Dimmers casolans. Quarta part Dispositius pràctics del tiristor

La base dels reguladors i els reguladors de potència són, per regla general, tiristors i triacs. El funcionament d’aquests dispositius semiconductors es va descriure a les tres parts anteriors de l’article, i ara podeu conèixer el dispositiu d’alguns dispositius pràctics dels tiristors. Tots els circuits a considerar es fan servir el principi de control de fase descrit al final. tercera part de l'article.

Primer, coneixem esquemes bastant simples que contenen una petita quantitat de detalls i, almenys, per tant, els més assequibles per a la repetició en condicions amateur. Tanmateix, els circuits poden ser més complexos, però l’algoritme per al seu funcionament continua sent el mateix: l’ajust de la brillantor de la font de llum. De vegades hi ha esquemes que combinen el dimmer real i interruptor crepuscularo bé un esquema per engegar sense problemes la làmpada. Però primer, els esquemes més senzills.

Potser per no tornar a la part anterior de l’article, potser aquest torna a inserir la imatge en aquest punt del text.

Dibuix 1. Diagrames de temporització d’un regulador de potència de fase

L'ombrejat vertical correspon a l'estat del tiristor i la potència subministrada a la càrrega és proporcional a l'àrea de les zones ombrejades.

A la imatge 2 mostra un circuit de dimmer simple que només permet ajustar-lo lluminositat de la làmpadasense cap funció addicional.

Dibuix 2. Dimmer simple

Es proporciona la tensió de xarxa a través del fusible FU1 pont rectificador VD1 - VD4, en la diagonal de la qual estan connectats el tiristor DC VS1 i la làmpada EL1. En alguns esquemes, la làmpada està inclosa a la diagonal del pont per a corrent altern, però això no és important. El tiristor s’aplica força potent, cosa que permet controlar la càrrega fins a 1000W, tal com s’indica al diagrama del circuit. Si no es requereix aquesta potència, el tiristor es pot substituir per un altre, per exemple, de la sèrie KU202M, que us permetrà controlar la brillantor d'una làmpada amb una potència d'almenys 500W.

El controlador utilitza el mètode de control de fase: es reben polsos sobre l'elèctrode de control del tiristor, que es desplacen en fase en relació amb la tensió de l'anode. El circuit que genera polsos de control està construït en un transistor VT1 de doble base tipus KT117A. Aquest transistor no té anàlegs estrangers.

L’objectiu principal d’aquest transistor és construir els generadors més simples: tuiters, que activen circuits per a fonts d’alimentació polsada (usats en fonts d’alimentació de televisors de la sèrie 3USTST), així com controlar generadors d’impulsos en circuits de control de fase similars als considerats. Aquest generador funciona de la manera següent.

El voltatge de xarxa rectificat mitjançant les resistències R3, R4 està estabilitzat mitjançant díodes Zener connectats en sèrie VD5 VD6 a un nivell d’uns 22-25V, que depèn d’instàncies específiques de díodes zener. Aquest voltatge, per cert, és pulsatiu, correspon al diagrama a) de la figura 1.

Aquesta tensió d’ondulació mitjançant les resistències R6, R7 carrega el condensador C2. Tan aviat com la tensió a través d’ell arriba al valor d’obertura del transistor d’unió d’unió VT1, s’obre i el condensador C1 es descarrega a través de la seva transició B2 - B1, les resistències R1, R2 i UE del tiristor VS1, com a resultat d’un pols de control, el tiristor s’obre i el corrent passa per la càrrega. Quan el voltatge d'ondulació rectificat passa per zero, el tiristor es tanca i roman tancat fins que arribi el següent pols d'obertura.

La taxa de càrrega del condensador C2 està controlada per la resistència R7.Quan la seva resistència és mínima (el motor es presenta a l'esquerra segons el diagrama), la velocitat de càrrega és màxima, el tiristor s'obrirà al principi del cicle mitjà passant la màxima potència a la càrrega. Quan el motor de resistència R7 es desplaça cap a la dreta segons l’esquema, la velocitat de càrrega del condensador C2 disminueix, de manera que el pols que controla el tiristor VS1 es formarà més tard. Com que aquesta regulació és fase, i la fase es mesura per unitats angulars, els radians, diuen que el pols es forma en un angle determinat, en aquest cas més tard que a la màxima potència en la càrrega. Aquest procés es mostra a la figura. 1 als diagrames b, c, d.

En el diagrama, la línia traçada mostra el LED HL1 i la resistència R8. El seu propòsit és mostrar que el dispositiu està connectat a la xarxa, així com supervisar la salut de la làmpada, tret que, per descomptat, el regulador estigui establert al mínim. Però, de fet, el regulador és força funcional sense aquesta addició, o com ara no ho diran les opcions.

Configurar el dispositiu és força senzill. Amb la resistència R6 portada a zero, la resistència R7 es selecciona de manera que la brillantor de la làmpada sigui màxima. Aquest paràmetre depèn del valor del condensador C2, el valor del qual també pot requerir una selecció dins dels límits indicats al diagrama.

Fig. 3. Dimmer casolà

Al circuit considerat, s’utilitza un tiristor com a element de commutació, per tant, per poder regular les ones de mitja ona positives i negatives de la tensió de xarxa, s’ha d’utilitzar un pont de díode suficientment gran.

Si la potència de càrrega és propera a la màxima admissible, el tiristor i, amb ell, els díodes del pont, hauran d’instal·lar-se en un radiador de dissipador de calor, cosa que augmenta encara més les dimensions del dispositiu i la complexitat de la seva fabricació. Per alliberar-se de l’ús d’un potent pont rectificador, s’utilitza una connexió contra-paral·lela de dos tiristors, que tampoc és gaire convenient i avançat tecnològicament.

L’ús de tiristors simètrics - triacs dóna resultats molt millors: en un cas ja conté dos contra-tiristors connectats en paral·lel. A la imatge 4 Es mostra un circuit modificat que utilitza un triac.

Dibuix 4. Dimmer al triac

Un lleuger perfeccionament del circuit li permetrà reduir lleugerament les seves dimensions, mentre que la potència de càrrega continua sent la mateixa. La unitat de posada en marxa del tiristor també es realitza en un transistor KT117A d’una sola unió, només es carrega el transistor en un transformador T1 que coincideix. Aquesta coordinació és necessària per obtenir polsos de control sense un component constant. D'aquesta manera, es pot obrir el triac a la meitat de períodes positius i negatius de la tensió de xarxa.

El transformador coincident es fa amb un anell de ferrita de mida K16 * 10 * 4 de ferrita de la marca més comuna НМ2000. El bobinat 1 conté 80, i el bobinat 2 conté 60 voltes de filferro PELSHO-0.12. Abans d’enrotllar, les vores afilades de l’anell s’han de despuntar amb paper de seda o amb un arxiu de diamants per evitar danys a l’aïllament, i l’anell mateix s’ha d’embolicar amb una cinta de vernís prim, en casos extrems, de cinta adhesiva.

El pont rectificador VD1 - VD4 s'utilitza només per alimentar la unitat d'ajustament, així com un nou element de circuit: la unitat per a un bon començament de la càrrega. Per tant, els díodes que hi ha són de poca potència, a més dels indicats al diagrama, es pot utilitzar 1N4007, són adequats per a gairebé totes les ocasions. El muntatge d'arrencada suau es munta en transistors VT2, VT3.

La seva obra és la següent. Quan s’encén l’energia, el condensador C2 comença a carregar-se al circuit VD6, R10. A través del díode VD5, la tensió a través del condensador C2 comença a obrir transistors VT3 i VT2. La resistència de la secció emissor-col·lector del transistor VT2 disminueix, de manera que la resistència total de la secció R4, VT2, R5 disminueix suaument i la velocitat de càrrega del condensador C1 també augmenta gradualment, augmenta la brillantor de la làmpada.

Llegiu-ho al següent article.

Continuació de l'article: Dimmers casolans. Part 5. Alguns esquemes més senzills

Boris Aladyshkin