Controladores de potência do tiristor. Circuitos com dois tiristores

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Resultados um pouco melhores são obtidos usando circuitos usando dois tiristores conectados em direções opostas - em paralelo: não há necessidade de diodos extras e os tiristores são mais fáceis de operar. Esse circuito é mostrado na Figura 1.

Os pulsos de controle para cada tiristor são gerados separadamente pelo circuito nos dinistores V3, V4 e nos capacitores C1, C2. A potência na carga é regulada por um resistor variável R5.

Mas dois tiristores também são luxo inadmissível. Portanto, a indústria eletrônica domina a produção de triacs ou, como também são chamados tiristores simétricos.

Dimensões e forma do corpo triac semelhante a um tiristor convencional, apenas dois tiristores “vivem” dentro dele, conectados da mesma maneira que os tiristores V1 e V2 são conectados na Figura 1. Nesse caso, o triac possui apenas um eletrodo de controle, o que simplifica o circuito de controle. Em geral, como gêmeos siameses.

Figura 1. Esquema de um controlador de potência do tiristor com dois tiristores

Um circuito de controle muito simples é obtido usando uma lâmpada de néon normal como elemento limiar. Os amadores de rádio são pessoas econômicas, semelhantes ao Plyushkin de Gogol, e armazenam todo tipo de lixo em seus estoques. Mas sabe-se que o lixo é algo que foi jogado fora ontem e amanhã já é necessário. Portanto, encontrar no lixo uma lâmpada de neon que resta do reparo de uma chaleira elétrica não é particularmente difícil.

Antecedentes históricos

Nas lâmpadas de neon, os geradores de frequência sonora já foram fabricados. Mais precisamente, sondas sonoras. A forma de oscilação de tais geradores é dente de serra. Usando várias lâmpadas de neon, foram construídos circuitos multivibradores, além disso, as lâmpadas de neon eram parte integrante dos seletores de amplitude. No neonka, é mais fácil coletar todos os tipos de luzes de emergência, com um período de alguns segundos. Basta escolher o resistor e o capacitor das classificações correspondentes.

O circuito do regulador de energia em um triac com uma lâmpada de neon é mostrado na Figura 2.

Figura 2Esquema do controlador de potência no triac

O capacitor C1 é carregado da rede através da carga Rn e dos resistores R1 ... R3. Quando a tensão no capacitor atinge a tensão de ignição da lâmpada de néon HL1, a lâmpada acende e o capacitor C1 descarrega através do circuito R3, HL1, o eletrodo de controle é o cátodo do triac VS1, que abre o triac. Resistor R1, você pode alterar a velocidade de carga do capacitor C1 e, portanto, a fase de abertura do triac.

Mas uma lâmpada de neon nos tempos modernos é pura exótica. O mesmo pode ser dito sobre transistores KT117 e dinistores KN102. A indústria eletrônica moderna oferece bipolar para tais fins dinistor DB3.

A lógica do dinistor é extremamente simples: quando conectado a um circuito elétrico, o dinistor é fechado. Quando a tensão aumenta para um determinado valor (tensão de abertura), o dinistor se abre e conduz corrente. Bem, exatamente como uma lâmpada de neon. Nesse caso, é necessário aplicar tensão em uma certa polaridade, como um diodo.

Dentro do DB3, dois dinistores estão ocultos, ligados em direções opostas, o que permite que ele seja usado em circuitos de corrente alternada. E não monitore a polaridade; o DB3 determinará o que precisa fazer. O DB3 opera a uma tensão de cerca de 32 ... 33V, enquanto a corrente direta pode atingir 2A. O principal objetivo deste modesto elemento de rádio é o circuito de gatilho fontes de alimentaçãobem como lâmpadas economizadoras de energia ou de outra forma CFL. É das placas de CFLs defeituosas que nem sempre podem ser reparadas, e os dinistores DB3 são extraídos.

Poucos detalhes serão necessários para criar um controlador baseado no dinistor DB3.O circuito do controlador é mostrado na Figura 3.

Figura 3. Esquema de um regulador baseado em dinistor

O circuito é muito semelhante ao circuito com uma lâmpada de neon, portanto, não precisa de explicações especiais. Assim que a voltagem no capacitor C1 atinge a voltagem operacional do dinistor T2, este último se abre e o capacitor descarrega no eletrodo de controle do triac T1, o triac abre e passa a corrente para a carga. A fase do pulso de controle depende da velocidade de carga do capacitor C1, que é regulado por um resistor variável R1.

Mas o equipamento eletrônico não pára, não apenas as TVs e os computadores estão sendo aprimorados. Os controladores de potência de fase estão agora disponíveis como circuitos integrados. Bastante popular no ambiente de radioamadores, um chip de um regulador de potência de fase KR1182PM1, cujo circuito típico é mostrado na Figura 4.

Figura 4. Diagrama de fiação típicomicrochips de um regulador de potência de fase KR1182PM1

O chip é fabricado em uma caixa de plástico DIP-16. Apenas alguns detalhes o transformam em um controlador de energia de fase. A potência máxima ajustável não deve exceder 150W. Nesse caso, você nem precisa instalar o chip no radiador. A conexão paralela de microcircuitos é permitida - estupidamente, um caso é colocado em cima de outro, e cada saída do microcircuito superior é soldada à mesma saída da inferior. Existem exatamente quantas partes externas, como mostrado no diagrama.

Para controlar a operação do microcircuito, são usadas as conclusões 3 e 6. Um resistor variável R1, que regula a potência, é conectado a eles. O contato SA1 também está conectado a isso e, quando fechado, a carga é desconectada.

Perto dos pinos 3 e 6, você pode observar a marcação C- e C +. É nessa polaridade que se pode conectar capacitor eletrolítico uma capacitância suficientemente grande (aproximadamente 200 ... 500 μF) que, quando o contato SA1 for aberto, garantirá uma partida suave da carga até o nível definido pelo resistor variável R1. Esse algoritmo de controle é muito útil para lâmpadas incandescentes.

Para aumentar a potência da carga ajustável, um triac é adicionalmente conectado ao microcircuito, o que é fornecido na documentação técnica. Depois, você pode controlar uma carga de até vários quilowatts. Veja um exemplo desse esquema aqui: Motor de partida suave caseiro.

Obviamente, existem outros tipos de controladores de energia que funcionam de acordo com diferentes algoritmos. Esquemas são cada vez mais comuns controlado por microcontroladores. Mas em um artigo é impossível falar sobre tudo.

Boris Aladyshkin