Тиристорный регулятор мощности схема: Тиристорный регулятор напряжения сети. — Радиомастер инфо

Тиристорный регулятор напряжения сети. — Радиомастер инфо

Эти регуляторы напряжения сети широко известны и успешно применяются для регулировки яркости свечения ламп, температуры нагревателей, кипятильников, жала паяльника, регулировки тока заряда аккумулятора и так далее. В этой статье рассмотрены самые простые схемы таких регуляторов, показаны испытания в работе.

В основном наиболее распространены три схемы:

1. Тиристорный регулятор на двух тиристорах, четырех диодах и двух конденсаторах.

2. Тиристорный регулятор на двух тиристорах, двух динисторах и двух конденсаторах.

3. Симисторный регулятор. Эта схема имеет минимальное количество деталей, так как симистор, это в принципе два тиристора в одном корпусе и он один работает на две полуволны, отрицательную и положительную, в то время как тиристор только на одну полуволну, и мы вынуждены были включать их встречно-параллельно, как и видно из предыдущих схем. Динистор DB3, также двунаправленный, в отличие от КН102.

 

Все схемы рабочие, выбрать можно ту, детали которой для вас доступнее. В свое время, очень давно, я выбрал схему 1, она по описанию регулирует напряжение от 40 В до 220В. Когда собрал, попробовал расширить пределы регулировки. Удалось добиться регулировки от 2 В до 215 В при напряжении сети 220 В. Изменены всего несколько номиналов резисторов и емкость одного конденсатора. Для удобства добавлен выключатель, предохранитель и вольтметр. Получилась вот такая схема, своего рода маленький ЛАТР (лабораторный автотрансформатор).

Недостатком является то, что при включении напряжение скачет до максимума, а затем устанавливается в соответствии с выставленным переменным резистором значением. Но это не слишком мешает если вы регулируете нагреватель, паяльник или лампу. Большим достоинством является плавная регулировка напряжения на нагрузке от 2-3 вольт до максимального значения, которое, как уже говорилось, всего на несколько вольт ниже напряжения сети.

Если планируете регулировать напряжение на нагрузке с большими токами (5-7) А, тиристоры нужно установить на радиаторы. Их максимальный ток 10 А, но на пределе использовать не желательно.

Конструктивно тиристорный регулятор выполнен в алюминиевом корпусе, без печатной платы, навесным монтажом, на куске гетинакса.

Расположение основных деталей:

Минимальное напряжение на нагрузке несколько вольт, около 0 В.

Максимальное напряжение на нагрузке, на несколько вольт ниже напряжения сети.

Достоинство этой схемы – простота и надежность. Собрана в свое время из подручных деталей. Отработала без отказов много лет. В основном подключал нагрузки до 300 Вт, хотя иногда и больше.

Материал статьи продублирован на видео:

Тиристорный регулятор мощности своими руками схема

В статье стоит раскрыть тему того, как совершает работу тиристорный регулятор напряжения, схему которого можно более подробно осмотреть в интернете.

В повседневной жизни в большинстве случаев может развиться особая необходимость в регулировании общей мощности бытовых приборов, к примеру, электроплит, паяльника, кипятильника, а также ТЭНов, на транспорте — оборотов двигателя и прочего. В этом случае на помощь нам придёт простая и радиолюбительская конструкция — это особый регулятор мощности на тиристоре.

Создать такое устройство не составит особого труда, оно может стать тем первым самодельным прибором, который будет выполнять функцию регулировки температуры жала в паяльнике у любого начинающего радиолюбителя. Нужно отметить и тот факт, что готовые паяльники на станции с общим контролем температуры и остальными особенными функциями стоят намного больше, чем самые простые модели паяльников. Минимальное число деталей в конструкции поможет собрать несложный тиристорный регулятор мощности с навесным монтажом.

Следует отметить, что навесной тип монтажа — это вариант осуществления сборки радиоэлектронных компонентов без использования при этом специальной печатной платы, а при качественном навыке он помогает быстро собрать электронные устройства со средней сложностью производства.

Также вы можете заказать электронный тип конструктора тиристорного типа регулятора, а тот, кто хочет полностью разобраться во всём самостоятельно, должен изучить некоторые схемы и принцип функционирования прибора.

Между прочим, такое устройство является регулятором общей мощности. Такое устройство может быть применимо для управления общей мощностью либо управлением числа оборотов. Но для начала нужно полностью разобраться в общем принципе функционирования такого устройства, ведь это поможет понять, на какую нагрузку стоит рассчитывать при использовании такого регулятора.

Как совершает свою работу тиристор?

Тиристор — это управляемый полупроводниковый прибор, который способен быстро провести ток в одну сторону. Слово управляемый обозначает тиристор не просто так, так как с его помощью, в отличие от диода, который также проводит общий ток лишь к одному полюсу, можно выбирать отдельный момент, когда тиристор начнёт процесс проведения тока.

Тиристор обладает сразу тремя выводами тока:

Чтобы осуществить течение тока через такой тиристор, стоит выполнить следующие условия: деталь обязана в обязательном порядке расположена на самой цепи, которая будет находиться под общим напряжением, на управляющую часть электрода должен быть подан нужный кратковременный импульс. В отличие от транзистора, управление таким тиристор не будет требовать от пользователя удержания управляющего сигнала.

Но в этом все трудности использования такого прибора заканчиваться не будут: тиристор можно легко закрыть, если прервать поступление в него тока по цепи, либо создав обратное напряжение анод — катод. Это будет значить то, что применение тиристора в цепях постоянного тока считается довольно специфичным и в большинстве случаев полностью неблагоразумно, а в цепях переменного, к примеру, в таком устройстве как тиристорный регулятор, схема создана таким методом, чтобы было полностью обеспечено условие для закрытия прибора. Любая данная полуволна будет полностью закрывать соответствующий отдел тиристора.

Вам, скорее всего, сложно понять схему его строения. Но, не нужно расстраиваться — ниже будет более подробно описан процесс функционирования такого устройства.

Область использования тиристорных устройств

В каких целях можно использовать такое устройство, как регулятор мощности тиристор. Такой прибор позволяет более эффективно регулировать мощность нагревательных приборов, то есть осуществлять нагрузку на активные места. Во время работы с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры способны просто не закрыться, что может приводить к выходу такого оборудования из нормальной работы.

Можно ли самостоятельно осуществить регулирование оборотов в двигателе прибора?

Многие из пользователей, которые видели или даже на практике применяли дрели, углошлифовальные машины, которые по-другому называются болгарками, и другими электроинструментами. Они могли легко увидеть, что число оборотов в таких изделиях зависит, главным образом, от общей глубины нажатия на кнопку-курок в устройстве. Такой элемент как раз и будет находиться в тиристорном регуляторе мощности (общая схема такого прибора указана в интернете), при помощи которого и происходит изменение общего числа оборотов.

Стоит обратить своё внимание на то, что регулятор не может самостоятельно менять свои обороты в асинхронных двигателях. Таким образом, напряжение будет полноценно регулироваться на коллекторном двигателе, который оборудован специальным щелочным узлом.

Как работает такое устройство?

Описанные ниже характеристики будет соответствовать большинству схем.

1. Тиристорный регулятор общей мощности, принцип и особенности работы которого будут основаны на фазовости управления величиной напряжения, изменяет и общую мощность в приборах. Данная особенности заключена в том, что в нормальных производственных условиях на нагрузку могут воздействовать примерные показатели напряжения бытовой сети, которая будет меняться в соответствии с синусоидальным законом. Выше, при описании принципа функционирования работы тиристора было сказано о том, что любой тиристор включает в себя функционирование лишь в одном направлении, то есть осуществляет управление своей полуволной от синусоидов. Что же это может означать?
2. Если при помощи такого прибора, как тиристор со временем подключать нагрузку в строго определённое время, то показатель действующего напряжения будет довольно низким, так как половина от напряжения (действующее значение, которое и воспроизводит нагрузку) будет намного меньше, чем световое. Такое явление можно рассмотреть на графиках движения.

При этом происходит определённая область, которая будет находиться под особым напряжением. Когда воздействие положительной полуволны окончится и начнётся новый период движения с отрицательно полуволной, то один из таких тиристоров начнёт закрываться, и в это же время откроется новый тиристор.

Вместо слов положительная и отрицательная волна стоит использовать первая и вторая (полуволна).

В то время как на схему начинает своё воздействие первая полуволна, происходит особая зарядка ёмкости С1, а также С2. Скорость их полной зарядки будет ограничена потенциометром R 5. Такой элемент будет полностью переменным, и при его помощи будет задаваться выходное напряжение. В тот момент, когда на поверхности конденсатора С1 появится нужное для открытия диристора VS 3 напряжения, весь динистор откроется, а через него начнёт проходить ток, при помощи которого откроется тиристор VS 1.

Во время пробоя динистра и образуется точка на общем графике. После того как значение напряжение перейдёт нулевую отметку, и схема будет находиться под воздействием второй полуволны, тиристор VS 1, закроется, а процесс будет повторяться, только уже для второго динистра, тиристора, а также конденсатора. Резисторы R 3 и R 3 нужны для ограничения общего тока управления, а R 1 и R 2 — для процесса термостабилизации всей схемы.

Принцип действия второй схемы будет точно такой же, но в ней будет происходить управление лишь одной из полуволн переменного тока. После того, как пользователь будет понимать принцип работы устройства и его общую схему строение, он сможет понять как собрать или же в случае необходимости починить тиристорный регулятор мощности самостоятельно.

Тиристорный регулятор напряжения своими руками

Нельзя сказать о том, что данная схема не обеспечит гальваническую развязку от источника питания, поэтому есть определённая опасность поражения электрическими разрядами тока. Это будет означать то, что не нужно касаться руками элементов регулятора.

Следует спроектировать конструкцию вашего прибора таким образом, чтобы по возможности вы смогли спрятать её в регулируемом устройстве, а также найти более свободное место внутри корпуса. Если регулируемое устройство будет расположено на стационарном уровне, то имеет определённой смысл осуществить его подключение через выключатель с особым регулятором уровня яркости света. Такое решение сможет частично обезопасить человека от поражения током, а также избавит его от необходимости поиска подходящего корпуса у прибора, обладает привлекательным внешним строением, а также создано с использованием промышленных технологий.

Способы регулирования фазового напряжения в сети

1. Есть сразу несколько способов осуществления регуляции переменного напряжения в тиристорах: можно совершать пропуск или же запрещать выход на регуляторе целых четыре полупериода (либо периода) переменного напряжения. Можно включать не в начале совершения полупериода сетевого напряжения, а с совершением некоторой задержки. В течение данного времени напряжение на выходе из регулятора будет равняется отметки нуль, а общая мощность не будет передаваться на выход устройства. Вторую часть полупериода тиристор начнёт проводить ток и на выходе регулятора будет возникать особое входное напряжение.
2. Время задержки в большинстве случаев именуют углом открывания тиристора, так как во время нулевого значения угла почти всё напряжение от входа будет переходить к выходу, только падение на открытой области тиристора начнёт теряться. Во время увеличения общего тиристорного угла регулятор напряжения будет значительно снижать выходной параметр напряжения.
3. Регулировочная характеристика у такого прибора во время своей работы, во время активной нагрузки осуществляется особо интенсивно. При угле равному 90 градусов (электрических) на выходе из разъёма будет половина входного напряжения, а при общем угле в 180 электрических градусов на выходе будет показатель нуль.

На основе принципов и особенностей фазового регулирования напряжения можно построить определённые схемы регулирования, стабилизации, а в отдельных случаях с плавного пуска. Для осуществления более плавного пуска напряжение стоит со временем повышать от нуля до максимального показателя. Таким образом, во время открывания тиристора максимальный показатель значения должен изменяться до отметки нуль.

Схемы на тиристорах

Регулировать общую мощность паяльника можно довольно просто, если использовать для этого аналоговые или же цифровые паяльные станции. Последние довольно дорогие совершать использование, и собрать их, не имея особого опыта, довольно сложно. В то время как аналоговые приборы (считаются по своей сути регуляторами общей мощности) не составит труда создать самостоятельно.

Довольно простая схема прибора, которая поможет регулировать показатель мощности на паяльнике.

1. VD — КД209 (либо близкие по его общим характеристикам).
2. R 1 — сопротивление с особым номиналом в 15 кОм.
3. R 2 — это резистор, который обладает особым показателем переменного тока около 30 кОм.
4. Rn — это общая нагрузка (в этом случае вместо неё будет использован особый маятник).

Такое устройство для регуляции может контролировать не только положительный полупериод, по этой причине мощность паяльника будет в несколько раз меньше номинальной. Управляется такой тиристор с помощью специальной цепи, которая несёт в себе два сопротивления, а также ёмкость. Время зарядки конденсата (оно будет регулироваться особым сопротивлением R2) влияет на длительность открытия такого тиристора.

В статье рассказывается о том, как работает тиристорный регулятор мощности, схема которого будет представлена ниже

В повседневной жизни очень часто возникает необходимость регулирования мощности бытовых приборов, например электроплиты, паяльника, кипятильников и ТЭНов, на транспорте – оборотов двигателя и т.д. На помощь приходит простейшая радиолюбительская конструкция – регулятор мощности на тиристоре. Собрать такое устройство не составит труда, оно может стать тем самым первым самодельным прибором, который будет выполнять функцию регулировки температуры жала паяльника начинающего радиолюбителя. Стоит отметить, что готовые паяльные станции с контролем температуры и прочими приятными функциями стоят на порядок дороже простого паяльника. Минимальный набор деталей позволяет собрать простой тиристорный регулятор мощности навесным монтажом.

К сведению, навесной монтаж — это способ сборки радиоэлектронных компонентов без применения печатной платы, а при хорошем навыке он позволяет быстро собрать электронные устройства средней сложности.

Вы также можете заказать электронный конструктор тиристорного регулятора, а для тех, кто хочет разобраться во всём самостоятельно, ниже будет представлена схема и объяснён принцип работы.

Область применения тиристорных регуляторов

Между прочим, это однофазный тиристорный регулятор мощности. Такой прибор может быть использован для управления мощностью или количеством оборотов. Однако для начала следует разобраться в принципе работы тиристора, ведь это позволит нам понять, на какую нагрузку лучше использовать такой регулятор.

Как работает тиристор?

Тиристор – это управляемый полупроводниковый прибор, способный проводить ток в одном направлении. Слово «управляемый» употреблено неспроста, поскольку с его помощью, в отличие от диода, который тоже проводит ток только к одному полюсу, можно выбирать момент, когда тиристор начнет проводить ток. Тиристор имеет три вывода:

Для того чтобы ток начал течь через тиристор, необходимо выполнить следующие условия: деталь должна стоять в цепи, находящейся под напряжением, на управляющий электрод должен быть подан кратковременный импульс. В отличие от транзистора, управление тиристором не требует удержания управляющего сигнала. На этом нюансы не заканчиваются: тиристор можно закрыть, лишь прервав ток в цепи, или сформировав обратное напряжение анод – катод. Это значит, что использование тиристора в цепях постоянного тока весьма специфично и часто неблагоразумно, а вот цепях переменного, например в таком приборе как тиристорный регулятор мощности, схема построена таким образом, что обеспечено условие для закрытия. Каждая из полуволн будет закрывать соответствующий тиристор.

Вам, скорее всего, не всё понятно? Не стоит отчаиваться – ниже будет подробно описан процесс работы готового устройства.

Область применения тиристорных регуляторов

В каких цепях эффективно использовать тиристорный регулятор мощности? Схема позволяет отлично регулировать мощность нагревательных приборов, то есть воздействовать на активную нагрузку. При работе с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры могут просто не закрыться, что может привести к выходу регулятора из строя.

Можно ли регулировать обороты двигателя?

Я думаю, многие из читателей видели или пользовались дрелями, углошлифовальными машинами, которые в народе именуют «болгарками», и прочим электроинструментом. Вы могли заметить, что количество оборотов зависит от глубины нажатия на кнопку-курок прибора. Вот в этот элемент как раз и встроен такой тиристорный регулятор мощности (схема которого приведена ниже), с помощью которого осуществляется изменение количества оборотов.

Обратите внимание! Тиристорный регулятор не может изменять обороты асинхронных двигателей. Таким образом, напряжение регулируется на коллекторных двигателях, оборудованных щёточным узлом.

Схема тиристорного регулятора мощности на одном и двух тиристорах

Типовая схема для того, чтобы собрать тиристорный регулятор мощности своими руками изображена на рисунке ниже.

Выходное напряжение у данной схемы от 15 до 215 вольт, в случае применения указанных тиристоров, установленных на теплоотводах, мощность составляет порядка 1 кВт. Кстати выключатель с регулятором яркости света сделан по подобной схеме.

Если у вас нет необходимости полной регулировки напряжения и достаточно получать на выходе от 110 до 220 вольт, воспользуйтесь этой схемой, которая показывает однополупериодный регулятор мощности на тиристоре.

Как это работает?

Описанная ниже информация справедлива для большинства схем. Буквенные обозначения будут браться в соответствии первой схемы тиристорного регулятора

Тиристорный регулятор мощности, принцип работы которого основан на фазовом управлении величиной напряжения, изменяет и мощность. Данный принцип заключается в том, что в нормальных условиях на нагрузку действует переменное напряжение бытовой сети, изменяющееся по синусоидальному закону. Выше, при описании принципа работы тиристора, было сказано, что каждый тиристор работает в одном направлении, то есть управляет своей полуволной от синусоиды. Что это значит?

Если с помощью тиристора периодически подключать нагрузку в строго определенный момент, величина действующего напряжения будет ниже, поскольку часть напряжения (действующая величина, которая «попадёт» на нагрузку) будет меньше, чем сетевое. Данное явление проиллюстрировано на графике.

Заштрихованная область – это и есть область напряжения, которое оказалось под нагрузкой. Буквой «а» на горизонтальной оси обозначен момент открытия тиристора. Когда положительная полуволна закончится и начнется период с отрицательной полуволной, один из тиристоров закрывается, и в тот же момент открывается второй тиристор.

Разберемся, как работает конкретно наш тиристорный регулятор мощности

Оговорим заранее, что вместо слов «положительная» и «отрицательная» будут использованы «первая» и «вторая» (полуволна).

Итак, когда на нашу схему начинает действовать первая полуволна, начинают заряжаться ёмкости C1 и C2. Скорость их заряда ограничена потенциометром R5. данный элемент является переменным, и с его помощью задаётся выходное напряжение. Когда на конденсаторе C1 появляется необходимое для открытия динистора VS3 напряжение, динистор открывается, через него поступает ток, с помощью которого будет открыт тиристор VS1. Момент пробоя динистора и есть точка «а» на графике, представленном в предыдущем разделе статьи. Когда значение напряжения переходит через ноль и схема оказывается под второй полуволной, тиристор VS1 закрывается, и процесс повторяется заново, только для второго динистора, тиристора и конденсатора. Резисторы R3 и R3 служат для ограничения тока управления, а R1 и R2 – для термостабилизации схемы.

Принцип работы второй схемы аналогичен, но в ней идёт управление только одной из полуволн переменного напряжения. Теперь, зная принцип работы и схему, вы можете собрать или починить тиристорный регулятор мощности своими руками.

Применение регулятора в быту и техника безопасности

Нельзя не сказать о том, что данная схема не обеспечивает гальванической развязки от сети, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Это значит, что не стоит касаться руками элементов регулятора. Необходимо использовать изолированный корпус. Следует проектировать конструкцию вашего прибора так, чтобы по возможности вы могли спрятать её в регулируемом устройстве, найти свободное место в корпусе. Если регулируемый прибор располагается стационарно, то вообще имеет смысл подключить его через выключатель с регулятором яркости света. Такое решение частично обезопасит от поражения током, избавит от необходимости поиска подходящего корпуса, имеет привлекательный внешний вид и изготовлено промышленным методом.

Испытанная временем схема регулирования тока мощных потребителей отличается простотой в наладке, надежностью в эксплуатации и широкими потребительскими возможностями. Она хорошо подходит для управления режимом сварки, для пуско-зарядных устройств и для мощных узлов автоматики.

Принципиальная схема

При питании мощных нагрузок постоянным током часто применяется схема (рис.1) выпрямителя на четырех силовых вентилях. Переменное напряжение подводится к одной диагонали «моста», выходное постоянное (пульсирующее) напряжение снимается с другой диагонали. В каждом полупериоде работает одна пара диодов (VD1-VD4 или VD2-VD3).

Это свойство выпрямительного «моста» существенно: суммарная величина выпрямленного тока может достигать удвоенной величины предельного тока для каждого диода. Предельное напряжение диода не должно быть ниже амплитудного входного напряжения.

Поскольку класс напряжения силовых вентилей доходит до четырнадцатого (1400 В), с этим для бытовой электросети проблем нет. Существующий запас по обратному напряжению позволяет использовать вентили с некоторым перегревом, с малыми радиаторами (не злоупотреблять!).

Рис. 1. Схема выпрямителя на четырех силовых вентилях.

Внимание! Силовые диоды с маркировкой «В» проводят ток, «подобно» диодам Д226 (от гибкого вывода к корпусу), диоды с маркировкой «ВЛ» – от корпуса к гибкому выводу.

Использование вентилей различной проводимости позволяет выполнить монтаж всего на двух двойных радиаторах. Если же с корпусом устройства соединить «корпуса» вентилей «ВЛ» (выход «минус»), то останется изолировать всего один радиатор, на котором установлены диоды с маркировкой «В». Такая схема проста в монтаже и «наладке», но возникают трудности, если приходится регулировать ток нагрузки.

Если со сварочным процессом все понятно (присоединять «балласт»), то с пусковым устройством возникают огромные проблемы. После пуска двигателя огромный ток не нужен и вреден, поэтому необходимо его быстро отключить, так как каждое промедление укорачивает срок службы батареи (нередко батареи взрываются!).

Очень удобна для практического исполнения схема, показанная на рис.2, в которой функции регулирования тока выполняют тиристоры VS1, VS2, в этот же выпрямительный мост включены силовые вентили VD1, VD2. Монтаж облегчается тем, что каждая пара «диод-тиристор» крепится на своем радиаторе. Радиаторы можно применить стандартные (промышленного изготовления).

Другой путь – самостоятельное изготовление радиаторов из меди, алюминия толщиной свыше 10 мм. Для подбора размеров радиаторов необходимо собрать макет устройства и «погонять» его в тяжелом режиме. Неплохо, если после 15-минутной нагрузки корпуса тиристоров и диодов не будут «обжигать» руку (напряжение в этот момент отключить!).

Корпус устройства необходимо выполнить так, чтобы обеспечивалась хорошая циркуляция нагретого устройством воздуха. Не помешает установка вентилятора, который «помогает» прогонять воздух снизу вверх. Удобны вентиляторы, устанавливаемые в стойках с компьютерными платами либо в «советских» игровых автоматах.

Рис. 2. Схема регулятора тока на тиристорах.

Возможно выполнение схемы регулируемого выпрямителя полностью на тиристорах (рис.3). Нижняя (по схеме) пара тиристоров VS3, VS4 запускается импульсами от блока управления.

Импульсы приходят одновременно на управляющие электроды обоих тиристоров. Такое построение схемы «диссонирует» с принципами надежности, но время подтвердило работоспособность схемы («сжечь» тиристоры бытовая электросеть не может, поскольку они выдерживают импульсный ток 1600 А).

Тиристор VS1 (VS2) включен как диод – при положительном напряжении на аноде тиристора через диод VD1 (или VD2) и резистор R1 (или R2) на управляющий электрод тиристора будет подан отпирающий ток. Уже при напряжении в несколько вольт тиристор откроется и до окончания полуволны тока будет проводить ток.

Второй тиристор, на аноде которого было отрицательное напряжение, не будет запускаться (это и не нужно). На тиристоры VS3 и VS4 из схемы управления приходит импульс тока. Величина среднего тока в нагрузке зависит от моментов открывания тиристоров – чем раньше приходит открывающий импульс, тем большую часть периода соответствующий тиристор будет открыт.

Рис. 3. Схемы регулируемого выпрямителя полностью на тиристорах.

Открывание тиристоров VS1, VS2 через резисторы несколько «притупляет» схему: при низких входных напряжениях угол открытого состояния тиристоров оказывается малым – в нагрузку проходит заметно меньший ток, чем в схеме с диодами (рис.2).

Таким образом, данная схема вполне пригодна для регулировки сварочного тока по «вторичке» и выпрямления сетевого напряжения, где потеря нескольких вольт несущественна.

Эффективно использовать тиристорный мост для регулирования тока в широком диапазоне питающих напряжений позволяет схема, показанная на рис.4,

Устройство состоит из трех блоков:

1. силового;
2. схемы фазоимпульсного регулирования;
3. двухпредельного вольтметра.

Трансформатор Т1 мощностью 20 Вт обеспечивает питание блока управления тиристорами VS3 и VS4 и открывание «диодов» VS1 и VS2. Открывание тиристоров внешним блоком питания эффективно при низком (автомобильном) напряжении в силовой цепи, а также при питании индуктивной нагрузки.

Рис. 4. Тиристорный мост для регулировки тока в широком диапазоне.

Рис. 5. Принципиальная схема блока управления тиристорами.

Открывающие импульсы тока с 5-вольтовых обмоток трансформатора подводятся в противофазе к управляющим электродам VS1, VS2. Диоды VD1, VD2 пропускают к управляющим электродам только положительные полуволны тока.

Если фазировка открывающих импульсов «подходит», то тиристорный выпрямительный мост будет работать, иначе тока в нагрузке не будет.

Этот недостаток схемы легко устраним: достаточно повернуть наоборот сетевую вилку питания Т1 (и пометить краской, как нужно подключать вилки и клеммы устройств в сеть переменного тока). При использовании схемы в пуско-зарядном устройстве заметно увеличение отдаваемого тока по сравнению со схемой рис.3.

Очень выгодно наличие слаботочной цепи (сетевого трансформатора Т1). Разрывание тока выключателем S1 полностью обесточивает нагрузку. Таким образом, прервать пусковой ток можно маленьким концевым выключателем, автоматическим выключателем или слаботочным реле (добавив узел автоматического отключения).

Это очень существенный момент, поскольку разрывать сильноточные цепи, требующие для прохождения тока хорошего контакта, намного труднее. Мы не случайно вспомнили о фазировке трансформатора Т1. Если бы регулятор тока был «встроен» в зарядно-пусковое устройство или в схему сварочного аппарата, то проблема фазировки была бы решена в момент наладки основного устройства.

Наше устройство специально выполнено широкопрофильным (как пользование пусковым устройством определяется сезоном года, так и сварочные работы приходится вести нерегулярно). Приходится управлять режимом работы мощной электродрели и питать нихромовые обогреватели.

На рис.5 показана схема блока управления тиристорами. Выпрямительный мостик VD1 подает в схему пульсирующее напряжение от 0 до 20 В. Это напряжение через диод VD2 подводится к конденсатору С1, обеспечивается постоянное напряжение питания мощного транзисторного «ключа» на VT2, VT3.

Пульсирующее напряжение через резистор R1 подводится к параллельно соединенным резистору R2 и стабилитрону VD6. Резистор «привязывает» потенциал точки «А» (рис.6) к нулевому, а стабилитрон ограничивает вершины импульсов на уровне порога стабилизации. Ограниченные импульсы напряжения заряжают конденсатор С2 для питания микросхемы DD1.

Эти же импульсы напряжения воздействуют на вход логического элемента. При некотором пороге напряжения логический элемент переключается. С учетом инвертирования сигнала на выходе логического элемента (точка «В») импульсы напряжения будут кратковременными -около момента нулевого входного напряжения.

Рис. 6. Диаграмма импульсов.

Следующий элемент логики инвертирует напряжение «В», поэтому импульсы напряжения «С» имеют значительно большую длительность. Пока действует импульс напряжения «С», через резисторы R3 и R4 происходит заряд конденсатора C3.

Экспоненциально нарастающее напряжение в точке «Е», в момент перехода через логический порог, «переключает» логический элемент. После инвертирования вторым логическим элементом высокому входному напряжению точки «Е» соответствует высокое логическое напряжение в точке «F».

Двум различным величинам сопротивления R4 соответствуют две осциллограммы в точке «Е»:

• меньшее сопротивление R4 – большая крутизна – Е1;
• большее сопротивление R4 – меньшая крутизна – Е2.

Следует обратить внимание также на питание базы транзистора VT1 сигналом «В», во время снижения входного напряжения до нуля транзистор VT1 открывается до насыщения, коллекторный переход транзистора разряжает конденсатор С3 (происходит подготовка к зарядке в следующем полупериоде напряжения). Таким образом, логический высокий уровень появляется в точке «F» раньше или позже, в зависимости от сопротивления R4:

• меньшее сопротивление R4 – раньше появляется импульс – F1;
• большее сопротивление R4 – позже появляется импульс – F2.

Усилитель на транзисторах VT2 и VT3 «повторяет» логические сигналы -точка «G». Осциллограммы в этой точке повторяют F1 и F2, но величина напряжения достигает 20 В.

Через разделительные диоды VD4, VD5 и ограничительные резисторы R9 R10 импульсы тока воздействуют на управляющие электроды тиристоров VS3 VS4 (рис.4). Один из тиристоров открывается, и на выход блока проходит импульс выпрямленного напряжения.

Меньшему значению сопротивления R4 соответствует большая часть полупериода синусоиды – h2, большему – меньшая часть полупериода синусоиды – h3 (рис.4). В конце полупериода ток прекращается, и все тиристоры закрываются.

Рис. 7. Схема автоматического двухпредельного вольтметра.

Таким образом, различным величинам сопротивления R4 соответствует различная длительность «отрезков» синусоидального напряжения на нагрузке. Выходную мощность можно регулировать практически от 0 до 100%. Стабильность работы устройства определяется применением «логики» – пороги переключения элементов стабильны.

Конструкция и налаживание

Если ошибок в монтаже нет, то устройство работает стабильно. При замене конденсатора С3 потребуется подбор резисторов R3 и R4. Замена тиристоров в силовом блоке может потребовать подбора R9, R10 (бывает, даже силовые тиристоры одного типа резко отличаются по токам включения – приходится менее чувствительный отбраковывать).

Измерять напряжение на нагрузке можно каждый раз «подходящим» вольтметром. Исходя из мобильности и универсальности блока регулирования, мы применили автоматический двухпредельный вольтметр (рис.7).

Измерение напряжения до 30 В производится головкой PV1 типа М269 с добавочным сопротивлением R2 (регулируется отклонение на всю шкалу при 30 В входного напряжения). Конденсатор С1 необходим для сглаживания напряжения, подводимого к вольтметру.

Для «загрубления» шкалы в 10 раз служит остальная часть схемы. Через лампу накаливания (бареттер) HL3 и подстроечный резистор R3 запитывается лампа накаливания оптопары U1, стабилитрон VD1 защищает вход оптрона.

Большое входное напряжение приводит к снижению сопротивления резистора оптопары от мегаом до ки-лоом, транзистор VT1 открывается, реле К1 срабатывает. Контакты реле при этом выполняют две функции:

• размыкают подстроечное сопротивление R1 – схема вольтметра переключается на высоковольтный предел;
• вместо зеленого светодиода HL2 включается красный светодиод HL1.

Красный, более заметный, цвет специально выбран для шкалы больших напряжений.

Внимание! Подстройка R1(шкала 0. 300) производится после подстройки R2.

Питание к схеме вольтметра взято из блока управления тиристорами. Развязка от измеряемого напряжения осуществлена с помощью оптрона. Порог переключения оптрона можно установить немного выше 30 В, что облегчит подстройку шкал.

Диод VD2 необходим для защиты транзистора от всплесков напряжения в момент обесточивания реле. Автоматическое переключение шкал вольтметра оправдано при использовании блока для питания различных нагрузок. Нумерация выводов оптрона не дана: с помощью тестера нетрудно различить входные и выходные выводы.

Сопротивление лампы оптрона равно сотням ом, а фоторезистора – мегаом (в момент измерения лампа не запитана). На рис.8 показан вид устройства сверху (крышка снята). VS1 и VS2 установлены на общем радиаторе, VS3 и VS4 – на отдельных радиаторах.

Резьбу на радиаторах пришлось нарезать под тиристоры. Гибкие выводы силовых тиристоров обрезаны, монтаж осуществлен более тонким проводом.

Рис. 8. Вид устройства сверху.

На рис.9 показан вид на лицевую панель устройства. Слева расположена ручка регулирования тока нагрузки, справа – шкала вольтметра. Около шкалы закреплены светодиоды, верхний (красный) расположен около надписи «300 В».

Клеммы устройства не очень мощные, так как применяется оно для сварки тонких деталей, где очень важна точность поддержания режима. Время пуска двигателя небольшое, поэтому ресурса клеммных соединений хватает.

Рис. 9. Вид на лицевую панель устройства.

Верхняя крышка крепится к нижней с зазором в пару сантиметров для обеспечения лучшей циркуляции воздуха.

Устройство легко поддается модернизации. Так, для автоматизации режима запуска двигателя автомобиля не нужны дополнительные детали (рис.10).

Необходимо между точками «D» и «E» блока управления включить нормально замкнутую контактную группу реле К1 из схемы двухпредельного вольтметра. Если перестройкой R3 не удастся довести порог переключения вольтметра до 12. 13 В, то придется заменить лампу HL3 более мощной (вместо 10 установить 15 Вт).

Пусковые устройства промышленного изготовления настраиваются на порог включения даже 9 В. Мы рекомендуем настраивать порог переключения устройства на более высокое напряжение, так как еще до включения стартера аккумулятор немного подпитывается током (до уровня переключения). Теперь пуск производится немного «подзаряженным» аккумулятором вместе с автоматическим пусковым устройством.

Рис. 10 . Автоматизация режима запуска двигателя автомобиля.

По мере увеличения бортового напряжения автоматика «закрывает» подачу тока от пускового устройства, при повторных пусках в нужные моменты подпитка возобновляется. Имеющийся в устройстве регулятор тока (скважности выпрямленных импульсов) позволяет ограничить величину пускового тока.

Н.П. Горейко, В.С. Стовпец. г. Ладыжин. Винницкая обл. Электрик-2004-08.

(PDF) Тиристорный регулятор мощности переменного тока на микроконтроллере

Тиристор и симистор управляются подобно триггеру. При подаче

управляющего импульса в цепь управления (напряжение между управляющим

электродом и катодом) тиристор резко переходит в открытое состояние и

остается в таком состоянии до тех пор, пока через него проходит прямой ток,

даже если управляющий сигнал прекратился. Поэтому тиристоры можно

открывать короткими импульсами. Закрываются они сами при снижении тока до

нуля. На переменном токе каждый тиристор можно открывать в полуволне

напряжения одного знака, поскольку тиристор проводит силовой ток в одном

направлении, как диод. Симистор может проводить ток в обоих направлениях и

открывается в любой полуволне напряжения.

Если открывающий импульс сместить относительно начала полуволны

напряжения на время

t, то на нагрузке выделится только ее часть. Изменяя с

помощью напряжения регулировки

V временное смещение

t можно

регулировать ширину части полуволны напряжения

V, которое

прикладывается к нагрузке. Такой способ регулирования называют фазовым.

Система управления

Микроконтроллер в системе управления выполняет функции фазового

регулятора. Назначение выводов микроконтроллера в данной схеме следующее:

Аналоговые входы 0-5 В

GP0 – напряжение регулировки угла

или временного смещения

t

открывания вентиля,

GP1 – задатчик времени нарастания и спада угла регулировки от 0 до

максимума в пределах 20 мс-10 с,

GP2 – задатчик времени реакции на провалы напряжения сети 20 мс-2,56 с,

Дискретные порты

GP3 – вход синхроимпульсов,

GP4 – выход индикатора задаваемого угла проводимости вентиля,

GP5 – выход открывающих импульсов.

Система управления работает следующим образом. В нормальном режиме

на выводе GP3 микроконтроллера должны быть синхроимпульсы с частотой

100 Гц ±5%, поступающие через оптрон синхронизации. Тогда на выходе GP4

будут индикаторные импульсы и на выходе GP5 – серии открывающих

импульсов с частотой синхроимпульсов. Выходные импульсы разрешены при

напряжении регулировки

V>0,1 В. Изменение напряжения регулировки

V от примерно 0,1 В до 5 В вызовет изменение временного смещения

t

открывающих импульсов от 10мс до нуля, как видно на диаграмме напряжений

регулятора. Возможна регулировка потенциометром и внешним сигналом в виде

постоянного либо импульсного напряжения с частотой более 500 Гц.

Программный алгоритм микроконтроллера имеет функции временной

фильтрации импульсных помех сигнала синхронизации, что позволяет сохранять

устойчивую работу системы управления в условиях промышленной сети.

Принцип работы тиристорного регулятора напряжения

В статье стоит раскрыть тему того, как совершает работу тиристорный регулятор напряжения, схему которого можно более подробно осмотреть в интернете.

В повседневной жизни в большинстве случаев может развиться особая необходимость в регулировании общей мощности бытовых приборов, к примеру, электроплит, паяльника, кипятильника, а также ТЭНов, на транспорте — оборотов двигателя и прочего. В этом случае на помощь нам придёт простая и радиолюбительская конструкция — это особый регулятор мощности на тиристоре.

Создать такое устройство не составит особого труда, оно может стать тем первым самодельным прибором, который будет выполнять функцию регулировки температуры жала в паяльнике у любого начинающего радиолюбителя. Нужно отметить и тот факт, что готовые паяльники на станции с общим контролем температуры и остальными особенными функциями стоят намного больше, чем самые простые модели паяльников. Минимальное число деталей в конструкции поможет собрать несложный тиристорный регулятор мощности с навесным монтажом.

Следует отметить, что навесной тип монтажа — это вариант осуществления сборки радиоэлектронных компонентов без использования при этом специальной печатной платы, а при качественном навыке он помогает быстро собрать электронные устройства со средней сложностью производства.

Также вы можете заказать электронный тип конструктора тиристорного типа регулятора, а тот, кто хочет полностью разобраться во всём самостоятельно, должен изучить некоторые схемы и принцип функционирования прибора.

Между прочим, такое устройство является регулятором общей мощности. Такое устройство может быть применимо для управления общей мощностью либо управлением числа оборотов. Но для начала нужно полностью разобраться в общем принципе функционирования такого устройства, ведь это поможет понять, на какую нагрузку стоит рассчитывать при использовании такого регулятора.

Как совершает свою работу тиристор?

Тиристор — это управляемый полупроводниковый прибор, который способен быстро провести ток в одну сторону. Слово управляемый обозначает тиристор не просто так, так как с его помощью, в отличие от диода, который также проводит общий ток лишь к одному полюсу, можно выбирать отдельный момент, когда тиристор начнёт процесс проведения тока.

Тиристор обладает сразу тремя выводами тока:

Чтобы осуществить течение тока через такой тиристор, стоит выполнить следующие условия: деталь обязана в обязательном порядке расположена на самой цепи, которая будет находиться под общим напряжением, на управляющую часть электрода должен быть подан нужный кратковременный импульс. В отличие от транзистора, управление таким тиристор не будет требовать от пользователя удержания управляющего сигнала.

Но в этом все трудности использования такого прибора заканчиваться не будут: тиристор можно легко закрыть, если прервать поступление в него тока по цепи, либо создав обратное напряжение анод — катод. Это будет значить то, что применение тиристора в цепях постоянного тока считается довольно специфичным и в большинстве случаев полностью неблагоразумно, а в цепях переменного, к примеру, в таком устройстве как тиристорный регулятор, схема создана таким методом, чтобы было полностью обеспечено условие для закрытия прибора. Любая данная полуволна будет полностью закрывать соответствующий отдел тиристора.

Вам, скорее всего, сложно понять схему его строения. Но, не нужно расстраиваться — ниже будет более подробно описан процесс функционирования такого устройства.

Область использования тиристорных устройств

В каких целях можно использовать такое устройство, как регулятор мощности тиристор. Такой прибор позволяет более эффективно регулировать мощность нагревательных приборов, то есть осуществлять нагрузку на активные места. Во время работы с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры способны просто не закрыться, что может приводить к выходу такого оборудования из нормальной работы.

Можно ли самостоятельно осуществить регулирование оборотов в двигателе прибора?

Многие из пользователей, которые видели или даже на практике применяли дрели, углошлифовальные машины, которые по-другому называются болгарками, и другими электроинструментами. Они могли легко увидеть, что число оборотов в таких изделиях зависит, главным образом, от общей глубины нажатия на кнопку-курок в устройстве. Такой элемент как раз и будет находиться в тиристорном регуляторе мощности (общая схема такого прибора указана в интернете), при помощи которого и происходит изменение общего числа оборотов.

Стоит обратить своё внимание на то, что регулятор не может самостоятельно менять свои обороты в асинхронных двигателях. Таким образом, напряжение будет полноценно регулироваться на коллекторном двигателе, который оборудован специальным щелочным узлом.

Как работает такое устройство?

Описанные ниже характеристики будет соответствовать большинству схем.

1. Тиристорный регулятор общей мощности, принцип и особенности работы которого будут основаны на фазовости управления величиной напряжения, изменяет и общую мощность в приборах. Данная особенности заключена в том, что в нормальных производственных условиях на нагрузку могут воздействовать примерные показатели напряжения бытовой сети, которая будет меняться в соответствии с синусоидальным законом. Выше, при описании принципа функционирования работы тиристора было сказано о том, что любой тиристор включает в себя функционирование лишь в одном направлении, то есть осуществляет управление своей полуволной от синусоидов. Что же это может означать?
2. Если при помощи такого прибора, как тиристор со временем подключать нагрузку в строго определённое время, то показатель действующего напряжения будет довольно низким, так как половина от напряжения (действующее значение, которое и воспроизводит нагрузку) будет намного меньше, чем световое. Такое явление можно рассмотреть на графиках движения.

При этом происходит определённая область, которая будет находиться под особым напряжением. Когда воздействие положительной полуволны окончится и начнётся новый период движения с отрицательно полуволной, то один из таких тиристоров начнёт закрываться, и в это же время откроется новый тиристор.

Вместо слов положительная и отрицательная волна стоит использовать первая и вторая (полуволна).

В то время как на схему начинает своё воздействие первая полуволна, происходит особая зарядка ёмкости С1, а также С2. Скорость их полной зарядки будет ограничена потенциометром R 5. Такой элемент будет полностью переменным, и при его помощи будет задаваться выходное напряжение. В тот момент, когда на поверхности конденсатора С1 появится нужное для открытия диристора VS 3 напряжения, весь динистор откроется, а через него начнёт проходить ток, при помощи которого откроется тиристор VS 1.

Во время пробоя динистра и образуется точка на общем графике. После того как значение напряжение перейдёт нулевую отметку, и схема будет находиться под воздействием второй полуволны, тиристор VS 1, закроется, а процесс будет повторяться, только уже для второго динистра, тиристора, а также конденсатора. Резисторы R 3 и R 3 нужны для ограничения общего тока управления, а R 1 и R 2 — для процесса термостабилизации всей схемы.

Принцип действия второй схемы будет точно такой же, но в ней будет происходить управление лишь одной из полуволн переменного тока. После того, как пользователь будет понимать принцип работы устройства и его общую схему строение, он сможет понять как собрать или же в случае необходимости починить тиристорный регулятор мощности самостоятельно.

Тиристорный регулятор напряжения своими руками

Нельзя сказать о том, что данная схема не обеспечит гальваническую развязку от источника питания, поэтому есть определённая опасность поражения электрическими разрядами тока. Это будет означать то, что не нужно касаться руками элементов регулятора.

Следует спроектировать конструкцию вашего прибора таким образом, чтобы по возможности вы смогли спрятать её в регулируемом устройстве, а также найти более свободное место внутри корпуса. Если регулируемое устройство будет расположено на стационарном уровне, то имеет определённой смысл осуществить его подключение через выключатель с особым регулятором уровня яркости света. Такое решение сможет частично обезопасить человека от поражения током, а также избавит его от необходимости поиска подходящего корпуса у прибора, обладает привлекательным внешним строением, а также создано с использованием промышленных технологий.

Способы регулирования фазового напряжения в сети

1. Есть сразу несколько способов осуществления регуляции переменного напряжения в тиристорах: можно совершать пропуск или же запрещать выход на регуляторе целых четыре полупериода (либо периода) переменного напряжения. Можно включать не в начале совершения полупериода сетевого напряжения, а с совершением некоторой задержки. В течение данного времени напряжение на выходе из регулятора будет равняется отметки нуль, а общая мощность не будет передаваться на выход устройства. Вторую часть полупериода тиристор начнёт проводить ток и на выходе регулятора будет возникать особое входное напряжение.
2. Время задержки в большинстве случаев именуют углом открывания тиристора, так как во время нулевого значения угла почти всё напряжение от входа будет переходить к выходу, только падение на открытой области тиристора начнёт теряться. Во время увеличения общего тиристорного угла регулятор напряжения будет значительно снижать выходной параметр напряжения.
3. Регулировочная характеристика у такого прибора во время своей работы, во время активной нагрузки осуществляется особо интенсивно. При угле равному 90 градусов (электрических) на выходе из разъёма будет половина входного напряжения, а при общем угле в 180 электрических градусов на выходе будет показатель нуль.

На основе принципов и особенностей фазового регулирования напряжения можно построить определённые схемы регулирования, стабилизации, а в отдельных случаях с плавного пуска. Для осуществления более плавного пуска напряжение стоит со временем повышать от нуля до максимального показателя. Таким образом, во время открывания тиристора максимальный показатель значения должен изменяться до отметки нуль.

Схемы на тиристорах

Регулировать общую мощность паяльника можно довольно просто, если использовать для этого аналоговые или же цифровые паяльные станции. Последние довольно дорогие совершать использование, и собрать их, не имея особого опыта, довольно сложно. В то время как аналоговые приборы (считаются по своей сути регуляторами общей мощности) не составит труда создать самостоятельно.

Довольно простая схема прибора, которая поможет регулировать показатель мощности на паяльнике.

1. VD — КД209 (либо близкие по его общим характеристикам).
2. R 1 — сопротивление с особым номиналом в 15 кОм.
3. R 2 — это резистор, который обладает особым показателем переменного тока около 30 кОм.
4. Rn — это общая нагрузка (в этом случае вместо неё будет использован особый маятник).

Такое устройство для регуляции может контролировать не только положительный полупериод, по этой причине мощность паяльника будет в несколько раз меньше номинальной. Управляется такой тиристор с помощью специальной цепи, которая несёт в себе два сопротивления, а также ёмкость. Время зарядки конденсата (оно будет регулироваться особым сопротивлением R2) влияет на длительность открытия такого тиристора.

В статье стоит раскрыть тему того, как совершает работу тиристорный регулятор напряжения, схему которого можно более подробно осмотреть в интернете.

В повседневной жизни в большинстве случаев может развиться особая необходимость в регулировании общей мощности бытовых приборов, к примеру, электроплит, паяльника, кипятильника, а также ТЭНов, на транспорте — оборотов двигателя и прочего. В этом случае на помощь нам придёт простая и радиолюбительская конструкция — это особый регулятор мощности на тиристоре.

Создать такое устройство не составит особого труда, оно может стать тем первым самодельным прибором, который будет выполнять функцию регулировки температуры жала в паяльнике у любого начинающего радиолюбителя. Нужно отметить и тот факт, что готовые паяльники на станции с общим контролем температуры и остальными особенными функциями стоят намного больше, чем самые простые модели паяльников. Минимальное число деталей в конструкции поможет собрать несложный тиристорный регулятор мощности с навесным монтажом.

Следует отметить, что навесной тип монтажа — это вариант осуществления сборки радиоэлектронных компонентов без использования при этом специальной печатной платы, а при качественном навыке он помогает быстро собрать электронные устройства со средней сложностью производства.

Также вы можете заказать электронный тип конструктора тиристорного типа регулятора, а тот, кто хочет полностью разобраться во всём самостоятельно, должен изучить некоторые схемы и принцип функционирования прибора.

Между прочим, такое устройство является регулятором общей мощности. Такое устройство может быть применимо для управления общей мощностью либо управлением числа оборотов. Но для начала нужно полностью разобраться в общем принципе функционирования такого устройства, ведь это поможет понять, на какую нагрузку стоит рассчитывать при использовании такого регулятора.

Как совершает свою работу тиристор?

Тиристор — это управляемый полупроводниковый прибор, который способен быстро провести ток в одну сторону. Слово управляемый обозначает тиристор не просто так, так как с его помощью, в отличие от диода, который также проводит общий ток лишь к одному полюсу, можно выбирать отдельный момент, когда тиристор начнёт процесс проведения тока.

Тиристор обладает сразу тремя выводами тока:

Чтобы осуществить течение тока через такой тиристор, стоит выполнить следующие условия: деталь обязана в обязательном порядке расположена на самой цепи, которая будет находиться под общим напряжением, на управляющую часть электрода должен быть подан нужный кратковременный импульс. В отличие от транзистора, управление таким тиристор не будет требовать от пользователя удержания управляющего сигнала.

Но в этом все трудности использования такого прибора заканчиваться не будут: тиристор можно легко закрыть, если прервать поступление в него тока по цепи, либо создав обратное напряжение анод — катод. Это будет значить то, что применение тиристора в цепях постоянного тока считается довольно специфичным и в большинстве случаев полностью неблагоразумно, а в цепях переменного, к примеру, в таком устройстве как тиристорный регулятор, схема создана таким методом, чтобы было полностью обеспечено условие для закрытия прибора. Любая данная полуволна будет полностью закрывать соответствующий отдел тиристора.

Вам, скорее всего, сложно понять схему его строения. Но, не нужно расстраиваться — ниже будет более подробно описан процесс функционирования такого устройства.

Область использования тиристорных устройств

В каких целях можно использовать такое устройство, как регулятор мощности тиристор. Такой прибор позволяет более эффективно регулировать мощность нагревательных приборов, то есть осуществлять нагрузку на активные места. Во время работы с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры способны просто не закрыться, что может приводить к выходу такого оборудования из нормальной работы.

Можно ли самостоятельно осуществить регулирование оборотов в двигателе прибора?

Многие из пользователей, которые видели или даже на практике применяли дрели, углошлифовальные машины, которые по-другому называются болгарками, и другими электроинструментами. Они могли легко увидеть, что число оборотов в таких изделиях зависит, главным образом, от общей глубины нажатия на кнопку-курок в устройстве. Такой элемент как раз и будет находиться в тиристорном регуляторе мощности (общая схема такого прибора указана в интернете), при помощи которого и происходит изменение общего числа оборотов.

Стоит обратить своё внимание на то, что регулятор не может самостоятельно менять свои обороты в асинхронных двигателях. Таким образом, напряжение будет полноценно регулироваться на коллекторном двигателе, который оборудован специальным щелочным узлом.

Как работает такое устройство?

Описанные ниже характеристики будет соответствовать большинству схем.

1. Тиристорный регулятор общей мощности, принцип и особенности работы которого будут основаны на фазовости управления величиной напряжения, изменяет и общую мощность в приборах. Данная особенности заключена в том, что в нормальных производственных условиях на нагрузку могут воздействовать примерные показатели напряжения бытовой сети, которая будет меняться в соответствии с синусоидальным законом. Выше, при описании принципа функционирования работы тиристора было сказано о том, что любой тиристор включает в себя функционирование лишь в одном направлении, то есть осуществляет управление своей полуволной от синусоидов. Что же это может означать?
2. Если при помощи такого прибора, как тиристор со временем подключать нагрузку в строго определённое время, то показатель действующего напряжения будет довольно низким, так как половина от напряжения (действующее значение, которое и воспроизводит нагрузку) будет намного меньше, чем световое. Такое явление можно рассмотреть на графиках движения.

При этом происходит определённая область, которая будет находиться под особым напряжением. Когда воздействие положительной полуволны окончится и начнётся новый период движения с отрицательно полуволной, то один из таких тиристоров начнёт закрываться, и в это же время откроется новый тиристор.

Вместо слов положительная и отрицательная волна стоит использовать первая и вторая (полуволна).

В то время как на схему начинает своё воздействие первая полуволна, происходит особая зарядка ёмкости С1, а также С2. Скорость их полной зарядки будет ограничена потенциометром R 5. Такой элемент будет полностью переменным, и при его помощи будет задаваться выходное напряжение. В тот момент, когда на поверхности конденсатора С1 появится нужное для открытия диристора VS 3 напряжения, весь динистор откроется, а через него начнёт проходить ток, при помощи которого откроется тиристор VS 1.

Во время пробоя динистра и образуется точка на общем графике. После того как значение напряжение перейдёт нулевую отметку, и схема будет находиться под воздействием второй полуволны, тиристор VS 1, закроется, а процесс будет повторяться, только уже для второго динистра, тиристора, а также конденсатора. Резисторы R 3 и R 3 нужны для ограничения общего тока управления, а R 1 и R 2 — для процесса термостабилизации всей схемы.

Принцип действия второй схемы будет точно такой же, но в ней будет происходить управление лишь одной из полуволн переменного тока. После того, как пользователь будет понимать принцип работы устройства и его общую схему строение, он сможет понять как собрать или же в случае необходимости починить тиристорный регулятор мощности самостоятельно.

Тиристорный регулятор напряжения своими руками

Нельзя сказать о том, что данная схема не обеспечит гальваническую развязку от источника питания, поэтому есть определённая опасность поражения электрическими разрядами тока. Это будет означать то, что не нужно касаться руками элементов регулятора.

Следует спроектировать конструкцию вашего прибора таким образом, чтобы по возможности вы смогли спрятать её в регулируемом устройстве, а также найти более свободное место внутри корпуса. Если регулируемое устройство будет расположено на стационарном уровне, то имеет определённой смысл осуществить его подключение через выключатель с особым регулятором уровня яркости света. Такое решение сможет частично обезопасить человека от поражения током, а также избавит его от необходимости поиска подходящего корпуса у прибора, обладает привлекательным внешним строением, а также создано с использованием промышленных технологий.

Способы регулирования фазового напряжения в сети

1. Есть сразу несколько способов осуществления регуляции переменного напряжения в тиристорах: можно совершать пропуск или же запрещать выход на регуляторе целых четыре полупериода (либо периода) переменного напряжения. Можно включать не в начале совершения полупериода сетевого напряжения, а с совершением некоторой задержки. В течение данного времени напряжение на выходе из регулятора будет равняется отметки нуль, а общая мощность не будет передаваться на выход устройства. Вторую часть полупериода тиристор начнёт проводить ток и на выходе регулятора будет возникать особое входное напряжение.
2. Время задержки в большинстве случаев именуют углом открывания тиристора, так как во время нулевого значения угла почти всё напряжение от входа будет переходить к выходу, только падение на открытой области тиристора начнёт теряться. Во время увеличения общего тиристорного угла регулятор напряжения будет значительно снижать выходной параметр напряжения.
3. Регулировочная характеристика у такого прибора во время своей работы, во время активной нагрузки осуществляется особо интенсивно. При угле равному 90 градусов (электрических) на выходе из разъёма будет половина входного напряжения, а при общем угле в 180 электрических градусов на выходе будет показатель нуль.

На основе принципов и особенностей фазового регулирования напряжения можно построить определённые схемы регулирования, стабилизации, а в отдельных случаях с плавного пуска. Для осуществления более плавного пуска напряжение стоит со временем повышать от нуля до максимального показателя. Таким образом, во время открывания тиристора максимальный показатель значения должен изменяться до отметки нуль.

Схемы на тиристорах

Регулировать общую мощность паяльника можно довольно просто, если использовать для этого аналоговые или же цифровые паяльные станции. Последние довольно дорогие совершать использование, и собрать их, не имея особого опыта, довольно сложно. В то время как аналоговые приборы (считаются по своей сути регуляторами общей мощности) не составит труда создать самостоятельно.

Довольно простая схема прибора, которая поможет регулировать показатель мощности на паяльнике.

1. VD — КД209 (либо близкие по его общим характеристикам).
2. R 1 — сопротивление с особым номиналом в 15 кОм.
3. R 2 — это резистор, который обладает особым показателем переменного тока около 30 кОм.
4. Rn — это общая нагрузка (в этом случае вместо неё будет использован особый маятник).

Такое устройство для регуляции может контролировать не только положительный полупериод, по этой причине мощность паяльника будет в несколько раз меньше номинальной. Управляется такой тиристор с помощью специальной цепи, которая несёт в себе два сопротивления, а также ёмкость. Время зарядки конденсата (оно будет регулироваться особым сопротивлением R2) влияет на длительность открытия такого тиристора.

В статье рассказывается о том, как работает тиристорный регулятор мощности, схема которого будет представлена ниже

В повседневной жизни очень часто возникает необходимость регулирования мощности бытовых приборов, например электроплиты, паяльника, кипятильников и ТЭНов, на транспорте – оборотов двигателя и т.д. На помощь приходит простейшая радиолюбительская конструкция – регулятор мощности на тиристоре. Собрать такое устройство не составит труда, оно может стать тем самым первым самодельным прибором, который будет выполнять функцию регулировки температуры жала паяльника начинающего радиолюбителя. Стоит отметить, что готовые паяльные станции с контролем температуры и прочими приятными функциями стоят на порядок дороже простого паяльника. Минимальный набор деталей позволяет собрать простой тиристорный регулятор мощности навесным монтажом.

К сведению, навесной монтаж — это способ сборки радиоэлектронных компонентов без применения печатной платы, а при хорошем навыке он позволяет быстро собрать электронные устройства средней сложности.

Вы также можете заказать электронный конструктор тиристорного регулятора, а для тех, кто хочет разобраться во всём самостоятельно, ниже будет представлена схема и объяснён принцип работы.

Область применения тиристорных регуляторов

Между прочим, это однофазный тиристорный регулятор мощности. Такой прибор может быть использован для управления мощностью или количеством оборотов. Однако для начала следует разобраться в принципе работы тиристора, ведь это позволит нам понять, на какую нагрузку лучше использовать такой регулятор.

Как работает тиристор?

Тиристор – это управляемый полупроводниковый прибор, способный проводить ток в одном направлении. Слово «управляемый» употреблено неспроста, поскольку с его помощью, в отличие от диода, который тоже проводит ток только к одному полюсу, можно выбирать момент, когда тиристор начнет проводить ток. Тиристор имеет три вывода:

Для того чтобы ток начал течь через тиристор, необходимо выполнить следующие условия: деталь должна стоять в цепи, находящейся под напряжением, на управляющий электрод должен быть подан кратковременный импульс. В отличие от транзистора, управление тиристором не требует удержания управляющего сигнала. На этом нюансы не заканчиваются: тиристор можно закрыть, лишь прервав ток в цепи, или сформировав обратное напряжение анод – катод. Это значит, что использование тиристора в цепях постоянного тока весьма специфично и часто неблагоразумно, а вот цепях переменного, например в таком приборе как тиристорный регулятор мощности, схема построена таким образом, что обеспечено условие для закрытия. Каждая из полуволн будет закрывать соответствующий тиристор.

Вам, скорее всего, не всё понятно? Не стоит отчаиваться – ниже будет подробно описан процесс работы готового устройства.

Область применения тиристорных регуляторов

В каких цепях эффективно использовать тиристорный регулятор мощности? Схема позволяет отлично регулировать мощность нагревательных приборов, то есть воздействовать на активную нагрузку. При работе с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры могут просто не закрыться, что может привести к выходу регулятора из строя.

Можно ли регулировать обороты двигателя?

Я думаю, многие из читателей видели или пользовались дрелями, углошлифовальными машинами, которые в народе именуют «болгарками», и прочим электроинструментом. Вы могли заметить, что количество оборотов зависит от глубины нажатия на кнопку-курок прибора. Вот в этот элемент как раз и встроен такой тиристорный регулятор мощности (схема которого приведена ниже), с помощью которого осуществляется изменение количества оборотов.

Обратите внимание! Тиристорный регулятор не может изменять обороты асинхронных двигателей. Таким образом, напряжение регулируется на коллекторных двигателях, оборудованных щёточным узлом.

Схема тиристорного регулятора мощности на одном и двух тиристорах

Типовая схема для того, чтобы собрать тиристорный регулятор мощности своими руками изображена на рисунке ниже.

Выходное напряжение у данной схемы от 15 до 215 вольт, в случае применения указанных тиристоров, установленных на теплоотводах, мощность составляет порядка 1 кВт. Кстати выключатель с регулятором яркости света сделан по подобной схеме.

Если у вас нет необходимости полной регулировки напряжения и достаточно получать на выходе от 110 до 220 вольт, воспользуйтесь этой схемой, которая показывает однополупериодный регулятор мощности на тиристоре.

Как это работает?

Описанная ниже информация справедлива для большинства схем. Буквенные обозначения будут браться в соответствии первой схемы тиристорного регулятора

Тиристорный регулятор мощности, принцип работы которого основан на фазовом управлении величиной напряжения, изменяет и мощность. Данный принцип заключается в том, что в нормальных условиях на нагрузку действует переменное напряжение бытовой сети, изменяющееся по синусоидальному закону. Выше, при описании принципа работы тиристора, было сказано, что каждый тиристор работает в одном направлении, то есть управляет своей полуволной от синусоиды. Что это значит?

Если с помощью тиристора периодически подключать нагрузку в строго определенный момент, величина действующего напряжения будет ниже, поскольку часть напряжения (действующая величина, которая «попадёт» на нагрузку) будет меньше, чем сетевое. Данное явление проиллюстрировано на графике.

Заштрихованная область – это и есть область напряжения, которое оказалось под нагрузкой. Буквой «а» на горизонтальной оси обозначен момент открытия тиристора. Когда положительная полуволна закончится и начнется период с отрицательной полуволной, один из тиристоров закрывается, и в тот же момент открывается второй тиристор.

Разберемся, как работает конкретно наш тиристорный регулятор мощности

Оговорим заранее, что вместо слов «положительная» и «отрицательная» будут использованы «первая» и «вторая» (полуволна).

Итак, когда на нашу схему начинает действовать первая полуволна, начинают заряжаться ёмкости C1 и C2. Скорость их заряда ограничена потенциометром R5. данный элемент является переменным, и с его помощью задаётся выходное напряжение. Когда на конденсаторе C1 появляется необходимое для открытия динистора VS3 напряжение, динистор открывается, через него поступает ток, с помощью которого будет открыт тиристор VS1. Момент пробоя динистора и есть точка «а» на графике, представленном в предыдущем разделе статьи. Когда значение напряжения переходит через ноль и схема оказывается под второй полуволной, тиристор VS1 закрывается, и процесс повторяется заново, только для второго динистора, тиристора и конденсатора. Резисторы R3 и R3 служат для ограничения тока управления, а R1 и R2 – для термостабилизации схемы.

Принцип работы второй схемы аналогичен, но в ней идёт управление только одной из полуволн переменного напряжения. Теперь, зная принцип работы и схему, вы можете собрать или починить тиристорный регулятор мощности своими руками.

Применение регулятора в быту и техника безопасности

Нельзя не сказать о том, что данная схема не обеспечивает гальванической развязки от сети, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Это значит, что не стоит касаться руками элементов регулятора. Необходимо использовать изолированный корпус. Следует проектировать конструкцию вашего прибора так, чтобы по возможности вы могли спрятать её в регулируемом устройстве, найти свободное место в корпусе. Если регулируемый прибор располагается стационарно, то вообще имеет смысл подключить его через выключатель с регулятором яркости света. Такое решение частично обезопасит от поражения током, избавит от необходимости поиска подходящего корпуса, имеет привлекательный внешний вид и изготовлено промышленным методом.

Тиристорные регуляторы напряжения

С амплитуднофазовым управлением
В регуляторе, схема которого показана на рис. 1, использованы два тринистора, открывающиеся один в положительный, а другой — в отрицательный полуперноды сетевого напряжения. Действующее напряжение на нагрузке Rн регулируют переменным резистором R3.

Рисунок 1 — Тиристорный регулятор напряжения

Регулятор работает следующим образом. В начале положительного полупериода (плюс на верхнем по схеме проводе) тринисторы закрыты. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор. С1 заряжается через резисторы R2 и R3. Увеличение напряжения на конденсаторе отстает (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов R2 и R3 и емкости конденсатора С1. Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет порога открывания тринистора Д1. Когда тринистор откроется, через нагрузку Rн потечет ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого тринистора и Rн. Тринистор Д1 остается открытым до конца полупериода. Подбором резистора R1 устанавливают желаемые пределы регулирования. При указанных на схеме номиналах резисторов и конденсаторов напряжение на нагрузке можно изменять в пределах 40- 220 В.

В течение отрицательного полупериода аналогично работает тринистор Д4. Однако, конденсатор С2, частично заряженный в течение положительного полупериода (через резисторы R4 и R5 и диод Д6), должен перезаряжаться, а значит и время задержки включения тринистора должно быть большим. Чем дольше был закрыт тринистор Д1 в течение положительного полупериода, тем большее напряжение будет на конденсаторе С2 к началу отрицательного и тем дольше будет закрыт тринистор Д4.

Синфазность работы тринисторов зависит от правильного подбора номиналов элементов R4, R5, С2. Мощность нагрузки может быть любой в пределах от 50 до 1000 Вт.

И.ЧУШАНОК г. Гродно

С фазоимпульсным управлением
Регулятор, схема которого показана на рис. 2, управляется автоматически сигналом Uynp. В регуляторе использованы два тиристора — тринистор Д5 и динистор Д7. Тринистор открывается импульсами, которые формируются цепочкой, состоящей из динистора Д7 и конденсатора С1. В начале каждого полупериода тринистор и динистор закрыты и конденсатор С1 заряжается током коллектора транзистора Т1. Когда напряжение на конденсаторе достигнет порога открывания динистора, он откроется и конденсатор быстро разрядится через резистор R2 и первичную обмотку трансформатора Тр1. Импульс тока со вторичной обмотки трансформатора откроет тринистор. При этом управляющее устройство будет обесточено (так как падение напряжения на открытом тринисторе очень мало), динистор закроется. По окончании полупериода триннстор выключится и с началом следующего полупериода начнется новый цикл работы регулятора.

Рисунок 2 — Тиристорный регулятор напряжения с фазоимпульсным управлением

Время задержки импульса, открывающего тринистор, относительно начала полупериода определяется скоростью заряда конденсатора С1, которая пропорциональна току коллектора транзистора Т1. Изменяя управляющее напряжение Uynp, можно управлять этим током и, в конечном итоге, регулировать напряжение на нагрузке. Источником сигнала Uynp может быть полосовой фильтр (с выпрямителем) цветомузыкальнои установки, программное устройство. В системах автоматического регулирования в качестве Uупр используют напряжение обратной связи.

Резистор R5 необходимо подобрать таким, чтобы при Uynp=0 тринистор открывался в каждый полупериод в момент времени, близкий к окончанию полупериода.

Для того, чтобы перейти на ручное регулирование, достаточно заменить резистор R5 последовательной цепочкой из переменного резистора и постоянного сопротивлением 10- 12 кОм.

Напряжение стабилизации стабилитрона Д6 должно быть на 5-10 В больше максимального напряжения включения динистора.

Транзистор Т1. может быть любым из серий МП21, МП25, МП26. Динистор можно применить типов КН102Б, Д227А, Д227Б, Д228А, Д228Б. Резистор R1 составлен из двух мощностью по 2 Вт.

Импульсный трансформатор Тр1 намотан на кольцевом сердечнике, имеющем размеры 26Х18Х4 мм, из пермаллоя 79НМА (или такого же сечения из феррита М2000НМ1). Обмотка I содержит 70 витков, а обмотка II — 50 витков провода ПЭВ-2 0,33 мм. Межобмоточная изоляция должна выдерживать напряжение, близкое к сетевому.

Вместо динистора в регуляторе можно использовать транзистор, работающий в лавинном режиме. О работе транзисторов, в этом режиме подробно рассказывалось в «Радио», 1974, № 5, С. 38-41. Схема одного из таких регуляторов показана на рис. 3.

Рисунок 3 — Транзисторный регулятор напряжения

По принципу работы регулятор с транзистором, работающим в лавинном режиме, не отличается от предыдущего. Используемый транзистор типа ГТ311И имеет напряжение лавинного пробоя около 30 В (при сопротивлении резистора R3 равном 1 кОм). В случае применения других транзисторов — номиналы элементов R4, R5, С1 потребуется изменить.

В регуляторе (рис. 3) могут быть использованы и другие транзисторы, в том числе и структуры р-п-р, например П416. В этом случае нужно у транзистора Т1 (см. рис. 3) поменять местами выводы эмиттера и коллектора. Резистор R3 во всех случаях должен быть включен между базой и эмиттером. Напряжение на нагрузке регулируют переменным резистором R4.

Инж. Е. ФУРМАНСКИЙ Москва

С аналогом однопереходного транзистора
В регуляторе, схема которого показана на рис. 4, применен фазоимпульсный метод управления тринистором. В управляющем устройстве регулятора использован транзисторный аналог однопереходного транзистора (двухбазового диода). О работе однопереходных транзисторов можно прочитать в «Радио», 1972, № 7, с. 56.

Рисунок 4 — Тиристорный регулятор напряжения

Силовая цепь регулятора построена так же, как у регулятора, опубликованного в «Радио», 1972, № 9, с. 55. При разомкнутых контактах выключателя В’2 действующее значение напряжения на нагрузке можно изменять в пределах от нескольких вольт до 110 В, а при замкнутых — от 110 до 220 В.

По принципу работы управляющее устройство описываемого регулятора не отличается от устройств на динисторе или лавинном транзисторе (рис. 2 и 3). Мощность, подводимую к нагрузке, регулируют переменным резистором R5.

Тринистор ДЗ и диод Д1 установлены на общем радиаторе площадью 50-80 см2. Резистор R1 составлен из двух резисторов мощностью 2 Вт.

Инж. В. ПОПОВИЧ г. Ижевск.

На симисторе
Описываемый регулятор построен по схеме фазоимпульсного регулирования с использованием симистора (симметричного тирнстора). Схема регулятора показана на рис. 5. В управляющем устройстве применен транзисторный аналог однопереходного транзистора n-типа.

Рисунок 5 — Регулятор напряжения на симисторе

При включении регулятора (выключателем В1) транзисторы Т1 ч Т2 закрыты и конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R4 (с помощью которого регулируют мощность, выделяемую на нагрузке Rн). Заряд продолжается до тех пор, пока напряжение на конденсаторе не превысит порог открывания транзистора Т1. В этот момент транзисторы открываются и переходят в режим насыщения. Конденсатор быстро разряжается через них на первичную обмотку импульсного трансформатора Тр1. Импульс тока со вторичной обмотки открывает симистор Д5. Порог открывания транзисторов определяется сопротивлениями резисторов делителя R2R3.

Импульсный трансформатор Тр1 намотан на кольце из феррита М2000НМ1-15 типоразмера К20х 12х6. Обмотка I содержит 50 витков, а II — 30 витков провода ПЭЛШО 0,25 мм. Конденсатор С1 — МБМ с рабочим напряжением 160 В.

Максимально допустимый ток нагрузки регулятора 5 А. Пределы регулирования напряжения от нескольких вольт до 215 В.

Инж. В. ПОНОМАРЕНКО. инж. В. ФРОЛОВ г. Воронеж

C улучшенной регулировочной характеристикой
В тиристорных регуляторах с фазоимпульсным управлением напряжение на конденсаторе RС-цепи во время его заряда увеличивается по экспоненциальному закону. При синусоидальной форме сетевого напряжения регулировочная характеристика, выражающая зависимость напряжения на нагрузке от сопротивления переменного резистора, оказывается резко нелинейной, что затрудняет плавную регулировку напряжения на нагрузке.

Рисунок 6 — Тиристорный регулятор напряжения

Тиристорный регулятор, схема которого показана на рис. 6, в значительной степени свободен от этого недостатка. В регуляторе использован однопереходный транзистор. Улучшение линейности регулировочной характеристики достигается тем, что конденсатор С1 заряжается от напряжения сети (через резистор R4) и одновременно от источника постоянного стабилизированного напряжения (через делитель R5R6 и диод Д6}. Изменяя резистором R6 уровень постоянного напряжения, можно управлять моментом открывания тринистора и, следовательно, напряжением на нагрузке. Диод Д6 исключает возможность разряда конденсатора через резистор R6.

Сопротивление резистора R4 выбирают таким, чтобы при замкнутом накоротко резисторе R6 напряжение на нагрузке было минимальным. Тогда при крайнем нижнем (по схеме) положении движка резистора R6 напряжение на нагрузке будет максимальным.

Со стабилизацией выходного напряжения
Особенностью описываемого регулятора является способность стабилизировать напряжение на нагрузке при изменении напряжения питающей сети. Управляющее устройство построено на однопереходном транзисторе по схеме фазоимпульсного регулирования (см. рис. 7).

Рисунок 7 — Тиристорный регулятор напряжения со стабилизацией выходного напряжения

Тиристорный регулятор мощности без помех

Схема регулятора

   Не секрет, что тиристорные регуляторы мощности создают помехи в сети, некоторые добавляют к ним LC фильтры, но это увеличивает габариты устройства и не всегда приемлемо.
   На схеме вверху показан тиристорный регулятор мощности не создающий помехи. Схема довольно простая, имеет 10 ступеней регулировки выходной мощности и позволит коммутировать до 2 кВт нагрузку. Его можно использовать для регулировки мощности паяльника, электроплиты и т п. Собрано устройство всего на двух отечественных микросхемах, поэтому собрать его не составит особого труда даже начинающему радиолюбителю своими руками. Двоично-десятичный счетчик с дешифратором DD2 формирует на выходах положительные импульсы длительностью Т, равной половине периода сетевого напряжения, сдвинутые один относительно другого на время Т. Как только высокий уровень появится на выходе 0 этого счетчика, он установит RS-триггер, собранный на элементах DD1.3, DD1.4, в единичное состояние (высокий уровень на выходе элемента DD1.4), что приведет к открыванию транзистора VT1 усилителя тока, а вслед за ним и тиристора VS1. Тиристор будет открыт до тех пор, пока высокий уровень не появится на том выходе счетчика DD2, с которым соединен движок переключателя SA1. В этот момент переключится RS-триггер DD1.3, DD1.4 и закроется тиристор VS1. Таким образом, мощность, выделяемая в нагрузке, оказывается обратно пропорциональной скважности импульсов на выходе RS-триггера, а скважность можно регулировать переключателем SA1. Если переключатель SA1 установить в положение «100 %», RS-триггер не переключается, оставаясь всегда в состоянии 1, тиристор все время открыт и на нагрузке выделяется полная мощность. Цепь R1VD1VD2VD3R2 формирует импульсы в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. Эти импульсы тактируют счетчик DD2. Триггер Шмитта, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, улучшает форму этих импульсов. Стабилитроны VD1 и VD2 обеспечивают помехозащищенность регулятора, предотвращая ложные переключения счетчика DD2. Цепь VD4C1C2 формирует напряжение питания регулятора. Регулятор бесшумен в работе и свободен от недостатка, присущего традиционным регуляторам мощности (недостаток связан с нестабильностью регулировки при уменьшении мощности нагрузки). Однако подключать к нему лампочки не надо, так как они будут моргать с частотой 10 герц.

Печатная плата

    В регуляторе применены конденсаторы С1-К50-6, С2 -КМ-6 или любой другой керамический. Резистор R1-C5-16T, остальные МЛТ. Переключатель SA1 -П2Г-3-10П1Н. Можно использовать переключатель П2К с зависимой фиксацией. Диод Д223Б можно заменить на любой кремниевый, транзистор КТ312Б — на любой кремниевый структуры n-p-n со статическим коэффициентом передачи тока более 50. Вместо КУ202М подойдут тиристоры КУ202К, КУ202Л, КУ202Н. Если мощность нагрузки более 300 Вт, выпрямительные диоды VD5-VD8 и тиристор VS1 необходимо установить на теплоотводы. Мощность, однако, не должна превышать 2 кВт. При мощности нагрузки до 60 Вт диоды Д233Б можно заменить на Д237Б, Д237Ж. Правильно собранный регулятор не требует налаживания. В его работоспособности можно убедиться, подключив в качестве нагрузки лампу накаливания мощностью 40…60 Вт. Равномерное изменение средней яркости свечения лампы при каждом очередном перемещении движка переключателя SA1 свидетельствует о правильной работе регулятора.

Регулятор мощности на симисторе | Радиобездна

Всем привет. Настала очередь очередной электронной самоделки. Сегодняшняя статья будет посвящена симисторному регулятору мощности.

На страницах своего сайта я неоднократно публиковал разные тиристорные регуляторы мощности, например такой или такой. Тиристорные и симисторные регуляторы мощности имеют большую популярность, так как в изготовлении они очень просты и не требуют большого количества радиодеталей. Хоть и эти два полупроводниковых прибора имеют сходное назначение, регулировать мощность нагрузки, имеют разное устройство. Так тиристор способен пропускать ток через себя только в одном направлении, в тоже время симистор может работать в цепях переменного тока. Поэтому чтобы собрать регулятор мощности на тиристоре, в схему нужно будет добавить диодный мост, благодаря которому ток через тиристор будет двигаться в одном направлении. Главное достоинство симисторного регулятора мощности в том, что он может пропускать ток в обоих направлениях, поэтому его можно применять бес мощных силовых диодах.

Ну, давайте же перейдём к самому устройству, рассмотрим принципиальную схему регулятора мощности на симисторе.

Схема регулятора мощности на симисторе

Схема симисторного регулятора очень проста, содержит менее десяти распространённых радиодеталей. Готовое устройство практически не нуждается в настройке и после правильного монтажа начинает работать сразу:

Основным регулирующим элементом схемы является симистор BTA16. Этот симистор способен  регулировать ток активной нагрузки мощностью до 3 кВт. Если требуется больше, нужно воспользоваться симистором большей мощности, например BTA25 с соответствующим радиатором охлаждения. Также в схеме используются корректирующие радиодетали: два резистора, один подстроечный резистор, один переменный, два конденсатора, один динистор.

Давайте более подробно рассмотрим устройство симисторного регулятора мощности.

Диммер своими руками, регулятор мощности на симисторе

Регулятор мощности не имеет дефицитных радиодеталей. Большинство из них можно выковырять из неисправного старого телевизора или любой другой бытовой техники. Например, динистор VD1 можно извлечь из неисправной энергосберегающей лампы. 

Детали устройства:

• Симистор BTA16 или подобный
• Резистор 100 Ом 1 Ватт
• Резистор 4,7 килоом
• Подстроечный резистор 2 мегаом
• Переменный резистор 500 килоом
• Конденсатор 0,1 микрофарад 300 Вольт 2 штуки
• Динистор DB3

Чтобы упростить изготовление диммера своими руками, можно воспользоваться навесным монтажом. Что вполне приемлемо, так как количество деталей небольшое. Но гораздо проще приобрести симисторный регулятор мощности на известном китайском интернет-магазине, так как стоимость данного устройства невелика.

Все компоненты устройства расположены на печатной плате, выполненной из стеклотекстолита:

Симистор расположен хоть и не на большом, но достаточно эффективном радиаторе охлаждения, выполненном из алюминия:

Большинство элементов находятся в центре печатной платы и располагаются достаточно компактно:

Подстроечный резистор R4 расположен с краю печатной платы:

Напротив расположены две клеммные колодки для подключения в цепь. Чтобы не перепутать правильность подключения устройства, имеются соответствующие надписи:

Основной орган регулировки резистор R3 расположен на металлическом кронштейне, который обеспечивает необходимую надёжность готового изделия:

Готовое устройство получилось достаточно компактным, благодаря чему его можно использовать для регулировки практически любой активной нагрузки: лампы накаливания, нагревательные элементы, тэны:

Настройка симисторного регулятора мощности заключается в регулировке подстроечного резистора R4. При помощи него производится некоторая настройка устройства. Заключается она в следующем. Нужно движок переменного резистора R3 переместить в крайние положение, тем самым убавив регулятор на минимум, и подстраивая подстроечный резистор R4 добиться минимальной мощности отдаваемой в нагрузку. Основная настройка будет завершена. Если устройство собрано правильно, симисторный регулятор сразу начнёт работать.

При настройки устройства не забываем о безопасности.

Внимание! Будьте внимательны, эта самоделка не имеет трансформатора, поэтому некоторые радиодетали  могут находиться под высоким потенциалом сети. Будьте осторожны при настройке регулятора мощности.

Как я уже говорил, рассматриваемая самоделка подходит для регулировки мощности устройств,  имеющих активное сопротивление. Для регулировки бытовых приборов имеющих реактивное сопротивление, например, таких как пылесос, я рекомендую использовать регулятор мощности на тиристоре, который я использую уже не один год, для регулировки оборотов пылесоса.

На этом я буду завершать своё повествование. Надеюсь, данная статья поможет вам в самостоятельном изготовлении симисторного регулятора мощности. До новых встреч. Всем пока.

Трехфазный регулятор мощности SCR, регулятор мощности SCR, тиристорный регулятор напряжения — китайский производитель и поставщик

Трехфазный регулятор мощности SCR (SCR)

1. Характеристики продукта:

• Этот продукт представляет собой многофункциональный модуль интеграции мощности, объединенный внутри трехфазной тиристорной схемы питания, однокристальной схемы управления фазовым сдвигом, схемы датчика обнаружения сигнала и схемы регулятора напряжения.

• Это полная система управления без обратной связи со сдвигом фазы мощности, которая позволяет регулировать напряжение нагрузки.

• Со встроенной линейной схемой управления, хорошей симметрией формы сигнала, хорошей линейностью, высокой точностью управления, стабильной работой.

• Широко используется в различных индуктивных нагрузках и резистивных нагрузках, таких как скорость двигателя переменного тока, промышленная автоматизация, управление электрическим нагревом, механическая и электрическая интеграция, все виды энергетики, химической, текстильной, коммуникационной и других областей.

• Может обеспечить ручное управление, интерфейс автоматического управления, вход главной цепи без требований чередования фаз.

2.Технические данные:

• Номинальное напряжение: 3-фазное 380 В переменного тока (трехфазное четырехпроводное)

• Номинальный ток: 60A, 100A, 200A

• Частота: 50 Гц, 60 Гц

• Рабочий источник питания: этот продукт имеет встроенное питание, рабочее напряжение 220 В переменного тока, клемма управления ① должна быть подключена к стороне питания N при ее использовании.

• Выходное напряжение: асимметрия выходного напряжения ≤ 5%

• Ручное управление: внешнее подключение к потенциометру 10K / 2W

• Внутренняя электрическая схема подключения:

• Схема контроля фазы:

3.Схема подключения:

• Методы контроля:

1) DC0 ~ 10V 2) DC1-5V 3) 4-20mA

4) Потенциометр 10K 5) Использование внешнего рабочего источника питания

При использовании внешнего источника питания напряжение 1 В пост. Тока, ток ≥ 1 А. Клемма управления ① должна быть отключена от стороны питания N, остальные соединения остаются.

4.Размер изделия (без радиатора и вентилятора)

Габаритные размеры: ДхШхВ = 105 мм x 73 мм x 63 мм

Установочные размеры: 92 мм x 47,6 мм (φ5,3 мм)

5. Меры предосторожности

1) В главной цепи используется трехфазный четырехпроводной вход, чередование фаз не требуется.

2) Этот продукт является сильноточным, пожалуйста, не забудьте заблокировать клеммы (A1, B1, C1) и (A2, B2, C2), иначе это приведет к перегреву клемм и возгоранию продукта.

3) Этот продукт должен быть оборудован подходящим радиатором, а между радиатором и модулем должен быть покрыт термопастой. Если мощность большая или условия охлаждения плохие, рассмотрите возможность использования с воздушным или водяным охлаждением.

4) Запрещается выводить большой ток при малом угле проводимости (модуль при высоком входном напряжении, низкое выходное напряжение), что может привести к нагреву и повреждению модуля.

5) Защита модуля: защита от короткого замыкания с помощью специального полупроводникового плавкого предохранителя.Для защиты от перенапряжения рекомендуется одновременное использование резистивного поглощения и варистора. Принцип его выбора такой же, как и у модуля SCR.

6) Выбранный ток модуля должен более чем в 2 раза превышать ток нагрузки для резистивной нагрузки; Для индуктивной нагрузки ток модуля должен более чем в 3 раза превышать ток нагрузки.

Тиристорный регулятор мощности

Тиристорный регулятор мощности

TPS — это мощный трехфазный блок питания для управления напряжением, подаваемым на индуктивные или резистивные нагревательные элементы.Это мощная цифровая система питания с переходом через нуль и фазовой регулировкой.

до 6,6 кВ, 500 А

MV-TPS — это сверхмощный, полностью цифровой, трехфазный блок питания с переходом через нуль и фазовым управлением для всех типов резистивных нагрузок.

MV-TPS предназначен для управления напряжением в системах нагрева среднего напряжения. Использование тиристорного регулятора мощности среднего напряжения Solcon резко снижает количество необходимого кабеля, размер нагревательных элементов и размер шкафов электрооборудования, а также экономит средства. дорогостоящие понижающие трансформаторы и распределительное устройство по сравнению с системой низкого напряжения.

Преимущество TPS:

• Полностью цифровой
• Контроль фазы и переход через нуль
• Ток: 75-1500 А (обратитесь к нам для получения более высокого номинала)
• Напряжение: 230-1000 В, 50/60 Гц
• Метод охлаждения: принудительный воздух
• Ambient. Температура: 0 — 50ºC
• Непрерывный режим
• Одно-, двух- или трехфазное управление
• Три C.T.
• Вход 0-10 В постоянного тока, 4-20 мА или 0-20 мА
• Связь RS-485
• Отключение нагрузки — синхронизация
• ЖК-дисплей (2 строки по 16 символов)
• Светодиоды: ВКЛ, Пуск, Стоп, Авария, Отключение

Полностью цифровой тиристорный контроллер мощности

Типичные приложения:

• Нефть и газ
• Пластик
• Стекло
• Краска
• Бумага
• Термическая обработка
• Металлургия
• Полупроводники, технологическое оборудование
• HVAC
• Обогреватели
• Электролиз
• Многозонный обогрев (нагреватель / фаза)
• Устройства контролируемые напряжением
• Диммеры
• Трансформаторы для низкоомных нагрузок
• Разнообразие резистивных и индуктивных нагрузок

% PDF-1.6 % 70 0 объект > эндобдж xref 70 76 0000000016 00000 н. 0000002341 00000 п. 0000002455 00000 н. 0000002489 00000 н. 0000002999 00000 н. 0000003145 00000 п. 0000003309 00000 н. 0000003466 00000 н. 0000007267 00000 н. 0000013602 00000 п. 0000019369 00000 п. 0000025733 00000 п. 0000025883 00000 п. 0000032250 00000 п. 0000038523 00000 п. 0000038673 00000 п. 0000038828 00000 п. 0000038988 00000 п. 0000039144 00000 п. 0000039305 00000 п. 0000045076 00000 п. 0000050623 00000 п. 0000055825 00000 п. 0000056062 00000 п. 0000056468 00000 п. 0000056537 00000 п. 0000056670 00000 п. 0000061385 00000 п. 0000061634 00000 п. 0000061958 00000 п. 0000062027 00000 п. 0000062174 00000 п. 0000068342 00000 п. 0000068576 00000 п. 0000069050 00000 п. 0000069120 00000 п. 0000069252 00000 п. 0000069977 00000 н. 0000070219 00000 п. 0000070289 00000 п. 0000070463 00000 п. 0000076965 00000 п. 0000077209 00000 п. 0000077279 00000 н. 0000077670 00000 п. 0000083845 00000 п. 0000084083 00000 п. 0000084629 00000 н. 0000084699 00000 н. 0000084835 00000 н. 0000088348 00000 п. 0000088597 00000 п. 0000088793 00000 п. 0000088863 00000 п. 0000089010 00000 н. 0000094321 00000 п. 0000094564 00000 п. 0000094994 00000 п. 0000095064 00000 п. 0000095205 00000 п. 0000160474 00000 н. 0000197569 00000 н. 0000197666 00000 н. 0000197759 00000 н. 0000197884 00000 н. 0000197987 00000 н. 0000198080 00000 н. 0000198205 00000 н. 0000198308 00000 н. 0000198401 00000 п. 0000198526 00000 н. 0000201132 00000 н. 0000201379 00000 н. 0000201571 00000 н. 0000201641 00000 н. 0000001816 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 145 0 объект > поток xb«b«b`g`P Ā

схема, принцип действия и применение

В электротехнике довольно часто приходится сталкиваться с задачами регулирования переменного напряжения, тока или мощности.Например, для управления частотой вращения вала коллекторного двигателя необходимо отрегулировать напряжение на его зажимах, для контроля температуры внутри сушилки необходимо отрегулировать мощность, выделяемую в нагревательных элементах, чтобы добиться плавного некаскадного пуска. асинхронного двигателя — ограничить его пусковой ток. Распространенное решение — устройство под названием тиристорный регулятор.

Устройство и принцип действия однофазного тиристорного регулятора напряжения

Тиристорные регуляторы бывают однофазными и трехфазными соответственно для однофазных и трехфазных сетей и нагрузок.В этой статье мы рассмотрим простейший однофазный тиристорный регулятор, трехфазный — в других статьях. Так, на рисунке 1 ниже изображен однофазный тиристорный регулятор напряжения:

Рисунок 1 Простой однофазный тиристорный регулятор с активной нагрузкой

Сам тиристорный регулятор обведен синими линиями и включает тиристоры VS1-VS2 и систему импульсно-фазового управления (далее Sif). Тиристоры VS1-VS2 — полупроводниковые устройства, которые имеют свойство закрываться для протекания тока в нормальном состоянии и быть открытыми для тока полярности тока при подаче управляющего напряжения на его управляющий электрод.Поэтому для работы в сетях переменного тока необходимы два тиристора, включенные в разнонаправленный — один для протекания положительной полуволны тока, второй — отрицательной полуволны. Такое включение тиристоров называется встречно-параллельным.

Однофазный тиристорный регулятор с активной нагрузкой

Работает тиристорный регулятор так. В начальный момент времени подается напряжение L-N (фаза и ноль в нашем примере), при этом импульсы управляющего напряжения на тиристоры не подаются, тиристоры закрыты, ток в нагрузке RN отсутствует.После получения команды на запуск Sifa начинает формировать управляющие импульсы по определенному алгоритму (см. 2).

Рисунок 2 Диаграмма напряжения и тока при активной нагрузке

Сначала система управления синхронизируется с сетью, то есть определяет момент времени, до которого напряжение l-N сети равно нулю. Эта точка называется моментом перехода через ноль (в зарубежной литературе — Zero Cross). Далее отсчитывается определенное время T1 до момента перехода через ноль и на тиристор vsar подается управляющий импульс.В этом случае тиристор vs1 открывается и ток течет по пути L-VS1-RN-N через нагрузку. Когда следующий переход достигается через ноль, тиристор автоматически закрывается, так как он не может быть проведен в обратном направлении. Далее начинается отрицательная половина напряжения сети. Sifu снова отсчитывает время T1 относительно нового времени перехода напряжения через ноль и формирует второй импульс управления тиристором VS2, который открывается, и через нагрузку протекает по пути N-RN-VS2-L.Этот метод регулирования напряжения называется фазово-импульсный .

Время T1 называется временем задержки испарения тиристора, время T2 — временем проводимости тиристоров. Изменяя время разблокировки T1, вы можете настроить выходное напряжение от нуля (импульсы не подаются, тиристоры закрыты) до полного сетевого, если импульсы подаются сразу в момент перехода через ноль. Задержка распыления Время задержки Т1 варьируется в пределах 0..10 мс (10 мс — это продолжительность одного полупериода напряжения стандартной сети 50 Гц).Иногда говорят о временах Т1 и Т2, но их оперируют не временными, а электрическими степенями. Один полупериод составляет 180 эл.Врадусов.

Какое выходное напряжение у тиристорного регулятора? Как видно из рисунка 2, это напоминает «обрезку» синусоид. И чем больше время T1, тем меньше эта «обрезка» напоминает синусоиду. Из этого следует важный практический вывод — при фазоимпульсном регулировании выходного напряжения несогласованно. Это обуславливает ограничение области применения — тиристорный регулятор нельзя применять к нагрузкам, не позволяющим питанию быть непотопляемыми по напряжению и току.Также на Рисунке 2 красным цветом показана диаграмма тока в нагрузке. Так как нагрузка чисто активная, то форма тока повторяет форму напряжения в соответствии с законом Ом I = U / R.

Случай активной нагрузки — самый распространенный. Одно из наиболее частых применений тиристорного регулятора — регулировка напряжения на стенде. Регулируя напряжение, изменяется ток и мощность, выделяемая в нагрузке. Поэтому иногда такой регулятор еще называют тиристорным регулятором мощности .Это правда, но все же более правильное название — тиристорный регулятор напряжения, так как именно напряжение регулируется в первую очередь, а ток и мощность — это значения уже производных.

Контроль напряжения и тока в активной индуктивной нагрузке

Мы рассмотрели простейший случай активности. Зададимся вопросом, что изменится, будет ли нагрузка помимо активной и индуктивной составляющей? Например, активное сопротивление подключается через выходной трансформатор (рис.3). Это кстати очень частый случай.

Рисунок 3 Тиристорный регулятор, работающий при нагрузке RL

Давайте внимательно посмотрим на рисунок 2 для случая чисто активной нагрузки. Он показывает, что сразу после включения тиристора ток в нагрузке практически мгновенно увеличивается от нуля до своего предельного значения, вызванного текущим значением напряжения и сопротивлением нагрузки. Из курса электротехники известно, что индуктивность предотвращает такой скачкообразный ток, поэтому диаграмма напряжения и тока будет иметь несколько превосходный характер:

Рисунок 4 Диаграмма напряжения и тока для нагрузки RL

После включения тиристора ток в нагрузке постепенно увеличивается, благодаря чему кривая тока сглаживается.Чем больше индуктивность, тем более сглаженная кривая тока. Что это дает почти?

• Наличие достаточной индуктивности позволяет привести форму тока к синусоидальной, то есть индуктивность выполняет роль фильтра синуса. В этом случае наличие индуктивности связано со свойствами трансформатора, но часто индуктивность вводится намеренно в виде дросселя.
• Наличие индуктивности снижает количество помех, распространяемых тиристорным регулятором на провода и в радиостанцию.Резкое, почти мгновенное (в течение нескольких микросекунд) нарастание тока вызывает помехи, которые могут мешать нормальной работе другого оборудования. А если питающая сеть «слабая», бывает и совсем любопытно — тиристорный регулятор может «раскрутиться» от собственного вмешательства.
• Тиристор имеет важный параметр — значение критической скорости нарастания тока Di / DT. Например, для тиристорного модуля СККТ162 это значение составляет 200 А / мкс. Превышение этого значения опасно, так как может привести к выходу тиристора.Таким образом, наличие индуктивности позволяет тиристору оставаться в области безопасной работы, гарантированно не превышая предельное значение DI / DT. Если это условие не выполняется, может наблюдаться интересное явление — выход тиристоров выходит из строя, несмотря на то, что ток тиристоров не превышает их номинального значения. Например, тот же SKKT162 может выйти из строя при токе 100 А, хотя нормально может работать и до 200 А. Причина будет в точном превышении скорости увеличения тока Di / DT.

Кстати, надо оговориться, что индуктивность в сети есть всегда, даже если нагрузка чисто активная. Его наличие обусловлено, во-первых, индуктивностью обмоток питающей трансформаторной подстанции, во-вторых, собственной индуктивностью проводов и кабелей и, в-третьих, индуктивностью контура, образованного питающими и нагрузочными проводами и кабелями. И чаще всего этой индуктивности хватает для обеспечения условия непроверенного критического значения DI / DT, поэтому производители дросселей обычно не ставят, предлагая их как вариант, кому «чистота» сети и электромагнитная совместимость устройств на это связано.

Также обращаем внимание на диаграмму напряжения на рисунке 4. Она также показывает, что после перехода через ноль на нагрузке появляется небольшое излучение напряжения обратной полярности. Причина его возникновения — задержка тока в нагрузке с помощью индуктивности, так что тиристор продолжает оставаться открытым даже при отрицательной полуволне напряжения. Блокировка тиристора происходит, когда ток падает до нуля с некоторой задержкой относительно момента перехода через ноль.

Пример индуктивной нагрузки

Что произойдет, если у индуктивного компонента будет намного больше активных компонентов? Тогда можно говорить о чисто индуктивной нагрузке.Например, такой случай можно получить, отключив нагрузку с выхода трансформатора из предыдущего примера:

Рисунок 5 Тиристорный контроллер с индуктивной нагрузкой

Трансформатор, работающий в режиме холостого хода, представляет собой практически идеальную индуктивную нагрузку. В этом случае из-за большой индуктивности момент запирания тиристоров смещен ближе к середине полупериода, а форма кривой тока так же сглаживается почти до синусоидальной формы:

Рисунок 6 Диаграммы тока и напряжения для случая индуктивной нагрузки

При этом нагрузка на нагрузку практически равна всей сети, хотя время задержки разблокировки составляет лишь половину полупериода (90 эДС), то есть при высокой индуктивности можно говорить о смещении регулировочная характеристика.При активной нагрузке максимальное выходное напряжение будет на углу задержки разблокировки 0 эдс, то есть на момент перехода через ноль. При индуктивной нагрузке максимум напряжения можно получить на углу задержки разблокировки 90 эдс, то есть при разливе тиристора в момент максимума сетевого напряжения. Соответственно, для случая активно-индуктивной нагрузки максимум выходного напряжения соответствует углу задержки разблокировки в промежуточном диапазоне 0..90 emds.

Чтобы получить качественную и красивую пайку, необходимо правильно подобрать мощность паяльника и обеспечить ее определенную температуру в зависимости от марки используемого припоя. Предлагаю несколько схем самодельных тиристорных регуляторов температуры нагрева тепла, которые с успехом заменят многие промышленные несравненные и по сложности.

ВНИМАНИЕ, расположенные ниже тиристорные терморегуляторы гальванически не развязаны с эклектической сетью и прикосновение к токовым элементам схемы может привести к поражению электрическим током!

Для регулировки температуры паяльника, паяльные станции, в которых в ручном или автоматическом режиме поддерживается оптимальная температура пайки с меткой.Доступность паяльной станции для домашнего мастера ограничена высокой ценой. Для себя решил регулировать температуру, разработав и изготовив регулятор с ручной плавной регулировкой температуры. Схема может быть доработана для автоматического поддержания температуры, но я не вижу в этом смысла, и практика показала, вполне ручную регулировку, так как напряжение в сети стабильно, и температура в помещении тоже.

Схема классического тиристорного регулятора

Классическая тиристорная схема регулятора мощности паяльника не соответствовала одному из моих главных требований — отсутствию излучающих помех в питающей сети и эфире.А для радиолюбителя такие помехи лишают возможности полноценно заниматься любимым делом. Если схему дополнить фильтром, конструкция получится громоздкой. Но для многих случаев использования эту схему тиристорного регулятора можно успешно использовать, например, для регулировки яркости свечения ламп накаливания и нагревательных приборов мощностью 20-60Вт. Поэтому я решил представить эту схему.

Чтобы понять, как работает схема, остановлюсь подробнее на принципе работы тиристора.Тиристор — это полупроводниковый прибор открытого или закрытого типа. Для его открытия необходимо подать на управляющий электрод положительное напряжение 2-5 В, в зависимости от типа тиристора, относительно катода (на схеме обозначено К). После открытия тиристора (сопротивление между анодом и катодом становится равным 0), его невозможно закрыть через управляющий электрод. Тиристор будет открыт до тех пор, пока напряжение между его анодом и катодом (на схеме обозначено A и K) не приблизится к нулевому значению.Это так просто.

Работает по классической схеме регулятора следующим образом. Напряжение переменного тока подается через нагрузку (лампу накаливания или свет паяльника), на мост выпрямителя, выполненный на диодах VD1-VD4. Диодный мост преобразует переменное напряжение в постоянное, изменяющееся по синусоидальному закону (диаграмма 1). При среднем выводе резистора R1 в крайнее левое положение его сопротивление равно 0 и когда напряжение в сети начинает расти, конденсатор С1 начинает заряжаться.Когда C1 заряжается до напряжения 2-5 В, через R2 ток пойдет на управляющий электрод VS1. Тиристор откроется, диодный мост лопнет и максимальный ток (верхняя диаграмма) пройдет через нагрузку.

При повороте ручки переменного резистора R1 А его сопротивление увеличится, ток заряда конденсатора С1 уменьшится и потребуется больше времени, чтобы напряжение на нем достигло 2-5 В, этот тиристор не появится сразу, и через какое-то время. Чем больше значение R1, тем больше время заряда C1, тиристор откроется позже и результирующая нагрузка будет пропорционально меньше.Таким образом, поворот ручки переменного резистора регулируется температурой нагрева паяльника или яркостью свечения лампы накаливания.

Это классическая схема тиристорного регулятора, выполненная на тиристоре CU202H. Поскольку для управления этим тиристором нужен больший ток (по паспорту 100 мА, реальное около 20 мА), то соотношения резисторов R1 и R2 уменьшаются, а R3 исключается, а величина электролитического конденсатора составляет выросла.При повторении схемы может потребоваться увеличение номинала конденсатора С1 до 20 мкФ.

Схема простейшего тиристорного регулятора

Вот еще одна простая схема тиристорного регулятора мощности, упрощенная версия классического регулятора. Количество деталей сведено к минимуму. Вместо четырех диодов VD1-VD4 используется один VD1. Принцип его работы такой же, как и у классической схемы. Схемы отличаются тем, что регулировка в этой схеме терморегулятора происходит только при положительном периоде сети, а отрицательный период проходит через VD1 без изменений, поэтому мощность можно регулировать только в диапазоне от 50 до 100%.Для регулировки температуры нагрева паяльник имеет большую и не требуется. Если диод VD1 исключить, диапазон регулировки мощности будет от 0 до 50%.

Если добавить в разрыв цепь диэлемента от R1 и R2, например KN102a, то электролитический конденсатор C1 можно заменить на обычную емкость 0,1 MF. Подойдут тиристоры для вышеперечисленных схем КУ103В, КУ201К (Л), КУ202К (Л, М, Н), рассчитанные на постоянное напряжение более 300 В. Диоды тоже практически любые, рассчитаны на обратное напряжение не менее 300 В. В.

Указанные схемы тиристорных регуляторов мощности с успехом могут быть использованы для регулирования яркости светильников ламп, в которых установлены лампы накаливания. Регулировать яркость светильников ламп, в которых установлены энергосберегающие или светодиодные лампочки, не получится, так как в такие лампочки вмонтированы электронные схемы, а регулятор просто нарушит их нормальную работу. Лампочки будут гореть на полную мощность или мигать, что может даже привести к преждевременному выходу из строя.

Схемы

можно использовать для регулировки напряжения питания в сети переменного тока 36 В или 24 В., необходимо только снизить номиналы резисторов и применить тиристор, соответствующий нагрузке. Так паяльник мощностью 40 Вт при напряжении 36 В будет потреблять ток 1,1 А.

Схема тиристорного регулятора без помех

Основным отличием схемы представленного регулятора мощности паяльника от представленной выше является полное отсутствие радиопереговора в электрическую сеть, поскольку все переходные процессы происходят при нулевом напряжении в питающей сети.

Приступая к разработке терморегулятора для паяльника, я исходил из следующих соображений. Схема должна быть простой, легко повторяемой, комплектующие должны быть дешевыми и доступными, высокой надежностью, минимальными габаритами, КПД близким к 100%, отсутствием излучающих помех, возможностью модернизации.

Работает схема регулятора температуры следующим образом. Переменное напряжение из питающей сети выпрямляется диодным мостом VD1-VD4.Из синусоидального сигнала получается постоянное напряжение, изменяющееся по амплитуде как половина синусоид с частотой 100 Гц (диаграмма 1). Далее ток проходит через ограничивающий резистор R1 на стабилизатор VD6, где напряжение ограничено по амплитуде до 9 В и имеет другую форму (диаграмма 2). Полученные импульсы заряжаются через электролитический конденсатор С1 диода VD5, создавая напряжение питания около 9 В для микросхем DD1 и DD2. R2 выполняет защитную функцию, ограничивая максимально возможное напряжение на VD5 и VD6 до 22 В, и обеспечивает формирование тактового импульса для работы схемы.С R1 сформированный сигнал подается еще на 5 и 6 контактов 2-литрового нелогического цифрового чипа DD1.1, который инвертирует входящий сигнал и преобразует его в короткие импульсы прямоугольной формы (диаграмма 3). С 4 выходами DD1 импульсы поступают на 8 выходов D триггера DD2.1, работающего в режиме триггера RS. DD2.1, как и DD1.1, выполняет функцию инвертирования и генерации сигнала (диаграмма 4).

Обратите внимание, что сигналы на диаграмме 2 и 4 практически одинаковы, и казалось, что вы можете подать сигнал с R1 напрямую на 5 выход DD2.1. Но исследования показали, что в сигнале после R1 было много приходящих от питающей сети помех и без двойного формирования схема была нестабильной. И ставить дополнительные LC-фильтры при свободных логических элементах не рекомендуется.

На триггере DD2.2 собран Регулятор температуры пайки и работает он следующим образом. На выводе 3 DD2.2 с выхода 13 DD2.1 принимаются прямоугольные импульсы, которые перезаписываются на положительный фронт на выходе 1 DD2.2 уровня, которые в данный момент присутствуют на входе микросхемы (вывод 5). На выходе 2 сигнал противоположного уровня. Рассмотрим подробнее работу DD2.2. Допустим, на выходе 2 логическая единица. Через резисторы R4, R5 КОНДЕНСАТОР С2 заряжается до напряжения питания. При получении первого импульса с положительным падением на выходе 2 конденсатор 0 и C2 через диод VD7 быстро разряжается. Следующее положительное падение на выходе 3 установит логическую единицу на выходе и через резисторы R4 начнет заряжаться конденсатор C2.

Время зарядки определяется постоянной времени R5 и C2. Чем больше R5, тем дольше будет заряжаться C2. Пока C2 не заряжается до половины напряжения питания на выходе 5, будет логический ноль, и падение положительного импульса на входе 3 не изменит логический уровень на выходе 2. Как только конденсатор зарядится, процесс будет повторить.

Таким образом, количество импульсов от питающей сети будет удерживаться на выходах DD2.2, а главное, эти падения импульсов будут происходить при переходе напряжения в питающей сети через ноль.Отсюда отсутствие шума от терморегулятора.

С выхода 1 микросхемы DD2.2 импульсы поступают на инвертор DD1.2, который служит для устранения влияния тиристора vs1 на работу DD2.2. Резистор R6 ограничивает управляющий ток тристора VS1. Когда на управляющий электрод VS1 подается положительный потенциал, тиристор открывается и на паяльник подается напряжение. Регулятор позволяет регулировать мощность паяльника от 50 до 99%.Хотя резистор R5 переменный, регулировка из-за работы нагрева DD2.2 паяльника осуществляется ступенчато. При равном нулю R5 подается 50% мощности (диаграмма 5), при повороте на некоторый угол 66% (диаграмма 6) уже 75% (диаграмма 7). Таким образом, чем ближе к расчетной мощности паяльника, тем плавнее работает регулировка, что позволяет легко регулировать температуру паяльника. Например, паяльник 40 Вт, можно будет регулировать мощность от 20 до 40 Вт.

Устройство и детали регулятора температуры

Все детали тиристорного регулятора температуры размещены на печатной плате из стекла. Поскольку в схеме отсутствует гальваническое соединение с электрической сетью, плата помещена в небольшой пластиковый корпус бывшего переходника с электрической вилкой. На оси переменный резистор R5, ручка из пластика. Вокруг ручки на шасси регулятора для удобства регулирования степени нагрева паяльника нанесена шкала с симптомами.

Шнур, идущий от паяльника, припаян непосредственно к печатной плате. Можно сделать подключение паяльника колки, тогда будет возможность подключить к контроллеру температуры другие схемы пайки. Это неудивительно, но ток, потребляемый цепью контроля температуры терморегулятора, не превышает 2 мА. Это меньше, чем потребляет светодиод в цепи освещения выключателей освещения. Поэтому принятия специальных мер по обеспечению температурного режима работы устройства не требуется.

Чипы DD1 и DD2 любых 176 или 561 серии. Советский тиристор КУ103Б можно заменить, например, современным тиристором MCR100-6 или MCR100-8, рассчитанным на ток переключения до 0,8 А. В этом случае можно будет контролировать нагрев паяльника с помощью мощность до 150 Вт. Диоды VD1-VD4 Любые, рассчитанные на обратное напряжение не менее 300 В и ток не менее 0,5 А. Идеально подходят для 4007 (UB = 1000 В, i = 1 А). Диоды VD5 и VD7 любые импульсные.Стабилитрон ВД6 Любая маломощная стабилизация напряжением около 9 В. Конденсаторы любого типа. Резисторы любые, R1 мощностью 0,5 Вт.

Регулятор мощности не требуется. С хорошими деталями и без ошибок установки зарабатывают сразу.

Схема была разработана много лет назад, когда компьютеров и тем более лазерных принтеров не было в природе, и поэтому рисунок печатной платы я сделал по дедовской технологии на бумаге с диаграммами с шагом сетки 2,5 мм. Затем рисунок наклеивали клеем «момент» на плотную бумагу, а саму бумагу — фольгой из стеклопластика.Далее на самодельном сверлильном станке просверливались отверстия и менялись руки будущих кондукторов и контактные площадки для пайки деталей.

Чертеж тиристорного регулятора температуры сохранен. Вот его фотография. Изначально выпрямительный диодный мост VD1-VD4 выполнялся на микросайте КС407, но через два раза микросалон был сломан, заменен четырьмя диодами КД209.

Как снизить уровень помех от тиристорных регуляторов

Для уменьшения помех в работе тиристорных регуляторов мощности в электрической сети используются ферритовые фильтры, представляющие собой ферритовое кольцо с контролируемыми проводами.Такие ферритовые фильтры можно найти во всех импульсных блоках, питающих компьютеры, телевизоры и другие продукты. Эффективный, подавляющий фруктовый фильтр можно оснастить любым тиристорным регулятором. Достаточно пропустить подключения проводов к электрической сети через ферритовое кольцо.

Устанавливать ферритовый фильтр нужно как можно ближе к источнику помех, то есть к месту установки тиристора. Ферритовый фильтр можно размещать как внутри корпуса устройства, так и с его внешней стороны.Чем больше витков, тем лучше ферритовый фильтр подавит помехи, но этого достаточно и просто пропустить сетевой провод через кольцо.

Ферритовое кольцо можно снять с интерфейсных проводов компьютерной техники, мониторов, принтеров, сканеров. Если обратить внимание на провод, соединяющий системный блок компьютера с монитором или принтером, то обратите внимание на утолщение цилиндрической изоляции на проводе. В этом месте находится ферритовый фильтр высокочастотных помех.

Достаточно разрезать пластиковую изоляцию и снять ферритовое кольцо.Наверняка вы или ваши друзья обнаружите ненужный интерфейсный кабель от струйного принтера или старого кинескопического монитора.

Тиристорные регуляторы мощности — одна из самых распространенных любительских конструкций, и в этом нет ничего удивительного. Ведь у каждого, кто хоть раз пользовался обычным паяльником на 25-40 ватт, очень даже известна его способность перегреваться. Паяльник начинает дымить и шипеть, затем, довольно скоро облученное жало выгорает, становится черным. Паять такой паяльник уже невозможно.

И тут на помощь и приходит контроллер питания, с помощью которого можно точно выставить температуру для пайки. Необходимо ориентироваться в том, что при прикосновении к паяльнику кусочка канифоли дымится хорошо, а значит, средне, без шипения и брызг, не очень бодро. Необходимо ориентироваться, чтобы пайка получилась контурной, блестящей.

Чтобы не усложнять рассказ, не будем рассматривать тиристор в виде его четырехслойных p-N-P-N структур, рисовать вольт-амперную характеристику и просто на словах описывать, как он, тиристор, работает.Начнем с цепи постоянного тока, хотя тиристоры в этих схемах почти не используются. Ведь трудно отключить тиристор, работающий на постоянном токе. Как бы то ни было, лошадь остановлена.

И все же большие токи и большие напряжения тиристоров привлекают разработчиков различной, как правило, довольно мощной аппаратуры постоянного тока. Для отключения тиристоров необходимо идти на различные усложнения схем, запусков, но в целом результаты получаются положительные.

Обозначение банкноты по концептуальным схемам Tristora Показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Тиристор

Нетрудно заметить, что по своему обозначению на схемах тиристор очень похож на. Если разобраться, то он, тиристор, тоже имеет одностороннюю проводимость, а значит, может выпрямлять переменный ток. Но это произойдет только в том случае, если на управляющий электрод подается положительное напряжение, как показано на рисунке 2. Тиристор иногда назывался управляемым диодом по старой терминологии. Пока управляющий импульс не является младенческим, тиристор закрыт в любом направлении.

Рисунок 2.

Как включить светодиод

Здесь все очень просто. К источнику постоянного напряжения 9В (можно использовать батарею Krone) через тиристор VSX подключен светодиод HL1 с ограничительным резистором R3. С помощью кнопки SB1 напряжение с делителя R1, R2 можно подать на управляющий электрод тиристора, после чего тиристор открывается, светодиод начинает светиться.

Если теперь отпустить кнопку, перестать удерживать, тогда светодиод должен продолжать светиться.Такое кратковременное нажатие на кнопку можно назвать импульсным. Повторное и даже многократное нажатие на эту кнопку ничего не изменит: светодиод не погаснет, но не будет светить ярче и тускнеть.

Нажат — отпустить, а тиристор остался в открытом состоянии. Причем это состояние стабильно: тиристор будет открыт до тех пор, пока внешние воздействия не спадут из этого состояния. Такое поведение схемы говорит о рабочем состоянии тиристора, его пригодности для работы в разработанном или ремонтируемом устройстве.

Маленькое примечание

Но из этого правила часто бывают исключения: кнопка была нажата, светодиод светился, а при отпускании кнопки гаснет, как ни в чем не бывало. А в чем прикол, что не так делали? Может кнопку давили долго или не очень фанатично? Нет, все было добросовестно. Просто ток через светодиод оказался меньше удерживающего тока тиристора.

Для удачно описанного опыта необходимо просто заменить светодиод лампы накаливания, тогда ток станет больше или подобрать тиристор с меньшим током удержания.Этот параметр в тиристоре имеет значительный разброс, иногда даже тиристор выбирается под конкретную схему. Причем одна марка, с одной буквы и из одной коробки. Немного лучше с этим током у импортных тиристоров, которым в последнее время отдано предпочтение: и проще купить, и по параметрам лучше.

Как закрыть тиристор

Нет сигналов, поданных на управляющий электрод, закрыть тиристор и погасить светодиод не сможет: управляющий электрод может только включить тиристор.Бывают, конечно, запертые тиристоры, но их назначение несколько иное, чем у банальных регуляторов мощности или простых переключателей. Обычный тиристор можно выключить, только прервав ток через анодную секцию — катод.

Это можно сделать как минимум тремя способами. Сначала тупо отключите всю схему АКБ. Помните рисунок 2. Естественно, светодиод погаснет. Но при повторном подключении он не включится сам по себе, так как тиристор остался в замкнутом состоянии. Это состояние тоже стабильное.А вывести его из этого состояния загорится световой индикатор, поможет только нажатие на кнопку SB1.

Второй способ прерывания тока через тиристор просто берется и приближается к выводам катода и анода проволочной перемычкой. При этом весь текущий ток, в нашем случае это только светодиод, протекает через перемычку, а через тиристор ток будет равен нулю. После снятия перемычки тиристор замыкается, а светодиод гаснет. В экспериментах с подобными схемами в качестве перемычки чаще всего используют пинцет.

Предположим, что вместо светодиода в этой схеме будет достаточно мощная нагревательная спираль с большой тепловой инерцией. Тогда получается практически готовый регулятор мощности. Если переключить тиристор таким образом, что на 5 секунд спираль включается и на это же время выключается, то на спираль выделяется 50 процентов мощности. Если в течение этого десятисекундного цикла включение производится только на 1 секунду, ясно, что спираль будет выделять только 10% тепла от своей мощности.

Примерно с такими временными циклами, измеряемыми в секундах, регулировка мощности в микроволновой печи. Просто использование реле включает и выключает радиочастотное излучение. Тиристорные регуляторы работают на частоте питающей сети, где время уже измеряется миллисекундами.

Третий способ отключения тиристора

Это до нуля для уменьшения напряжения питания нагрузки или даже для изменения полярности питающего напряжения на противоположную. Такая ситуация получается при питании тиристорных схем переменным синусоидальным током.

При перемещении синусоиды через ноль он меняет знак на противоположный, поэтому ток через тиристор меньше, чем ток удержания, а затем и вовсе равен нулю. Таким образом, проблема отключения тиристора решается как бы сама собой.

Регуляторы мощности тиристорные. Фазовое регулирование

Итак, осталось за малым. Чтобы получить фазовое регулирование, вам просто нужно подать управляющий импульс в определенное время. Другими словами, импульс должен иметь определенную фазу: чем ближе он будет располагаться к концу полуцелевого переменного напряжения, тем меньше будет амплитуда напряжения на нагрузке.Метод фазового регулирования показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Регулирование фазы

На верхнем фрагменте рисунка управляющий импульс подается практически в самом начале полувысоты синусоиды, фаза управляющего сигнала близка к нулю. На рисунке это время Т1, поэтому тиристор открывается почти в начале полупериода, и мощность выделяется в нагрузке близкой к максимальной (если бы в цепи не было тиристоров, мощность была бы максимальной. ).

Сами управляющие сигналы на этом рисунке не показаны. В идеальном варианте это короткие положительные импульсы с катодом, подаваемым в определенной фазе на управляющий электрод. В простейших схемах это может быть линейно растущее напряжение, получаемое при заряде конденсатора. Об этом будет сказано несколько ниже.

На графике средних значений управляющий импульс подается в середину полупериода, что соответствует фазовому углу π / 2 или времени T2, поэтому в нагрузке выделяется только половина максимальной мощности.

На нижнем графике импульсы открытия подаются очень близко к концу полупериода, тиристор открывается почти до того, как он должен быть закрыт, согласно графику он обозначен как T3, соответственно мощность в нагрузка незначительна.

Схемы включения тиристоров

После краткого обзора принципа работы тиристоров, наверное, можно вывести несколько схем регуляторов мощности . Здесь ничего не изобретено, все можно найти в Интернете или в старых радиожурналах.Так же в статье дается краткий обзор и описание схемы тиристорных регуляторов . При описании работы схем будет обращено внимание на то, как используются тиристоры, какие есть схемы включения тиристоров.

Как было сказано в самом начале статьи, тиристор выпрямляет переменное напряжение как обычный диод. Получается однократное альтерогенное выпрямление. Как-то так через диод включаются лампы накаливания на лестничных клетках: света очень чуть-чуть, на глазах рябь, а вот лампы горят очень редко.То же самое происходит, если светорегулятор выполнен на одном тиристоре, только уже возможность регулировать и так появляется незначительная яркость.

Следовательно, регуляторы мощности управляются как селективными сетевыми напряжениями. Для этого применяется параллельное включение тиристоров, либо включение тиристора в диагональ выпрямительного моста.

Для наглядности этого утверждения рассмотрим несколько схем тиристорных регуляторов мощности.Иногда их называют регуляторами напряжения, и какое название скорее сложно решить, потому что с регулировкой напряжения и мощности регулируется.

Самый простой тиристорный регулятор

Предназначен для регулирования мощности паяльника. Его схема представлена ​​на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема простейшего тиристорного регулятора мощности

Регулировать мощность паяльника, начиная с нуля, нет смысла.Таким образом, можно ограничиться регулированием только одного напряжения сети полупередающего устройства, в данном случае положительного. Отрицательный полупериод без изменения проходит через диод VD1 сразу на паяльник, что обеспечивает его половинную мощность.

Положительный полупериод проходит через тиристор VS1, позволяющий регулировать. Схема управления тиристором предельно проста. Это резисторы R1, R2 и конденсатор C1. Конденсатор заряжается по цепочке: верхний провод цепи, R1, R2 и конденсатор С1, нагрузка, нижний провод цепи.

К положительному конденсатору подключен тиристорный управляющий электрод. При повышении напряжения на конденсаторе до напряжения включения тиристора последний открывается, передавая на нагрузку положительный полупериод напряжения, а точнее его часть. КОНДЕР С1 При этом естественно разряжается, тем самым готовясь к следующему циклу.

Скорость заряда конденсатора регулируется переменным резистором R1. Чем быстрее конденсатор заряжается до напряжения тиристора, чем раньше тиристор откроется, тем большая часть полупериода положительного напряжения уйдет в нагрузку.

Схема простая, надежная, для паяльника вполне годится, правда только один полупровод сетевого напряжения регулируется. Очень похожая схема показана на рисунке 5.

Рисунок 5. Тиристорный регулятор мощности

Он несколько сложнее, но позволяет более плавно и точно регулировать, за счет того, что схема формирования управляющих импульсов собрана на двухстоечном испытательном транзисторе КТ117. Этот транзистор предназначен для создания генераторов импульсов.Больше вроде бы ни на что не способно. Подобная схема используется во многих регуляторах мощности, а также в импульсных блоках питания в качестве формирователя импульсов запуска.

Как только напряжение на конденсаторе С1 достигает порога срабатывания транзистора, последний открывается и на выходе появляется положительный импульс открытия тиристора VS1. Резистор R1 может регулировать скорость заряда конденсатора.

Чем быстрее заряжается конденсатор, чем раньше появляется импульс открытия, тем большее напряжение поступает на нагрузку.Вторая полуволна сетевого напряжения проходит через диод VD3 без изменений. Для питания схемы импульсов драйвера используется выпрямитель VD2, R5, стабилитрон VD1.

Тут можно спросить, а когда откроется транзистор, какой порог срабатывания? Открытие транзистора происходит в тот момент, когда напряжение на его эмиттере е превысит напряжение, рассчитанное на B1. Базы B1 и B2 не эквивалентны, если их поменять местами, генератор не работает.

На рисунке 6 показана схема, позволяющая регулировать оба полупериода напряжения.

Рисунок 6.

8 принципиальных схем регуляторов своими руками. Топ-6 брендов регуляторов из Китая. 2 схемы. 4 наиболее часто задаваемых вопроса о регуляторах напряжения. + Тест на самоконтроль

Регулятор напряжения — это специализированное электрическое устройство, предназначенное для плавного изменения или настройки напряжения, которое питает электрическое устройство.

Регулятор напряжения

Важно помнить! Устройства этого типа предназначены для изменения и регулировки напряжения питания, а не тока.Ток регулируется полезной нагрузкой!

ИСПЫТАНИЕ:

4 Вопросы по теме регуляторы напряжения

1. Что нужно регулятору:

а) Измените напряжение на выходе из прибора.

б) замощение цепи электрического тока

1. От чего зависит мощность регулятора:

а) от источника ввода тока и от исполнительного органа

б) от размера потребителя

1. Основные детали устройства, собранные своими руками:

а) стабилитрон и диод

б) Симистор и тиристор

1. Что вам понадобятся регуляторы 0-5 вольт:

а) питание стабилизированного напряжения чипа

б) ограничение тока потребления электрических ламп

ответов.

2 Самые распространенные схемы pH 0-220 вольт своими руками

Схема № 1.

Самый простой и удобный регулятор напряжения регулятор на тиристорах. Это создаст выходной сигнал синусоидального вида требуемого значения.

Входное напряжение до 220В, через предохранитель поступает в нагрузку, а по второму проводнику через кнопку переключения синусоидальная полуволна падает на катодный и анодный тиристоры VS1 и VS2.А через переменный резистор R2 регулируется выходной сигнал. Два диода VD1 и VD2, оставляют после себя только положительную полуволну, попадающую на управляющий электрод одного из тиристоров , что приводит к его открытию.

Важно! Чем выше сигнал тока на тиристорном ключе, тем сильнее он откроется, то есть тем больше ток может пройти через себя.

Для контроля входной мощности предусмотрен световой индикатор, а для настройки выходной — вольтметр.

Схема №2.

Отличительная особенность данной схемы — замена двух тиристоров на один симистор . Упрощает схему, делает компактным и более простым в изготовлении.

В схеме и предохранитель, и кнопка включения, и регулировочный резистор R3, и он управляет базой Симистора, является одним из немногих полупроводниковых приборов, способных работать с переменным током. Ток, проходящий через резистор R3, приобретает определенный смысл, он будет управлять степенью открытия симистора . После этого распрямляется на диодном мосту VD1 и через ограничивающий резистор попадает на ключевой электрод Simistor VS2. Остальные элементы схемы, такие как конденсаторы С1, С2, С3 и С4, служат для гашения пульсаций входного сигнала и фильтрации от посторонних шумов и частот нечастотных.

Как избежать 3 частых ошибок при работе с симистором.

1. Буква после кодового обозначения Simistor говорит о его предельном рабочем напряжении: A — 100V, B — 200V, B — 300V, G — 400V.Поэтому не стоит брать прибор с буквой А и В для регулировки 0-220 вольт — такой симистор выйдет из строя.
2. SIMISTOR Как и любой другой полупроводниковый прибор очень сильно нагревается, когда есть возможность рассмотреть вариант установки радиатора или активной системы охлаждения.
3. При использовании симистора в цепях нагрузки с большим потреблением тока необходимо четко подбирать устройство под заявленную цель. Например, люстра, в которой установлено 5 светильников мощностью 100 Вт каждая, будет потреблять суммарный ток величиной 2 ампера.Выбирая каталог, нужно смотреть на максимальный рабочий ток устройства. Так симистор MAC97A6 рассчитан только на 0,4 ампера и не выдержит такой нагрузки, а MAC28A8 способен пропускать до 8 А и подходит для этой нагрузки.

3 основных момента изготовления мощного рн и тока своими руками

Устройство контролирует нагрузку до 3000 Вт. Он построен на использовании мощного симистора, а его заслонка или клавиша управляет дистером .

Distyor. — Тоже как симистор, только без управляющего выхода. Если симистор открывается и начинает пропускать ток, когда на его базе возникает управляющее напряжение, и он остается открытым, пока не исчезнет, ​​ искажает. Он откроется, если между его анодом и катодом появится разность потенциалов выше открывающегося барьера. Он будет оставаться без работы до тех пор, пока ток не упадет ниже уровня блокировки.

Как только на управляющий электрод будет приложен положительный потенциал, он откроется и пропустит переменный ток, и чем сильнее будет этот сигнал, тем выше будет напряжение между его выводами, а значит, и нагрузка.Для регулирования степени обнаружения используется цепь развязки, состоящая из динистора VS1 и резисторов R3 и R4. Эта цепочка устанавливает крайний срок на ключе симистор, и конденсаторы плавной пульсации на входном сигнале.

2 основных принципа производства датчиков pH 0-5 вольт

1. Для преобразования входного высокого потенциала в низкий постоянный используются специальные микросхемы серии LM.
2. Питание микросхем производится только постоянным током.

Рассмотрим эти принципы подробнее и разберем типовую схему регулятора.

Микросхемы серии

LM предназначены для снижения высокого постоянного напряжения до низких значений. Для этого в корпусе прибора имеется 3 выхода:

• Первый выход — это входной сигнал.
• Второй выход — это выход.
• Третий вывод — контрольный электрод.

Принцип работы устройства очень прост — на входе высокое напряжение положительного значения, поступает на вход и выход и затем преобразуется внутри микросхемы. Степень трансформации будет зависеть от силы и значения сигнала на контрольной «ножке».В соответствии с выходом, выход будет создавать положительное напряжение от 0 вольт до предела для этой серии.

Входное напряжение, не выше 28 вольт и обязательно выпрямленное, подается на схему. Взять его можно со вторичной обмотки силового трансформатора или от регулятора высокого напряжения. После этого на выходе микросхемы 3 поступает положительный потенциал. Конденсатор С1 сглаживает входные пульсации. Переменный резистор R1 номиналом 5000 Ом задает выход.Чем выше ток, который он пропускает через себя, тем выше открывается микросхема. Выходное напряжение 0-5 вольт снимается с вывода 2 и через сглаживающий конденсатор С2 падает на нагрузку. Чем выше емкость конденсатора, тем она больше на выходе.

Регулятор напряжения 0 — 220В

Топ 4 микросхемы стабилизации 0-5 вольт:

1. Кр1157. — Бытовая микросхема, с ограничением входного сигнала до 25 вольт и током нагрузки не выше 0.1 ампер.
2. 142Un5A. — микросхема с максимальным выходным током 3 ампера, на вход подается не выше 15 вольт.
3. TS7805CZ. — Устройство с допустимыми токами до 1,5 ампер и повышенным входным напряжением до 40 вольт.
4. L4960. — Импульсный чип с максимальным током нагрузки до 2,5 А. Входное напряжение не должно превышать 40 вольт.

PH на 2 транзисторах

Этот вид применяется в схемах особо мощных регуляторов.В этом случае текущий ток также передается через симистор, но управление ключевым выводом происходит через транзисторы каскада . Это реализовано как: переменный резистор регулируется током, который поступает на базу первого маломощного транзистора, а через переход коллектор-излучение управляет базой второго мощного транзистора И он уже открывается и закрывает Симистор. Это реализует принцип очень плавного управления большими токами нагрузки.

Ответы на 4 наиболее частых вопроса регулирующих органов:

1. Какое допустимое отклонение выходного напряжения? Для заводских устройств крупных фирм отклонение не превысит + -5%
2. От чего зависит мощность регулятора? Выходная мощность напрямую зависит от источника питания и от симистора, который коммутирует схему.
3. Зачем нужны регуляторы 0-5 вольт? Эти устройства чаще всего используются для питания микросхем и различных монтажных плат.
4. Зачем нужен бытовой регулятор 0-220 вольт? Они используются для плавного включения и выключения бытовой техники.

4 схемы pH своими руками и схема подключения

Кратко рассмотрим каждую из схем, особенности, преимущества.

Схема 1.

Очень простая схема подключения и плавной регулировки паяльника. Применяется для предотвращения подгорания и перегрева паяльника. В схеме используется мощный СИМИСТОР , , управляющий цепным тиристорно-переменным резистором .

Схема 2.

Схема на основе использования микросхемы фазорегулирования типа 1182pm1. Она управляет степенью обнаружения симистор, управляет нагрузкой. Применяется для плавного регулирования степени яркости ламп накаливания.

Схема 3.

Простейшая схема управления раскатыванием паяльника. Он выполнен по очень компактной схеме с использованием легкодоступных компонентов. Управляет нагрузкой одного тиристора, степень включения которого регулирует переменный резистор.Также есть диод для защиты от обратного напряжения. Стиристор,

В наше время товары из Китая стали довольно популярной темой, китайские регуляторы напряжения не отстают от общей тенденции. Рассмотрим самые популярные китайские модели и сравним их основные характеристики.

Есть возможность подобрать любой регулятор под свои нужды и потребности. В среднем один ватт полезной мощности стоит менее 20 центов, и это очень выгодная цена. Но все же стоит обратить внимание на качество деталей и сборки, для товаров из Китая оно все равно остается очень низким.

Как рассчитать угол зажигания SCR для конструкции регулятора напряжения переменного тока

В области силовой электроники Регулятор переменного напряжения — это тип преобразователя мощности, который используется для преобразования фиксированного переменного напряжения в переменное переменное напряжение. Блоки питания переменного тока с переменным током могут использоваться в большинстве повседневных приложений, таких как нагреватели (для изменения настроек температуры), вентиляторы, схемы диммера и т. Д.

Для современных устройств Smart Home на базе микроконтроллеров понимание интерфейса между цифровым электронным и его питанием становится необходимостью, поэтому в этой статье представлен подробный обзор регуляторов напряжения переменного тока и необходимых конструктивных параметров.

Различные типы контроллеров питания переменного тока

В зависимости от параметров управления, контроллеры мощности переменного тока можно разделить на две категории:

1. Управление величиной путем управления фазовым углом
2. Управление частотой с помощью циклоконвертеров

Принимая во внимание, что регуляторов напряжения переменного тока подпадают под категорию контроля фазового угла, которая обеспечивает переменное выходное напряжение без каких-либо изменений частоты питания.

Классификация коммутационных аппаратов по методикам управления

Полупроводниковые устройства, используемые в импульсных источниках питания , можно подразделить на следующие три группы: полностью управляемые устройства , полностью неконтролируемые устройства , и частично управляемые устройства. Приведенная ниже таблица поможет вам вкратце понять разницу между ними.

Функции	Полностью управляемые устройства	Полностью неконтролируемые устройства	Частично управляемые устройства
Включение управления с помощью внешнего триггера, такого как стробирующий импульс	Есть	№	Есть
Управление выключением с помощью внешнего триггера, такого как стробирующий импульс	Есть	№	№
Пример	МОП-транзистор	Диод	SCR

Синусоидальная волна переменного тока естественным образом достигает нулевого напряжения в течение каждого полупериода и не требует отдельной схемы коммутации (выключения) .Из-за этого преимущества устройства семейства тиристоров чаще всего используются для низкочастотных и высокомощных приложений.

В таблице ниже описаны некоторые ключевые параметры, с которыми вы столкнетесь при работе с устройствами семейства Thyristor, это поможет вам лучше понять систему.

Параметр	Определение
Угол срабатывания или Угол стрельбы (α)	Это угол, при котором SCR включается и начинает проводить. Это угол, под которым разработчики применяют управляющий импульс для управления тиристором / тиристором.
Угол коммутации или угол затухания (β)	Это угол, при котором SCR выключается. Для приложений с резистивной нагрузкой переменного тока коммутация обычно происходит при каждом переходе через ноль. В приложении RL Load он будет изменяться независимо от Zero Crossing
Угол проводимости (γ)	Это угол, под которым тиристор / тиристор находится во включенном состоянии и испытывает ток.

На рисунке ниже показана кривая выходного напряжения, когда подключенная нагрузка является чисто резистивной. SCR естественно отключается, когда напряжение питания достигает нуля. Угол срабатывания , угол коммутации и угол проводимости отмечены ниже.

Уголки тиристоров для резистивной (R) нагрузки

На приведенном выше графике показаны входные и выходные характеристики контроллера переменного напряжения с присоединенной резистивной нагрузкой (R).Входное напряжение питания показано красным. Тиристор срабатывает при 50 ° (2,78 мс) при подаче импульса на клемму затвора, поэтому выходное напряжение появляется внезапно и следует за входным напряжением. Когда входное напряжение достигает нуля при 180 ° (10 мс) из-за природы синусоидальной волны ( естественная коммутация ), тиристор отключается. Второй импульс применяется при 230 ° (12,78 мс, но теперь он находится в отрицательной половине синусоидальной волны и следует за напряжением питания. При 360 ° (20 мс), опять же из-за природы синусоидальной волны ( естественная коммутация) ), тиристор выключается, но подается следующий импульс.

Итак, углы (50˚ и 230˚) — это момент времени, когда мы применили стробирующий импульс, и тиристор начинает проводить это, это известно как угол срабатывания тринистора. Углы (180˚ и 360˚), при которых тиристоры перестают проводить ток и выключаются, называются углом коммутации. Время, в течение которого тиристоры (от 50 ° до 180 °) и (от 230 ° до 360 °) находятся во включенном состоянии (в проводящем состоянии), когда на выходную нагрузку подается питание, называется углом проводимости.

Уголки тиристоров для резистивно-индуктивной (RL) нагрузки

На приведенном выше графике показана выходная кривая при подключении резистивной и индуктивной нагрузки (RL).При резистивной нагрузке тиристоры отключаются, когда входное напряжение питания пересекает ноль. Но если мы подключим индуктивную нагрузку параллельно резистивной нагрузке (например, электродвигатели), тиристоры не смогут отключиться, даже когда входной сигнал станет равным нулю. это связано с природой индуктора нагрузки. Таким образом, при использовании индуктивных нагрузок, таких как двигатель, следующий импульс должен подаваться после того, как индуктор полностью разрядится и тиристор полностью выключится.

На приведенном выше графике мы применили запускающий импульс при 70 °, и выходное напряжение соответствует входному напряжению.Но при 180 ° выходное напряжение по-прежнему следует за отрицательным полупериодом вместо выключения затвора. Это связано с тем, что индуктор разряжается, и питание от него не позволяет SCR отключиться.

Однонаправленное и двунаправленное управление для регулятора напряжения переменного тока

Методы управления цепью управления напряжением переменного тока можно подразделить на две категории, а именно: Однонаправленное управление и Двунаправленное управление

Приведенные ниже изображения дают общее представление о методе однонаправленного управления.

Однонаправленное управление:

Во время положительного полупериода входного напряжения тиристора, T1 начинает проводить, когда подается сигнал запуска затвора V_Gate (который показан на графике). Когда положительный полупериод входного напряжения достигает нуля из-за естественной коммутации, тиристор T1 отключается. Во время отрицательного полупериода диод D смещается в прямом направлении и начинает проводить без какого-либо управляющего сигнала и прекращает проводить, когда отрицательный полупериод достигает нуля.В однонаправленном режиме управления можно управлять только одним из полупериодов, а следующий полупериод будет следовать за напряжением питания без какого-либо управляющего сигнала. Таким образом, общая управляемость среднеквадратичного выходного напряжения составляет всего от 70% до 100%. Для расширенного диапазона управления мы должны использовать двунаправленное управление.

Двунаправленное управление:

При двунаправленном управлении T1 начинает проводить в течение положительного полупериода, когда импульс V_Gate_1 запускает T1, и отключается, когда напряжение питания достигает нуля.Во время отрицательного полупериода T2 запускается импульсом V_Gate_2 и проводит в течение оставшегося полупериода и отключается, когда отрицательный полупериод достигает нуля. Таким образом, двунаправленное управление обеспечивает полную управляемость как в течение полупериодов, так и выходную мощность можно изменять в более широком диапазоне напряжений.

Практическая реализация двунаправленного управления

Двунаправленное управление может быть включено с различными конфигурациями в зависимости от типа устройства, нет.используемых устройств и конфигураций подключения. В следующем разделе представлены различные типы схем двунаправленного управления и их плюсы и минусы.

Одиночный тиристор с конфигурацией диодного моста для регулятора напряжения переменного тока

Эта конфигурация потребует только одного тиристора для двунаправленного управления, поскольку используется диодный мост. Это простая схема, которую можно легко спроектировать, поскольку для нее требуется только одна цепь управления.Обратной стороной является необходимость диодного моста, что может увеличить стоимость и размер конструкции.

Существует множество способов архивирования регулирования напряжения переменного тока. Один из способов — включить диодный мост в сочетании с тиристором, который преобразует двунаправленную волну переменного тока в однонаправленную волну, теперь один тиристор может управлять волной, но другой простой способ — использовать другую топологию, в которой могут использоваться два SCR, эти два соединены в обратной параллельной конфигурации и теперь по отдельности запускают их, управляя синусоидальной волной переменного тока.Более практичным способом является использование TRIAC , поскольку это устройство сделано для двунаправленного срабатывания, что делает их идеальным выбором для приложений регулирования переменного тока, но это тема для другой статьи

Надеюсь, вам понравилась статья и вы узнали что-то новое, если у вас есть какие-либо вопросы по теме, не стесняйтесь оставлять комментарии в разделе комментариев ниже.

Тиристорный регулятор мощности — Тиристорный регулятор JW Series CHINO Производитель из Мумбаи

Допустимые колебания частоты	+ -2 Гц от номинальной частоты (+ -1 Гц для гарантии производительности)
Диапазон рабочих температур	от -10 до 55 градусов по Цельсию (От 0 до 50 ° C для гарантии производительности)
Входной сигнал	Выбирается на клеммах от 4 до 20 мА постоянного тока (внутреннее сопротивление 100), от 1 до 5 В постоянного тока (внутреннее сопротивление 25 кОм), сигнал контакта ВКЛ-ВЫКЛ и сигнал сопротивления (10 кОм) , ручное)
Выходной диапазон	От 0 до 98% номинального напряжения
Минимальный ток нагрузки	0.5 А или более (при 98% выходном номинальном напряжении)
Применимая нагрузка	Резистивная нагрузка, индуктивная нагрузка (управление первичной обмоткой трансформатора, только система поджига под углом)
Система управления выходом	Фаза- поджиг под углом / поджиг через ноль (выбирается в зависимости от модели)
Защита от перегрузки по току	Тиристорный затвор (120% или более номинального тока на встроенном или внешнем трансформаторе тока)
Система охлаждения	Естественное охлаждение при номинальном токе 150 А или менее Встроенный вентилятор охлаждения на 200 А или более
Другие функции	Плавный пуск, плавное включение / выключение (от 1 до 20 секунд), плавный пуск при сбое питания восстановление
Размер	h250 x W70 x D165mm (для 10A, 20A) h452 x W60 x D190mm (для 35A — 75A) h425 x W128 x D190mm (для 100A to 250A) h595 x D128 для 300A — 500A) h595 x W260 x D350m м (для 750A, 1000A)
Вес	Около 2 кг для 10A, 20A, около 3 кг для 30 до 75A, около 7 кг для 100 до 250A, около 12 кг для 300 до 500A, около 35 кг для 750A, 1000A

Тиристорный электронный регулятор напряжения мощностью 3000 Вт Производители и поставщики Китай — Прейскурант

Импортный тиристорный регулятор яркости мощностью 3000 Вт, импортный регулятор скорости, регулятор скорости

Описание:
1.Этот продукт подходит для нового типа двунаправленного силового тиристора, потому что ток до 40А, хорошее решение для электрического провода при отсутствии сопротивления охлаждения слишком мало из-за проблемы перегрузки по току;
2. Он может легко регулировать выходное напряжение питания, регулировать 0-220 вольт, используемых для электрических компонентов. Такие как: электрическая печь, теплопередача водонагревателя, регулировка света ламп, регулировка скорости небольшого двигателя, регулировка температуры электрического утюга и т. Д..
3. Таким образом достигается эффект светового регулирования, регулирования температуры и регулирования давления. Могут использоваться большие электроприборы мощностью менее 3000 Вт.
4. Из-за большой мощности этого достаточно для бытовой техники или небольших заводов. (индуктивная или емкостная мощность нагрузки должна быть уменьшена, регулятор оснащен двусторонним мощным тиристором, потенциометры снабжены гайками, без добавления каких-либо компонентов можно использовать, очень удобно и практично).

Спецификация:
Модель: GJ-3000W
Рабочее напряжение: 220 В переменного тока
Максимальная мощность: 3000 Вт
Высокая термостойкость печатной платы FR-4: приблизительно 30 * 45 мм / 1,18 * 1,77 дюйма

Руководство по эксплуатации :
Этот продукт соединен последовательно с лампой или электрической цепью (то есть лампы, электрические приборы отключают любой огонь или нулевую линию, две линии «продукта» могут быть соединены) поворотный стержень потенциометра, может играть роль регулирования скорости и регулировки яркости, давления, температуры использование очень удобно.

Примечание. Для оборудования большой мощности необходимо установить радиатор.
Возможны отклонения на 1-3 мм из-за ручного измерения.
Из-за различий в отображении и разного освещения изображение может не отображать реальный цвет изделия.

Hot Tags: тиристорная мощность, электронный регулятор напряжения, поставщики Китай, переменный ток, электронный 220 В, тиристор 3000 Вт, высокая температура, сопротивление, высокая мощность, диммерный регулятор, контроль скорости, регулирование температуры

.

No related posts.