Tyristorový regulátor výkonu: obvod, princip činnosti a použití

Článek popisuje, jak pracuje tyristorový regulátor výkonu, jehož obvod bude uveden níže

V každodenním životě je často potřeba regulovat sílu domácích spotřebičů, jako jsou elektrické kamny, páječka, ohřívače a elektrické ohřívače, v dopravních rychlostech atd. K pomoci přichází nejjednodušší rádiový amatérský design - tyristorový regulátor výkonu. Sestavení takového zařízení není obtížné, může se stát prvním domácím zařízením, které bude provádět funkci nastavení teploty pájecího hrotu novoročního amatérského rádia. Je třeba poznamenat, že hotové pájecí stanice s regulací teploty a jinými pěknými funkcemi stojí o něco větší než jen jednoduchá páječka. Minimální počet dílů umožňuje sestavit jednoduchý tyristorový regulátor výkonu namontovaným na montáž.

Pro informaci je namontovaná montáž jako způsob montáže rádiových elektronických součástek bez použití desky s plošnými spoji a s dobrou znalostí vám umožňuje rychle sestavit elektronické přístroje středně složité.

Můžete také objednat elektronický konstruktor regulátor tyristorů a pro ty, kteří chtějí vše pochopit samostatně, níže bude uveden schéma a vysvětleno princip fungování.

Rozsah tyristorových regulátorů

Mimochodem, jedná se o jednofázový regulátor výkonu tyristoru. Takové zařízení lze použít k řízení výkonu nebo počtu otáček. Za prvé, musíte pochopit princip fungování tyristoru, protože nám umožní pochopit, jaký druh zatížení je lepší použít takový regulátor.

Jak funguje tyristor?

Tyristor je řízené polovodičové zařízení schopné provádět proud v jednom směru. Slovo "ovladatelné" se používá z nějakého důvodu, protože s jeho pomocí, na rozdíl od diody, která také vede proud pouze na jeden pól, je možné zvolit okamžik, kdy tyristor začne provádět proud. Tyristor má tři závěry:

• Anoda.
• Katoda.
• Řídicí elektroda.

Aby proud proudil tyristorem, musí být splněny následující podmínky: část musí být v napájecím obvodu a na řídicí elektrodu musí být použit krátký impuls. Na rozdíl od tranzistoru řídící tyristor nevyžaduje udržení řídicího signálu. V tomto okamžiku nuance nekončí: tyristor může být uzavřen přerušením proudu v obvodu nebo vytvořením anodově katodového zpětného napětí. To znamená, že použití tyristoru v stejnosměrných obvodech je velmi specifické a často nepřiměřené, ale střídavé obvody, například v takovém nástroji, jako je tyristorový regulátor výkonu, je obvod konstruován takovým způsobem, že je zajištěn stav uzavření. Každá polovina vlny zavře příslušný tyristor.

Pravděpodobně nechápete všechno? Nezoufejte - proces hotového zařízení bude podrobně popsán níže.

Rozsah tyristorových regulátorů

V jakých obvodech funguje regulátor výkonu tyristoru? Obvod umožňuje dokonale nastavit výkon topných zařízení, tj. Působit na aktivní zatížení. Při práci s vysoce induktivními zatíženími mohou být tyristory jednoduše neuzavřené, což může vést k selhání regulátoru.

Je možné regulovat otáčky motoru?

Myslím, že mnozí z čtenářů viděli nebo používali vrtáky, úhlové brusky, které lidé nazývají "Bulharci", a další elektrické nářadí. Možná jste si všimli, že počet otáček závisí na hloubce stisknutí spouštěcího spouštěcího zařízení. To je právě takový vestavěný tyristorový regulátor výkonu (jehož obvod je znázorněn níže), s nímž je změněn počet otáček.

Dávejte pozor! Tyristorový regulátor nemůže měnit rychlost indukčních motorů. Napětí je tedy regulováno na kolektorových motorech vybavených kartáčovou sestavou.

Schéma tyristorový regulátor výkonu pro jeden a dva tyristory

Typický obvod pro sestavení regulátoru výkonu tyristoru vlastními rukama je uveden na obrázku níže.

Výstupní napětí tohoto obvodu je 15 až 215 voltů, v případě použití specifikovaných tyristorů instalovaných na chladičích je výkon asi 1 kW. Mimochodem, přepínač s ovládáním jasu se provádí podle podobného schématu.

Pokud nepotřebujete úplně nastavit napětí a dosáhnete výstupu od 110 do 220 voltů, použijte tento obvod, který zobrazuje polovodičový regulátor výkonu na tyristoru.

Jak to funguje?

Následující informace platí pro většinu schémat. Písmena budou přijata podle prvního schématu regulátoru tyristorů

Tyristorový regulátor výkonu, jehož princip funguje na základě fázového řízení velikosti napětí, také mění výkon. Tato zásada spočívá v tom, že za normálních podmínek je zatížení ovlivněno střídavým napětím sítě domácností, které se liší podle sinusového zákona. Při popisu principu tyristoru bylo řečeno, že každý tyristor pracuje v jednom směru, to znamená, že ovládá jeho polovinu vlny od sinusoidu. Co to znamená?

Pokud tyristor periodicky připojí zátěž v určitou dobu, bude hodnota akčního napětí nižší, protože část napětí (efektivní hodnota, která "dosáhne" zatížení) bude nižší než síťové napětí. Tento jev je znázorněn v grafu.

Stínovaná oblast je oblast napětí, která se ukázala být pod zatížením. Písmeno "a" na vodorovné ose udává dobu otevření tyristoru. Po skončení pozitivní poloviční vlny a začínajícího období s negativní poloviční vlnou se jeden z tyristorů zavře a druhý tyristor se otevře ve stejném okamžiku.

Zjistíme, jak funguje náš regulátor výkonu tyristoru

Schéma jedna

Předem řekneme, že namísto slov "pozitivní" a "negativní" se použije "první" a "druhá" (poloviční vlna).

Takže když první polovina vlny začne působit na našem okruhu, začínají nabíjet kapacity C1 a C2. Rychlost nabíjení je omezena potenciometrem R5. Tento prvek je variabilní a jeho pomocí je nastaveno výstupní napětí. Když se napětí potřebné pro otevření diodistoru VS3 objeví na kondenzátoru C1, otevře se diistor a protéká proud pro otevření tyristoru VS1. Moment rozpadu dynistru je také bodem "a" na grafu prezentovaném v předchozí části článku. Když hodnota napětí prochází nulou a okruh je pod druhou polovinou vlny, tyristor VS1 se uzavře a proces se opakuje znovu, pouze pro druhý dinistor, tyristor a kondenzátor. Rezistory R3 a R3 slouží pro omezení proudu řízení a R1 a R2 pro termostabilizaci obvodu.

Princip fungování druhého obvodu je podobný, ale řídí pouze jednu polovinu vln střídavého napětí. Nyní s vědomím principu fungování a obvodu je možné sestavit nebo opravit tyristorový regulátor výkonu vlastním rukama.

Regulátor aplikací v každodenním životě a bezpečnosti

Mělo by se říci, že tato schéma neposkytuje galvanické oddělení od sítě, proto existuje nebezpečí úrazu elektrickým proudem. To znamená, že by se neměli dotýkat ovládacích prvků rukama. Je nutné použít izolované pouzdro. Měli byste navrhnout návrh vašeho zařízení tak, aby pokud je to možné, můžete ho skrýt v nastavitelném zařízení a najít volný prostor v případě. Pokud je nastavitelné zařízení stacionární, je obecně vhodné jej propojit pomocí přepínače ovládání jasu světlo. Toto řešení je částečně chráněno před úrazem elektrickým proudem, eliminuje potřebu hledání vhodného krytu, má atraktivní vzhled a vyrábí se průmyslovým způsobem.