สวิตช์หรี่ไฟแบบโฮมเมด ส่วนที่สี่ ไทริสเตอร์อุปกรณ์การปฏิบัติ

พื้นฐานของเครื่องหรี่ไฟและชุดควบคุมกำลังคือกฎ thyristors และ ไทรแอก. การทำงานของอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำเหล่านี้ได้อธิบายไว้ในบทความก่อนหน้านี้สามส่วนและตอนนี้คุณสามารถทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์ของอุปกรณ์ที่ใช้งานได้จริงกับไทริสเตอร์ วงจรทั้งหมดที่จะพิจารณาใช้หลักการควบคุมเฟสที่อธิบายไว้ในตอนท้าย ส่วนที่สามของบทความ.

อันดับแรกเรามาทำความรู้จักกับโครงร่างที่ค่อนข้างเรียบง่ายที่มีรายละเอียดเล็กน้อยและอย่างน้อยก็เป็นวิธีที่ประหยัดที่สุดสำหรับการทำซ้ำในสภาพมือสมัครเล่น อย่างไรก็ตามวงจรอาจมีความซับซ้อนมากขึ้น แต่อัลกอริทึมสำหรับการดำเนินงานของพวกเขายังคงเหมือนเดิม - ปรับความสว่างของแหล่งกำเนิดแสง บางครั้งมีแผนการรวมหรี่ที่เกิดขึ้นจริงและเป็น พลบค่ำสวิตช์หรือรูปแบบสำหรับการเปิดหลอดไฟอย่างราบรื่น แต่ก่อนอื่นแผนการที่ง่ายที่สุด

เพื่อที่จะไม่กลับไปที่ส่วนก่อนหน้าของบทความในแต่ละครั้งอาจจะ อันนี้ แทรกรูปภาพอีกครั้ง ณ จุดนี้ในข้อความ

ภาพ 1. ไดอะแกรมการกำหนดเวลาของเครื่องปรับกำลังไฟฟ้าเฟส

การแรเงาแนวดิ่งนั้นสอดคล้องกับไทริสเตอร์กับสถานะและกำลังงานที่จ่ายให้กับโหลดนั้นเป็นสัดส่วนกับพื้นที่ของพื้นที่แรเงา

ในภาพ 2 แสดงวงจรหรี่ไฟที่ช่วยให้คุณปรับเท่านั้น ความสว่างของหลอดไฟไม่มีคุณสมบัติเพิ่มเติมใด ๆ

ภาพ 2. หรี่ง่าย

แรงดันไฟหลักผ่านฟิวส์ FU1 นั้นจ่ายให้ สะพานเรียงกระแส VD1 - VD4 ในแนวทแยงที่ DC thyristor VS1 และโคมไฟ EL1 เชื่อมต่อ ในบางรูปแบบหลอดไฟจะรวมอยู่ในแนวทแยงของสะพานเพื่อกระแสไฟสลับ แต่สิ่งนี้ไม่สำคัญ ไทริสเตอร์นั้นมีการใช้งานที่ทรงพลังมากซึ่งช่วยให้คุณสามารถควบคุมโหลดได้สูงสุด 1,000W เป็นและระบุไว้ในแผนภาพวงจร หากไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเช่นนั้นไทริสเตอร์จะถูกแทนที่ด้วยอีกชุดหนึ่งจากซีรีย์ KU202M ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถควบคุมความสว่างของหลอดไฟด้วยพลังงานอย่างน้อย 500W

เครื่องควบคุมใช้วิธีการควบคุมเฟส: พัลส์จะได้รับบนอิเล็กโทรดควบคุมไทริสเตอร์ซึ่งเฟสจะเปลี่ยนไปเมื่อเทียบกับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวก วงจรที่สร้างพัลส์ควบคุมถูกสร้างขึ้นบนทรานซิสเตอร์สองฐานแยก VT1 ชนิดเดียว KT117A ทรานซิสเตอร์นี้ไม่มี analogues แปลกปลอม

วัตถุประสงค์หลักของทรานซิสเตอร์นี้คือการสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ง่ายที่สุด - ทวีตเตอร์, ทริกเกอร์วงจรสำหรับแหล่งจ่ายไฟพัลซิ่ง (ใช้ในแหล่งจ่ายไฟของโทรทัศน์ซีรีส์ 3USTST) เช่นเดียวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพัลส์ในวงจรควบคุมเฟส เครื่องกำเนิดไฟฟ้านี้ทำงานดังนี้

แรงดันไฟหลักที่ถูกต้องผ่านตัวต้านทาน R3, R4 นั้นเสถียรโดยซีเนอร์ไดโอด VD5 VD6 ที่เชื่อมต่ออนุกรมที่ระดับประมาณ 22 - 25V ซึ่งขึ้นอยู่กับอินสแตนซ์เฉพาะของซีเนอร์ไดโอด แรงดันไฟฟ้านี้โดยวิธีการที่เร้าใจสอดคล้องกับไดอะแกรม a) ในรูป 1.

แรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมนี้ผ่านตัวต้านทาน R6, R7 จะเรียกเก็บประจุตัวเก็บประจุ C2 ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าผ่านไปถึงค่าเปิดของทรานซิสเตอร์แบบแยกทางเดียว VT1 จะเปิดขึ้นและตัวเก็บประจุ C1 จะถูกปล่อยออกมาผ่านการเปลี่ยนแปลง B2 - B1, ตัวต้านทาน R1, R2 และ UE ของ thyristor VS1 ซึ่งเป็นผลมาจากการควบคุมชีพจรที่เกิดขึ้น เมื่อแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อมถูกแก้ไขผ่านศูนย์ไทริสเตอร์จะปิดและยังคงปิดจนกว่าชีพจรการเปิดครั้งถัดไปจะมาถึง

อัตราการเก็บประจุของตัวเก็บประจุ C2 ถูกควบคุมโดยตัวต้านทาน R7เมื่อความต้านทานของมันน้อยที่สุด (เครื่องยนต์จะถูกนำออกไปทางซ้ายตามแผนภาพ) ความเร็วในการชาร์จจะสูงสุดไทริสเตอร์จะเปิดขึ้นที่จุดเริ่มต้นของรอบครึ่งผ่านพลังงานสูงสุดเข้าสู่โหลด เมื่อตัวต้านทาน R7 เคลื่อนที่ไปทางขวาตามโครงร่างอัตราการประจุของตัวเก็บประจุ C2 จะลดลงดังนั้นการควบคุมพัลส์ไทริสเตอร์ VS1 จะเกิดขึ้นในภายหลัง เนื่องจากระเบียบนี้เป็นเฟสและเฟสถูกวัดโดยหน่วยเชิงมุม - เรเดียนพวกเขาบอกว่าชีพจรเกิดขึ้นในมุมหนึ่งในกรณีนี้ช้ากว่าที่กำลังสูงสุดในโหลด กระบวนการนี้จะแสดงในรูป 1 บนไดอะแกรม b, c, d

ในแผนภาพเส้นประจะแสดง LED HL1 และตัวต้านทาน R8 จุดประสงค์ของพวกเขาคือเพื่อแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์นั้นเชื่อมต่อกับเครือข่ายรวมถึงการตรวจสอบสภาพของหลอดไฟยกเว้นในกรณีที่ชุดควบคุมมีค่าน้อยที่สุด แต่ในความเป็นจริงตัวควบคุมค่อนข้างทำงานได้โดยไม่ต้องเพิ่มนี้หรือเป็นตัวเลือกที่จะไม่พูดตอนนี้

การตั้งค่าอุปกรณ์นั้นค่อนข้างง่าย เมื่อตัวต้านทาน R6 ถูกนำไปที่ศูนย์ตัวต้านทาน R7 จะถูกเลือกเพื่อให้ความสว่างของหลอดไฟสูงสุด การตั้งค่านี้ขึ้นอยู่กับค่าของตัวเก็บประจุ C2 ค่าที่อาจต้องเลือกภายในขีด จำกัด ที่ระบุไว้ในแผนภาพ

มะเดื่อ 3. โฮมเมดหรี่

ในวงจรที่พิจารณานั้นไทริสเตอร์จะถูกใช้เป็นส่วนประกอบของสวิตช์ดังนั้นเพื่อให้สามารถควบคุมทั้งครึ่งคลื่นบวกและลบของแรงดันไฟหลักจึงจำเป็นต้องใช้ไดโอดบริดจ์ขนาดใหญ่ในวงจร

หากกำลังโหลดใกล้เคียงกับค่าสูงสุดที่ได้รับอนุญาตไทริสเตอร์และไดโอดบริดจ์จะต้องติดตั้งบนฮีทซิงค์ - หม้อน้ำซึ่งจะเพิ่มขนาดของอุปกรณ์และความซับซ้อนของการผลิต เพื่อกำจัดการใช้สะพาน rectifier ที่มีประสิทธิภาพ, การเชื่อมต่อแบบขนานของสองไทริสเตอร์ถูกนำมาใช้ซึ่งไม่สะดวกมากและมีเทคโนโลยีขั้นสูง

การใช้ไทริสเตอร์แบบสมมาตร - triacs ให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่ามาก: ในกรณีหนึ่งมีสองไทริสเตอร์ที่ต่อกันแบบขนาน ในภาพ 4 วงจรที่ถูกดัดแปลงโดยใช้ triac จะปรากฏขึ้น

ภาพ 4. หรี่บน triac

การปรับแต่งวงจรเล็กน้อยจะช่วยลดขนาดของมันเล็กน้อยในขณะที่กำลังโหลดยังคงเหมือนเดิม หน่วยเริ่มต้นของไทริสเตอร์นั้นทำบนทรานซิสเตอร์แบบแยกจุดเดียว KT117A มีเพียงทรานซิสเตอร์เท่านั้นที่ถูกโหลดบนหม้อแปลงที่ตรงกัน T1 การประสานงานดังกล่าวมีความจำเป็นเพื่อให้ได้รับพัลส์ควบคุมโดยไม่มีส่วนประกอบคงที่ สิ่งนี้ทำให้สามารถเปิด triac ทั้งในด้านบวกและลบครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟหลัก

หม้อแปลงที่เข้าคู่กันนั้นทำจากเฟอร์ไรท์วงแหวนขนาด K16 * 10 * 4 ของเฟอร์ไรต์ของแบรนด์ที่พบมากที่สุดНМ2000 ขดลวด 1 มี 80 และม้วน 2 มี 60 รอบของลวด PELSHO-0.12 ก่อนที่จะไขลานขอบคมของแหวนควรถูกทื่อด้วยกระดาษทรายหรือไฟล์เพชรเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของฉนวนและแหวนนั้นควรห่อด้วยเทปวานิชบางในกรณีที่รุนแรงเทปกาว

rectifier bridge VD1 - VD4 ใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับยูนิตการปรับเท่านั้นเช่นเดียวกับองค์ประกอบวงจรใหม่ - หน่วยสำหรับการเริ่มต้นโหลดที่ราบรื่น ดังนั้นไดโอดในตัวจึงมีกำลังไฟต่ำนอกจากที่ระบุในแผนภาพแล้วสามารถใช้ 1N4007 ได้เหมาะสำหรับเกือบทุกโอกาส ชุดประกอบเริ่มต้นอ่อนประกอบบนทรานซิสเตอร์ VT2, VT3

งานของเขามีดังนี้ เมื่อเปิดเครื่องตัวเก็บประจุ C2 จะเริ่มชาร์จบนวงจร VD6, R10 ผ่านไดโอด VD5 แรงดันไฟฟ้าผ่านตัวเก็บประจุ C2 เริ่มเปิดทรานซิสเตอร์ VT3 และ VT2 ความต้านทานของตัวส่งสัญญาณตัวเก็บประจุของทรานซิสเตอร์ VT2 จะลดลงดังนั้นความต้านทานรวมของส่วน R4, VT2, R5 จะลดลงอย่างราบรื่นและความเร็วในการชาร์จของตัวเก็บประจุ C1 ก็เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ความสว่างของหลอดไฟจะเพิ่มขึ้น

อ่านต่อไปในบทความถัดไป

ความต่อเนื่องของบทความ: สวิตช์หรี่ไฟแบบโฮมเมด ส่วนที่ 5 โครงร่างง่าย ๆ อีกสองสามข้อ

Boris Aladyshkin