Tyrystorowe sterowniki mocy. Obwody z dwoma tyrystorami

Rozpocznij artykuł tutaj: Tyrystorowe regulatory mocy

Nieco lepsze wyniki uzyskuje się za pomocą obwodów wykorzystujących dwa tyrystory połączone w przeciwnych kierunkach - równolegle: nie ma potrzeby stosowania dodatkowych diod, a tyrystory są łatwiejsze w obsłudze. Taki obwód pokazano na rysunku 1.

Impulsy sterujące dla każdego tyrystora są generowane osobno przez obwód na dynistorach V3, V4 i kondensatorach C1, C2. Moc w obciążeniu jest regulowana przez rezystor zmienny R5.

Ale dwa tyrystory są również niedopuszczalnym luksusem. Dlatego przemysł elektroniczny opanował produkcję triaków lub, jak inaczej nazywane są symetrycznymi tyrystorami.

Wymiary i kształt ciała triak podobnie do tradycyjnego tyrystora, tylko dwa tyrystory „żyją” w nim, połączone w taki sam sposób jak tyrystory V1 i V2 są połączone na rycinie 1. W tym przypadku triak ma tylko jedną elektrodę sterującą, co upraszcza obwód sterujący. Ogólnie jak bliźniaki syjamskie.

Rysunek 1. Schemat tyrystorowego sterownika mocy z dwoma tyrystorami

Bardzo prosty obwód sterujący uzyskuje się przy użyciu normalnej żarówki neonowej jako elementu progowego. Amatorzy radia są oszczędnymi ludźmi, podobnymi do Glijańskiego Gluszkina, i przechowują w swoich zapasach wiele śmieci. Ale wiadomo, że śmieci to takie, że zostały wyrzucone wczoraj, a jutro są już potrzebne. Dlatego znalezienie w koszu żarówki neonowej, która pozostaje po naprawie czajnika elektrycznego, nie jest szczególnie trudne.

Tło historyczne

Na żarówkach neonowych wytwarzano kiedyś generatory częstotliwości dźwięku. Dokładniej, sondy dźwiękowe. Kształt oscylacyjny takich generatorów jest piłokształtny. Przy użyciu kilku lamp neonowych zbudowano obwody multiwibracyjne, a ponadto lampy neonowe były integralną częścią selektorów amplitudy. Na neonce najłatwiej jest zebrać wszystkie rodzaje świateł awaryjnych z okresem nawet kilku sekund. Wystarczy wybrać rezystor i kondensator o odpowiednich znamionach.

Obwód regulatora mocy triaka z żarówką neonową pokazano na rycinie 2.

Rycina 2Schemat sterownika mocy na triaku

Kondensator C1 jest ładowany z sieci przez obciążenie Rн i rezystory R1 ... R3. Kiedy napięcie na kondensatorze osiągnie napięcie zapłonowe lampy neonowej HL1, lampa zapala się, a kondensator C1 rozładowuje się przez obwód R3, HL1, elektroda kontrolna jest katodą triaka VS1, który otwiera triak. Rezystor R1, możesz zmienić prędkość ładowania kondensatora C1, a tym samym fazę otwarcia triaka.

Ale lampa neonowa w dzisiejszych czasach jest czysto egzotyczna. To samo można powiedzieć o tranzystorach KT117 i dinistorach KN102. Współczesny przemysł elektroniczny oferuje dwubiegunowe do takich celów dinistor DB3.

Logika dinistora jest niezwykle prosta: po podłączeniu do obwodu elektrycznego dinistor jest zamknięty. Gdy napięcie wzrośnie do określonej wartości (napięcie otwarcia), dinistor otwiera się i przewodzi prąd. Cóż, dokładnie jak lampa neonowa. W takim przypadku konieczne jest przyłożenie napięcia o określonej polaryzacji, takiej jak dioda.

Wewnątrz DB3 ukryte są dwa dinistory, włączone w przeciwnych kierunkach, co pozwala na stosowanie ich w obwodach prądu przemiennego. I nie monitoruj polaryzacji; DB3 określi, co musi zrobić. DB3 działa przy napięciu około 32 ... 33V, podczas gdy prąd stały może osiągnąć 2A. Głównym celem tego skromnego elementu radiowego jest obwód wyzwalający zasilaczea także lampy energooszczędne lub w inny sposób świetlówki kompaktowe. To z płyt wadliwych świetlówek kompaktowych nie zawsze można naprawić, a dinistory DB3 są wyodrębniane.

Bardzo niewiele szczegółów będzie wymaganych do stworzenia kontrolera opartego na dinistorze DB3.Obwód kontrolera pokazano na rysunku 3.

Rysunek 3. Schemat regulatora opartego na dinistorach

Obwód jest bardzo podobny do obwodu z lampą neonową, więc nie wymaga specjalnych wyjaśnień. Gdy tylko napięcie na kondensatorze C1 osiągnie napięcie robocze dinistora T2, ten drugi otwiera się, a kondensator rozładowuje się do elektrody kontrolnej triaka T1, triak otwiera się i przekazuje prąd do obciążenia. Faza impulsu sterującego zależy od prędkości ładowania kondensatora C1, która jest regulowana przez rezystor zmienny R1.

Ale sprzęt elektroniczny nie stoi w miejscu, ulepszane są nie tylko telewizory i komputery. Kontrolery mocy fazowej są teraz dostępne jako układy scalone. Dość popularny w środowisku radioamatorów, układ regulatora mocy fazowej KR1182PM1, którego typowy obwód pokazano na rysunku 4.

Rysunek 4. Typowy schemat połączeńmikroczipy regulatora mocy fazowej KR1182PM1

Układ wykonany jest w plastikowej obudowie DIP-16. Tylko kilka szczegółów przekształca go w kontroler mocy fazowej. Maksymalna regulowana moc nie powinna przekraczać 150 W. W takim przypadku nie trzeba nawet instalować układu na chłodnicy. Dozwolone jest równoległe połączenie mikroukładów - po prostu głupio jedna skrzynka jest umieszczona na drugiej, a każde wyjście górnego mikroukładu jest przylutowane do tego samego wyjścia dolnego. Istnieje dokładnie tyle części zewnętrznych, ile pokazano na schemacie.

Aby kontrolować działanie mikroukładu, zastosowano wnioski 3 i 6. Do nich jest podłączony rezystor zmienny R1, który reguluje moc. Styk SA1 jest również z tym połączony, a gdy jest zamknięty, obciążenie jest odłączane.

W pobliżu pinów 3 i 6 można zauważyć oznaczenia C- i C +. To właśnie w tej polaryzacji można podłącz kondensator elektrolityczny wystarczająco duża pojemność (około 200 ... 500 μF), która po otwarciu styku SA1 zapewni płynne włączenie obciążenia do poziomu ustawionego przez rezystor zmienny R1. Taki algorytm sterowania jest bardzo przydatny w przypadku żarówek.

Aby zwiększyć moc regulowanego obciążenia, triak jest dodatkowo podłączony do mikroukładu, który jest przewidziany w dokumentacji technicznej. Następnie możesz kontrolować obciążenie do kilku kilowatów. Zobacz przykład takiego schematu tutaj: Domowy silnik softstartu.

Oczywiście istnieją inne typy kontrolerów mocy, które działają zgodnie z różnymi algorytmami. Schematy są coraz bardziej powszechne kontrolowane przez mikrokontrolery. Ale w jednym artykule nie można mówić o wszystkim.

Boris Aladyshkin