Jednoduchý tyristorový regulátor výkonu: popis, obvod a zařízení

Regulátory výkonu na tyristorech jsou nejobvyklejšími návrhy, které rádioamatéři vytvářejí. Dlouhé jsou čas, kdy byla instalace zařízení provedena pájením žehliček s výkonem 80 W a více. Moderní prvky mají malé rozměry a lze je jednoduše spájet s páječkou, jejíž výkon je 40 W a ještě méně. Problém však spočívá v tom, že se takový nástroj často přehřívá, kouří a skřípá. Tenký stinger, který produkuje veškerou práci, velmi rychle hoří, je pokryt vrstvou uhlíku. Je velmi obtížné vyrobit pájení s takovým zařízením.

K čemu je potřebný regulátor výkonu?

Regulátor výkonu pájky na tyristoru umožňuje nastavit prahovou prahovou hodnotu teploty. Přístroj však nebude mít přesnou kalibraci, protože napětí v síti se může pohybovat od 200 do 250 voltů. V některých případech, to vše je snížena na kritickou hodnotu, při 170-180 W. Proto je třeba se zaměřit na to, jak se chovat, když se dotknete pájky jeho žihadlo. Rosina by měla být kouřena a roztavena, ale bez stříkání a syčení. Pájení by mělo být lesklé a obrysy.

Nástroje pro regulaci výkonu nejsou k dispozici pro pájecí stanice - již mají vestavěné tepelně stabilizační jednotky, regulace topení a teploty a digitální indikaci všech parametrů. Ale náklady na pájecí stanici jsou velmi vysoké - nejjednodušší bude stát 3000 rublů. A pokud provádíte práci s malými objemy, můžete použít jednoduchou páječku s výkonem až 25 W a tyristorovým regulátorem. Samozřejmě, kvalita pájení závisí na zkušenosti velitele.

Princip činnosti tyristorů

Tyristor je čtyřvrstvý polovodičový prvek struktury p-n-p-n. V DC obvodech se tyto prvky nepoužívají, protože v tomto případě je velmi obtížné je odpojit. Tyristory se používají při vývoji zařízení, která pracují v obvodech s vysokým napětím a proudem. A pokud tyristor bude pracovat s konstantním proudem, pak musíte jít na různé triky.

Na obvodech je tyristor označen přibližně stejně jako polovodičová dioda. S jediným rozdílem existuje také řídící výstup. Ve skutečnosti může být tyristor použit v usměrňovačích, protože má jednostrannou vodivost. Může se však použít jako rektifikační zařízení pouze tehdy, když se na řídicí elektrodu použije kladné napětí. V sovětské literatuře byly tyristory nazývány kontrolními diodami. Dokud není impuls zaslán na ovládací terminál, je prvek zcela uzavřen. A ve všech směrech.

Připojení LED indikuje provoz

Přes tyristor na napájecí zdroj 9 V připojenou LED přes omezovací odpor. Tlačítkem se napětí z děliče, namontované na odporu, vede k tyristorové řídicí elektrodě. V tomto případě prvek přejde do otevřeného stavu a předá proud, který proudí na LED.

Tlačítko použité v obvodu nemá zámek, ale když je uvolněno, LED dioda bude stále svítit. Proto stisknutím tlačítka získáte proudový impuls, který otevře přechod tyristoru a způsobí rozsvícení kontrolky LED. A opakovaným stisknutím LED zhasne nebo změníte jas záře. Takový obvod může být použit v jednoduchém regulátoru výkonu tyristoru k provedení indikace.

Malé nuance

Tyristor je v pořádku, pokud se skok otevře stisknutím tlačítka. Z tohoto stavu mohou vyvolají pouze vnější faktory. Takové jednoduché zařízení může být použito například k diagnostice zdraví prvku.

Ale existují výjimky. Například při stisknutí tlačítka se LED rozsvítí a po jeho uvolnění se okamžitě zhasne. Jaký by mohl být problém? Ne, všechno s tlakovou silou je normální - kvalita okruhu nezávisí na tom. Práce nezávisí na délce trvání impulsu. Od co od toho? Existuje taková charakteristika jako proud omezení - je docela možné, že je méně v obvodu než v tyristorském pasu.

Chcete-li, aby vše fungovalo, stačí instalovat jednoduchou žárovku namísto světelné diody. Stojí za zmínku, že držení proud je charakteristika, která má velmi široký rozsah. V některých případech je nutné zvolit tyristor pro použití v konkrétním okruhu. U dovážených prvků má držený proud menší rozpětí, takže se stále častěji používají v konstrukcích.

Jak mohu zavřít přechod tyristoru?

Problém je však v tom, že neexistuje způsob, jak tento prvek zavřít. Použitím napětí na řídicí elektrodu můžete LED zapnout pouze. Existují prvky uzamykatelného typu. Nejsou však používány v tyristorových regulátorech nebo jističích. Společné tyristory jsou vypnuty pouze tehdy, když proud v oblasti anody a katody přestane proudit.

Nejjednodušší je odpojit baterii (stejnosměrné napětí) z celého obvodu. V tomto případě se tyristor zavře a LED zhasne. A pokud znovu připojíte akumulátor k obvodu, dioda LED se nezapne. Musím kliknout na tlačítko a spustit celý schéma.

Druhý způsob uzavření tyristoru

Dalším způsobem uzavření tyristoru je uzavření anody a katody. Ale v regulátorech napětí a výkonu na tyristorech se nepoužívá dioda vyzařující světlo, ale spíše silná spirála. A jeho tepelná setrvačnost je poměrně velká. Při přepínání tyristorů tímto způsobem můžete dosáhnout snížení výkonu spirály (páječka) o 50%. Stejně tak je v domácích mikrovlnných troubách nastavena spotřeba energie.

Konstrukce jednoduchého regulátoru výkonu

Obrázek ukazuje praktický diagram regulátoru výkonu tyristoru. Všimněte si, že není nutné snížit sílu spirály na nulu, z tohoto důvodu je možné nastavit pouze kladný poloviční cyklus síťového napětí. Negativní může vstoupit do spirály pájky přes polovodičovou diodu. Tím se snižuje napájení o polovinu.

Pozitivní půlkruh však půjde na tyristor, s nímž nastane regulace. Ovládání prvku je velmi jednoduché - dva odpory a kondenzátor. Pak se naplní kondenzátor, načež se na tyristorovou řídící elektrodu aplikuje napětí. V okamžiku, kdy napětí na svorkách kondenzátoru je dostatečně vysoké, se tyristor zapne. A kladný poloviční cyklus síťového napětí začne proudit do zátěže. V tomto okamžiku je kondenzátor vybitý.

S pomocí variabilního odporu instalovaného v napájecím obvodu kondenzátoru se nastavuje rychlost nabíjení. Odtud lze vidět jednoduchý vzorec: čím rychleji se kondenzátor nabíjí, tím rychleji se otvírá tyristorový přechod. V důsledku toho je větší pravděpodobnost zatížení kladné části poločasu síťového napětí. Tato vlastnost se bez výjimky používá ve všech tyristorových regulátorech, regulační obvody mají pouze různé konstrukce.

Komplexní regulační schémata

Výše uvedený okruh lze použít k řízení výkonu páječky. Problém je však v tom, že nedochází k hladkému nastavení, může dojít k seskokům a okruh funguje pouze s jedním poločasem. Mírně složitější obvod regulátoru výkonu na tyristoru KU202H nebo podobném může být proveden s malou komplikací.

A nyní zvažte komplexnější návrh regulátoru výkonu tyristoru. Je snadné jej sestavit s vlastními rukama, stačí najít správné komponenty. Konstrukce využívá tranzistor typu KT117 - je to vývoj sovětských inženýrů, má dvě základny a jeden emitor, není žádný sběratel. Tento prvek se používá pouze v obvodech, kde je potřeba generovat impuls. Pokud neexistuje způsob, jak najít takový tranzistor, může být sestaven ze dvou. Stejně jako v předchozím provedení je regulována pouze pozitivní poloviční vlna, ale hladší. Variabilní odpor reguluje rychlost nárůstu náboje na kondenzátoru, který otevírá tyristor.

Ale schéma, ve kterém jsou poloviční cykly regulovány najednou:

Tento stmívač, napětí přicházející ze sítě, prochází diodovým můstkem a narovnává. Řídící obvod tyristoru je poháněn zenerovými diodami. Právě díky použití mostového usměrňovače je možné nastavit obě poloviny období síťového napětí.