodzie nie osiągnie maksymalnej wartości. Zacieniowana część schematu odpowiada 50% mocy obciążenia przy zakresie regulacji tylko 50-100%. Jak kontynuować dalsze regulacje?

Aby to zrobić, należy zmienić fazę napięcia na UE w stosunku do fazy napięcia na anodzie, co można osiągnąć w bardzo prosty sposób. Wystarczy podłączyć kondensator C1, jak pokazano na schemacie linią przerywaną. Teraz tyrystor otworzy się przy niskich wartościach napięcia anodowego, zaczynając od drugiej części półcyklu, jak pokazano na schemacie 3d, co zwiększy zakres regulacji od 0 - 100%.

Po przestudiowaniu teorii i przeprowadzeniu prostych ćwiczeń praktycznych możesz przystąpić do produkcji ściemniaczy i regulatorów mocy.

Czytaj dalej w następnym artykule.

Kontynuacja artykułu: Domowe ściemniacze. Praktyczne urządzenia tyrystorowe

Boris Aladyshkin, e.imadeself.com