Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Regulator mocy triaka. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Kompaktowy sterownik elektroniczny, który pozwala płynnie iw dość szerokim zakresie zmieniać jasność świecenia żarówek żarówek, moc domowego grzejnika elektrycznego czy prędkość obrotową wału silnika prądu przemiennego, a nawet niedoświadczony radioamator może zrobić. W końcu proponowane urządzenie opiera się na rozwiązaniu technicznym znanym wielu z publikacji poprzednich analogów i dobrze sprawdzonym: na triaku z ekonomicznym sterowaniem metodą impulsu fazowego. Dodatkowo schemat obwodu uzupełniony jest dokładnie opracowaną topologią płytki drukowanej z wyszczególnieniem rozmieszczenia elementów montażowych. Tak, a komponenty radiowe w projekcie są używane dość często.

Wśród zalet należy również zwrócić uwagę na zastosowanie mikroukładów CMOS, które pozwalają zmniejszyć prąd pobierany przez układ sterowania we wszystkich trybach do minimum 1,5 mA, a tym samym nie całkowicie odłączyć go od sieci. A zamiana typowego przełącznika dźwigienkowego na niewielki przycisk, umieszczony wraz z diodą LED w pobliżu obciążenia, zwiększa wygodę jego włączania i wyłączania.

Oczywiście to wciąż nie jest idealne. Nie wszystkie logiczne elementy mikroukładów są zaangażowane w pracę. Niewykorzystane wejścia należy podłączyć do przewodu „wspólnego”.

Prawie cały obwód jest zasilany ze źródła prądu stałego zebranego na VD1-VD3, C2, C4 i C5. Ponadto kondensator C2 działa jako reaktancja gasząca. Diody VD1, VD2 tworzą prostownik pełnookresowy, którego napięcie jest utrzymywane na poziomie 10 V przez diodę Zenera VD3 i wygładzane przez całkowitą pojemność C4 i C5. Kondensator C4 bocznikuje głównie zakłócenia o wysokiej częstotliwości pochodzące z domowego źródła zasilania, ale nie jest tłumiony przez „elektrolit” o dużej pojemności ze względu na jego znaczną indukcyjność pasożytniczą.

Kolejna cecha tego zasilacza jest bezpośrednio związana z triakami. Rzeczywiście, większość takich charakterystycznych urządzeń półprzewodnikowych można otworzyć (przy „dodatnim” napięciu na anodzie) impulsami o dowolnej polaryzacji przyłożonymi do elektrody sterującej względem katody, a przy „ujemnym” Ua - tylko ujemnym. Dlatego dodatni zacisk omawianego źródła zasilania jest podłączony tylko do katody triaka, a na elektrodzie sterującej powstaną impulsy ujemne przy napięciu o dowolnej polaryzacji na anodzie.

Aby wyjaśnić istotę, warto, jak sądzę, przypomnieć, że metoda impulsu fazowego pozwala kontrolować moc w obciążeniu poprzez zmianę tej części półcyklu napięcia sieciowego, podczas którego triak przepuszcza prąd. Oznacza to, że dla poprawnej pracy urządzenia należy najpierw podświetlić początek każdego półcyklu (co odpowiada chwilowemu napięciu w sieci równemu lub bliskiemu zeru), a następnie przez 10 ms ( czas trwania półokresu napięcia sieciowego o częstotliwości 50 Hz) do wytworzenia impulsu. A im szybciej otworzymy triak, tym więcej mocy zostanie przydzielone do obciążenia.

Kształtownik impulsów o częstotliwości 100 Hz jest montowany na elementach VT1, VT2, R3, R4, R7. Wraz z pojawieniem się dodatniego półcyklu na górnym (zgodnie z obwodem) przewodzie sieciowym, napięcie polaryzacji „otwierania” jest przykładane do złącza emiterowego tranzystora \/T1. Trioda półprzewodnikowa naprawdę się otwiera, a jej Uk zbliża się do Ue. Spadek napięcia na rezystorze R3 zbliża się do 1 V otwartego złącza emiterowego tranzystora VT1, więc „odwrotnie spolaryzowane” złącze emiterowe tranzystora \/T2 nie przebija się. Przy ujemnym półcyklu triody półprzewodnikowe zmieniają role.

Rezystor R4 ogranicza prąd płynący przez podstawy tranzystorów. A R7, będąc obciążeniem kolektora \ / T1 i VT2, ustawia potencjał zerowy na wejściu 1 elementu logicznego DD1.1 (z zamkniętymi triodami półprzewodnikowymi).

Kontroler mocy triaka
Schemat ideowy urządzenia domowej roboty (symbol „1” jest używany do oznaczenia „wspólnego” przewodu, którego uziemienie jest surowo zabronione w proponowanym rozwiązaniu technicznym) (kliknij, aby powiększyć)

Kontroler mocy triaka
Topologia płytki drukowanej (a) i położenie części (b) podczas instalacji

W chwilach, gdy Usieć jest bliska zeru, prąd nie przepływa przez powyższe tranzystory, ponieważ spadek napięcia na rezystorze R3 nie wystarcza do ich odblokowania. Oznacza to, że Uk okazuje się równe napięciu na ujemnym zacisku źródła zasilania. W rezultacie uzyskuje się krótkie impulsy ujemne odpowiadające początkowi każdego półcyklu sieci.

W stanie włączonym na wejściu 2 DD1.1 wysoki poziom napięcia. Dlatego ujemne impulsy docierające do pierwszego wejścia są odwracane przez element logiczny i poprzez wtórnik emitera (tranzystor \/T5) ładują kondensator C8 prawie do napięcia zasilania.

Rozładowanie - przez łańcuch R8R9 i \/ T4. Gdy napięcie spadnie do elementów progowych DD1.2, DD1.3 przełączają się. „Spadek”, pochodzący z elementu DD1.3, jest różnicowany przez obwód C9R12 i już w postaci impulsu o czasie trwania około 12 μs włącza się (poprzez falownik DD1.4 i \/ Tranzystor T6 działający jako wzmacniacz prądowy) triak VS1.

Rezystor zmienny R9 reguluje czas rozładowania kondensatora C8, co oznacza, że ​​zmieniają się one w momencie załączenia triaka i efektywnego napięcia na obciążeniu. Pojemność kondensatora C9 określa sam czas trwania impulsu otwierającego triak, rezystor R12 ustawia potencjał na wejściu elementu logicznego DD1.4. Jeśli chodzi o diodę Zenera VD6, zapewnia ona niezawodne uruchomienie urządzenia.

Na falowniku DD2.1 i wyzwalaczu DD3.1 zmontowany węzeł włącz - wyłącz regulator. Z tego samego węzła sygnały sterujące trafiają do innych części obwodu. Tranzystor VT4 służy do płynnego włączania obciążenia, a elementy DD2.2, DD2.3 wraz z VT7 i VD5 zapewniają podświetlenie przycisków.

Gdy urządzenie jest włączane po raz pierwszy lub po awarii zasilania, obwód C3R2 generuje dodatni impuls na wejściu R elementu logicznego DD3.1, ustawiając go w stan zerowy, przy którym następuje wyłączenie obciążenia. Pełniąc funkcje wyzwalacza typu T, DD3.1 jest wrażliwy na dodatnie spadki napięcia na wejściu C. Przy każdym wystąpieniu takiego spadku ten element logiczny zmienia swój stan na przeciwny.

Łańcuch R1C1 tłumi odbijanie styków, a zawarty w nim rezystor R1 ustawia pożądany potencjał na wejściu falownika DD2.1. Naciśnięcie dowolnego przycisku SB powoduje dodatni spadek napięcia na wyjściu tego elementu, przełączając wyzwalacz DD3 w stan pojedynczy. Wynikowy sygnał wysokiego poziomu trafia do DD1.1, umożliwiając jego pracę. Stwarza to dogodne warunki do ładowania kondensatora C6 do 10 V przez rezystor R6. Rezystancja kanału tranzystora VT4 stopniowo maleje i po 5-7 s osiąga minimum.

Ale kanał tranzystora VT4 jest połączony szeregowo z rezystorem R9 w obwodzie rozładowania kondensatora C8, a wraz ze wzrostem napięcia na bramce VT4 moc obciążenia będzie stopniowo wzrastać do poziomu ustawionego przez rezystor R9.

Rezystor R10 tworzy minimalną ujemną polaryzację bramki, aby całkowicie wyłączyć regulator, gdy rezystor R9 ma zerową rezystancję. Konieczność takiego napięcia polaryzacji wynika z faktu, że po włączeniu urządzenia nie powinno być czasu na wystąpienie sytuacji awaryjnej, gdy obciążenie jest jeszcze pozbawione napięcia, a kondensator C7 pełni funkcję bocznika napięcia przemiennego dla rezystor R10, wyłączając go z obwodu rozładowania powyższego C8.

Niski poziom z odwrotnego wyjścia wyzwalającego zamyka VT3 i wyłącza przełączanie falowników DD2.2, DD2.3. Na tranzystorze VT7 utrzymywany jest wysoki poziom, a dioda LED VD5 jest wyłączona.

Kolejne naciśnięcie dowolnego przycisku SB ponownie przełącza spust w stan zerowy. Logiczne „0” z wyjścia 13 wyzwalacza uniemożliwi przełączenie elementu DD1.1, jego wyjście zostanie ustawione na wysoki poziom. W konsekwencji tranzystor VT6 będzie stale otwarty, kondensator C8 jest naładowany, a sam ładunek (na przykład żarówka) jest pozbawiony napięcia. Jednostka logiczna, wychodząca z wyjścia 12 wyzwalacza przez rezystor ograniczający prąd R6, otworzy tranzystor VT3, przez który kondensator C6 szybko się rozładuje, co zapewni, że urządzenie będzie gotowe do nowego włączenia.

Wysoki poziom na wejściach 13 i 9 elementów logicznych DD2.2, DD2.3 pozwoli im przepuszczać ujemne impulsy z tranzystorów VT1, VT2. Te impulsy otwierają tranzystor VT7 na krótki czas, a dioda LED zapala się. Rezystor R13 ogranicza średni prąd płynący przez VD5 (aby nie przeciążać zasilacza, w przeciwnym razie wytwarzane przez niego napięcie zacznie spadać).

Niemal cały regulator domowej roboty (poza złączami, bezpiecznikiem, triakiem i diodą LED) zmontowany jest na płytce drukowanej wykonanej z jednostronnie foliowanej folii z włókna szklanego.

Tranzystory VT1, VT2, VT7 mogą być krzemem małej mocy, ale zawsze struktury rp-r, o współczynniku przenoszenia prądu większym niż 100. Prawie takie same wymagania dotyczące wyboru VT3, VT6, z wyjątkiem samej struktury. Ona jest tutaj n-pn. Jako VT5 dopuszczalna jest półprzewodnikowa trioda serii KT201 (z dowolnym indeksem literowym na końcu). Możesz także użyć krzemowych tranzystorów małej mocy o strukturze np-n, zabezpieczając taką wymianę poprzez włączenie VD4 (na rysunku jest to zaznaczone przerywanym konturem). Dioda ochroni złącze emiterowe przed wstecznym zanikiem napięcia, który pojawia się po zamknięciu tranzystora VT5. Zamiast VT4 wszystkie tranzystory polowe z serii KP305 działają równie dobrze.

Niezbyt surowe kryteria doboru innych komponentów radiowych. Dioda Zenera VT3 nie jest tutaj wyjątkiem - zrobi to każdy, kto ma napięcie stabilizujące 10 V. Diody z serii KD509, KD510, KD522. Kondensatory: C5 typ K50 - 24, K50 - 29; C6, C7 - K53; C3 - dowolny tlenek; C4, C9 - krzem; C1, C2, C8 - typy folii metalowej K70 - K78 (ponadto C2 ma znamionowe napięcie robocze co najmniej 250 V). Rezystor zmienny - dowolnego typu, jego korpus jest podłączony do przewodu „dodatniego” obwodu mocy w celu ekranowania. Rezystory stałe - typ C2 - 33N, MLT. Jeśli chodzi o bezpiecznik FU1, to oczywiście musi on odpowiadać prądowi określonego obciążenia.

Debugowanie urządzenia sprowadza się do doboru rezystora R10 zgodnie z następującą metodą (jest to zwięźle przedstawione).

Styk 2 elementu DD1.1 jest tymczasowo odłączony od obwodu i podłączony do styku 1. Instalując rezystor zmienny o wartości nominalnej 10 kOhm zamiast R100, zmniejsz jego rezystancję do zera. Włączają regulator triaka w sieci i czekają minutę lub dwie, aż kondensator elektrolityczny C2 zostanie naładowany przez „małej pojemności” C10 do napięcia nominalnego 5 V.

Kontrolując kształt impulsów w obciążeniu za pomocą oscyloskopu, zwiększa się rezystancję rezystora zmiennego - zastępując R10, aż triak przestanie się otwierać. Następnie obciążenie jest kilkakrotnie włączane i wyłączane, wykorzystując istniejące elementy regulacyjne, tak aby tranzystor / T4, pracując prawidłowo, bezpiecznie blokował VS1. Następnie zmienny rezystor jest zastępowany stałym i przywracane jest połączenie wyjścia 2 DD1.1 zgodnie ze schematem.

Praktyka pokazuje: instalując i dobierając rezystor R11, można osiągnąć, że maksymalna rezystancja rezystora R9, działającego jako reostat, będzie odpowiadała zerowemu napięciu na obciążeniu. Aby zminimalizować spadek napięcia na triaku, gdy obciążenie jest w pełni włączone, należy je jak najszybciej otworzyć po rozpoczęciu półcyklu. Oznacza to, że układ kształtowania impulsów napięcia sieciowego przechodzącego przez zero musi generować wystarczająco krótkie impulsy. Aby je zminimalizować, należy zwiększyć rezystancję rezystora R3 i wybrać R7. Niepożądane jest podążanie ścieżką obniżania oceny R4 - to marnowanie energii.

I dalej. Tworząc i praktycznie stosując kontroler triakowy, nie można zapominać, że gdy urządzenie jest podłączone do sieci, wszystko, łącznie z rezystorem zmiennym, znajduje się pod jego wysokim napięciem. I nie żartują z prądem przemiennym 220 V, nawet jeśli obudowa elektronicznego produktu domowej roboty jest wykonana z dobrej jakości materiału izolacyjnego.

Autor: A.Rudenko

Zobacz inne artykuły Sekcja Regulatory mocy, termometry, stabilizatory ciepła.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Szympans jako szczyt ewolucji 20.09.2007

Czas przestać myśleć, że człowiek jest szczytem ewolucji. W rzeczywistości szympansy są bardziej „zaawansowanym” gatunkiem.

Grupa genetyków z University of Michigan (USA) badała sekwencje DNA w 13 genach ludzi, szympansów i makaków rezus. Okazało się, że 888 geny szympansów uległy zmianie w wyniku doboru naturalnego, odkąd ludzie i szympansy oddzielili się od wspólnego przodka około 233 milionów lat temu. Spośród ludzkich genów tylko 6 zmieniły się od tego czasu.

Tak więc ewolucja szympansów poszła dalej niż nasza. Czy to nie oznacza, że ​​małpy po pewnym czasie staną się mądrzejsze od ludzi?

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Rzym jest starszy

▪ Nowe diody LED emitujące podczerwień do 180 MW/ster

▪ Ogrzewanie solą

▪ Okulary do wirtualnej rzeczywistości Panasonic MeganeX

▪ Tania i łatwa hodowla żywej tkanki

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Nadzór audio i wideo. Wybór artykułu

▪ Artykuł Odwaga obywatelska. Popularne wyrażenie

▪ artykuł W którym mieście nadal funkcjonuje system poczty pneumatycznej? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Astilbe chiński. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Turbiny wiatrowe w rolnictwie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Ilość kart. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:





Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024