|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Ściemniacz triakowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie Oferowany do uwagi czytelników ściemniacz pozwala na regulację jasności oświetlenia w lokalu, mocy domowych elementów grzejnych, prędkości obrotowej silników prądu przemiennego. Może być również stosowany do zmniejszania prądu rozruchowego lamp żarowych, co wydłuża ich żywotność. Sterowanie ściemniaczem odbywa się za pomocą przycisków, co umożliwia włączanie i wyłączanie obciążenia w zauważalnej odległości od sterowanego obiektu. Aby przycisk można było łatwo znaleźć w ciemności, obok niego zainstalowano diodę LED, która świeci tylko wtedy, gdy światło jest wyłączone. Regulator ten jest wykonany na podstawie urządzenia opisanego w artykule S. Biryukova „Timistorowe regulatory mocy” („Radio”, 1996, nr 1, s. 44 - 46). Natomiast proponowany w tym artykule ściemniacz nie jest całkowicie odłączony od sieci, co wymagało jego sfinalizowania w celu zmniejszenia poboru prądu. W rezultacie prąd spadł do 1,5 mA we wszystkich trybach pracy. Po udoskonaleniu rozszerzył się również zakres sterowania mocą. Przy obciążeniu stu watowym jest to około 99%. Schemat ideowy ściemniacza przedstawiono na rys. 1. Do sterowania triakiem VS1 wymagany jest układ kształtowania krótkich impulsów, którego jedno z wyjść jest podłączone do przewodu zasilającego. Strugarka zasilana jest ze źródła zmontowanego na elementach C2, R2, VD1 - VD3, C4, C5. Diody VD1, VD2 pełnią funkcje prostownika. Napięcie wyprostowane jest stabilizowane na poziomie 10 V przez diodę Zenera VD3. Kondensatory C4, C5 są częścią filtra wygładzającego, a C4 bocznikuje głównie zakłócenia sieciowe o wysokiej częstotliwości, które nie są tłumione przez kondensator tlenkowy C5 ze względu na jego znaczną indukcyjność pasożytniczą.
Przy dodatnim napięciu na anodzie większość triaków można otworzyć impulsami o dowolnej (w stosunku do katody) polaryzacji docierającymi do elektrody sterującej, a przy napięciu ujemnym impulsami tylko o ujemnej biegunowości. Dodatnie wyjście zasilacza opisywanego regulatora jest podłączone do katody triaka. W rezultacie na jego elektrodzie sterującej powstaną ujemne impulsy dla dowolnej polaryzacji na anodzie. Podczas korzystania z metody impulsu fazowego moc w obciążeniu jest regulowana poprzez zmianę części półcyklu napięcia sieciowego, podczas którego triak przepuszcza prąd. W tym celu należy wybrać początek każdego półokresu napięcia sieciowego (odpowiada to napięciu równemu lub bliskiemu zeru), a następnie na 10 ms (czas trwania połowy okresu napięcia sieciowego o częstotliwości 50 Hz) w celu utworzenia samego impulsu sterującego. Zatem im szybciej triak się otworzy, tym więcej mocy zostanie przydzielone do obciążenia. Kształtownik impulsów o częstotliwości 100 Hz jest montowany na elementach VT1, VT2, R4, R5, R8. Podczas dodatniego półcyklu napięcia sieciowego tranzystor VT1 jest otwarty, podczas ujemnego półcyklu tranzystor VT2. Rezystor R5 ogranicza prąd bazowy tranzystorów. Rezystor R8 pełni funkcje obciążenia kolektora obu tranzystorów. Gdy napięcie sieciowe jest bliskie zeru, oba tranzystory są zwarte, a napięcie na ich kolektorach jest równe napięciu na ujemnym zacisku zasilacza. Jednocześnie na wejściu 1 elementu DD1.1 powstają krótkie impulsy o ujemnej polaryzacji, odpowiadające początkowi każdego półokresu napięcia sieciowego. W stanie załączenia regulatora na wejściu 2 elementu DD1.1 występuje napięcie odpowiadające wysokiemu poziomowi logicznemu, w związku z czym impulsy ujemne na wejściu 1 tego elementu są przez niego odwracane i podawane do podstawy tranzystor VT5, który jest podłączony zgodnie z obwodem wtórnika emitera. Płynący przez niego prąd ładuje kondensator C8 prawie do napięcia zasilacza. Kondensator jest rozładowywany przez obwód R9, R10, R12, VT4. Gdy jest rozładowany do napięcia odpowiadającego progowi, elementy DD1.2 i DD1.3 są przełączane. Spadek napięcia występujący na wyjściu 11 elementu DD1.3 jest różnicowany przez obwód C9R13 i w postaci impulsu o czasie trwania około 12 μs jest podawany przez falownik DD1.4 do wzmacniacza prądowego na tranzystor VT6, a następnie do elektrody sterującej triaka VS1. Rezystor zmienny R10 reguluje czas rozładowania kondensatora C8, który określa moment włączenia triaka, a tym samym skuteczne napięcie na obciążeniu. Dioda Zenera VD5 zapewnia niezawodne uruchomienie urządzenia ściemniającego. W przypadku jego braku, w pierwszej chwili włączenia regulatora po przerwie w działaniu, przez przejście sterujące triaka i tranzystora VT6 zaczyna płynąć prąd, co nie pozwala na naładowanie kondensatora filtrującego C5 i uniemożliwia zasilanie napięcie od wzrostu do wartości nominalnej. Rezystor R15 ogranicza prąd poprzez przejście sterujące triaka. Konieczność takiego ograniczenia nie jest spowodowana zapewnieniem bezpieczeństwa pracy diody Zenera i triaka (tak krótki impuls prądu nie może ich wyłączyć), ale możliwym pogorszeniem sprawności ściemniacza. Na falowniku DD2.1 i wyzwalaczu DD3.1 montowane jest urządzenie sterujące do włączania i wyłączania ściemniacza, na tranzystorze VT4 - węzeł płynnego włączania obciążenia oraz na elementach DD2.2, DD2.3 , VT7, HL1 - węzeł do podświetlenia przycisku SB1 (SB2 - SBn ). Gdy regulator jest początkowo włączony lub po zaniku zasilania, obwód C3R3 generuje dodatni impuls na wejściu R wyzwalacza DD3.1, ustawiając go w stan zerowy, przy którym następuje wyłączenie obciążenia. Element DD3.1 reaguje na dodatni spadek napięcia na wejściu C i za każdym razem, gdy się pojawia, zmienia swój stan na przeciwny. Łańcuch R1C1 tłumi odbijanie styków przycisku SB1. Poprzez rezystor R1 ustawia się również napięcie na wejściu falownika DD2.1. Po naciśnięciu przycisku SB1 na wyjściu tego elementu następuje dodatni spadek napięcia, przełączając wyzwalacz DD3.1 w stan pojedynczy. Wysoki poziom logiczny, który pojawia się jednocześnie na bezpośrednim wyjściu wyzwalacza, umożliwia działanie elementu logicznego DD1.1. W tym samym czasie przez rezystor R6 kondensator C6 jest ładowany do prawie 10 V. Wraz ze wzrostem napięcia na tym kondensatorze napięcie na bramce tranzystora VT4 wzrasta, a rezystancja jego kanału stopniowo maleje, osiągając minimum 5 ... 7 s po rozpoczęciu ładowania kondensatora C6. A ponieważ kanał tranzystora VT4 szeregowo z rezystorem R10 jest zawarty w obwodzie rozładowania kondensatora C8, moc w obciążeniu stopniowo wzrasta do poziomu ustawionego przez rezystor R10. Rezystor R11 wytwarza minimalne napięcie ujemne na bramce tranzystora VT4, co zapewnia całkowite wyłączenie ściemniacza przy zerowej rezystancji rezystora R10. To przesunięcie jest również konieczne, aby po włączeniu ściemniacza obciążenie natychmiast się włączało. Kondensator C7 bocznikuje rezystor R11 w napięciu przemiennym, wyłączając go z obwodu rozładowania kondensatora C8. Niski poziom napięcia z odwrotnego wejścia wyzwalacza DD3.1 zamyka tranzystor VT3 i uniemożliwia przełączanie falowników DD2.2 i DD2.3. W rezultacie tranzystor VT7 pozostaje zamknięty, nie przepływa przez niego prąd, a dioda LED HL1 zawarta w jego obwodzie emitera nie świeci. Następnym razem, gdy naciśniesz przycisk SB1 (SB2-SBn), spust przełączy się z powrotem do stanu zerowego. Logiczne zero z jego wyjścia 13 zabrania przełączania elementu DD1.1, a na wyjściu tego ostatniego ustawiany jest wysoki poziom logiczny, utrzymując stan otwarty tranzystora VT5. W rezultacie kondensator C8 zostanie naładowany do maksymalnego napięcia, a obciążenie zostanie odłączone od napięcia. Logiczny poziom zerowy obecny w tym czasie na wyjściu 12 wyzwalacza otworzy tranzystor VT3, przez który kondensator C6 szybko się rozładuje, a ściemniacz będzie gotowy do ponownego włączenia. Wysoki poziom napięcia logicznego z wyjścia 12 wyzwalacza trafi również na wejścia 13 i 9 elementów logicznych DD2.2, DD2.3 i pozwoli im pominąć ujemne impulsy z obciążenia tranzystorów VT1, VT2. Impulsy te otworzą tranzystor VT7 na krótki czas, a dioda HL1 zawarta w jego obwodzie emitera zaświeci się. Rezystor R14 ogranicza średni prąd płynący przez diodę LED, aby nie przeciążać zasilacza, w przeciwnym razie jego napięcie zacznie spadać. Wszystkie części ściemniacza, z wyjątkiem triaka VS1 i diody LED HL1, są zamontowane na płytce drukowanej wykonanej z jednostronnie foliowanej włókna szklanego. Rysunek płytki pokazano na ryc. 2, a i położenie części na nim - na ryc. 2, b.
Podczas instalacji można użyć rezystorów stałych C2 - ZZN lub MLT oraz dowolnego rezystora zmiennego wskazanego na schemacie obwodu rezystancji. Kondensatory C1, C2, C8 - K73-15, K77 - 3 i inne z serii K70 - K78, kondensator C2 musi być przystosowany do napięcia co najmniej 250 V. Kondensator C3 - dowolne tlenkowe, C4, C9 - ceramiczne KM - 5, K10 - 17, C5 - K50 - 24 lub K50 - 29, C6, C7 - K53 - 14. KD510, KD509 z dowolnym indeksem literowym mogą pracować w miejsce diod. Dioda Zenera VD3 - dowolna o napięciu stabilizującym 10 V. Tranzystory VT1, VT2 mogą być dowolnymi krzemowymi strukturami pnp małej mocy o współczynniku przenoszenia prądu większym niż 100. Tranzystory VT3, VT6, VT7 - krzem małej mocy, VT5 - Seria KT201 z dowolnym indeksem literowym. Odpowiednie są również krzemowe tranzystory małej mocy o strukturze npn, ale w tym przypadku należy dołączyć do urządzenia diodę VD4, pokazaną na schemacie linią przerywaną. Dioda chroni złącze emiterowe przed przebiciem przez napięcie wsteczne, które pojawia się na nim za każdym razem po zamknięciu tranzystora VT5. Tranzystor polowy z serii KP305 z dowolnym indeksem literowym. Bezpiecznik FU1 musi mieć prąd znamionowy nie mniejszy niż prąd obciążenia. Ustanowienie ściemniacza sprowadza się do doboru rezystora R11. W pierwszej kolejności należy przerwać obwód łączący pin 2 elementu DD1.1 i pin 13 wyzwalacza DD3.1. Następnie pin 2 DD1.1 jest podłączony do jego pinu 1. Następnie suwak rezystora R10 jest ustawiony w dolnym położeniu zgodnie ze schematem. Zamiast rezystora R11 dołączony jest rezystor zmienny o rezystancji 100 kOhm, a jego suwak jest ustawiony w takiej pozycji, że rezystancja zawarta w obwodzie wynosi zero. Następnie włącz ściemniacz do sieci i poczekaj, aż na wyjściu zasilacza ustali się napięcie znamionowe 10 V. Następnie za pomocą oscyloskopu do kontroli kształtu impulsów prądowych w obciążeniu zwiększ rezystancję rezystor zmienny (R11), aż triak VS1 przestanie się otwierać. Następnie obciążenie jest kilkakrotnie włączane i wyłączane, za każdym razem sprawdzając, czy tranzystor VT4 niezawodnie zamyka triak VS1. Następnie zmienny rezystor jest zastępowany stałym i przywracane jest połączenie wyjścia 2 elementu DD1.1 z wyjściem 13 wyzwalacza DD3.1. W razie potrzeby, instalując i wybierając rezystor R12, można zapewnić, że maksymalna rezystancja rezystora R10, działającego jako rezystor, odpowiada zerowemu napięciu na obciążeniu. Aby triak spadł jak najmniej napięcia, gdy obciążenie jest w pełni włączone, musi otworzyć się tak szybko, jak to możliwe po rozpoczęciu półcyklu. W tym celu układ kształtowania impulsu przejścia przez zero napięcia sieciowego musi generować wystarczająco krótkie impulsy. Ich minimalizację uzyskuje się poprzez dobór rezystorów R4 i R8. Niepożądane jest zmniejszanie rezystancji rezystora R5, TVK, ponieważ zwiększy to zużycie energii. Ściemniacz ma tak dobrą cechę: jeśli obciążenie zostało włączone, to po krótkotrwałej awarii zasilania w sieci (na okres nie dłuższy niż 2 minuty) włączy się ponownie. Dzieje się tak dlatego, że kondensator C5 w filtrze zasilania rozładowuje się bardzo powoli, przez co żadna bramka logiczna nie jest przełączana. Przy ustawianiu ściemniacza i jego praktycznym użytkowaniu należy pamiętać, że wszystkie jego elementy, w tym oś rezystora nastawnego, znajdują się pod napięciem sieciowym. Aby ograniczyć prąd płynący przez diodę HL1, zaleca się przeniesienie rezystora R14 z obwodu podstawowego tranzystora VT7 do jego obwodu emitera, zmniejszając rezystancję R14 do 0,5 ... 1 kOhm. Autor: A.Rudenko, Charków, Ukraina
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Bakterie na elektrodach z nanowłókien mogą oczyszczać ścieki ▪ Grubość smartfona Vivo X3 mniejsza niż 6 mm
▪ sekcja serwisu Zagadki dla dorosłych i dzieci. Wybór artykułów ▪ artykuł Łódź z silnikiem parowym strumieniowym. Wskazówki dla modelarza ▪ artykuł Co sprawia, że Twój głos się zmienia? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Astma oskrzelowa. Opieka zdrowotna ▪ artykuł Antena logarytmiczno-okresowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Pierścienie papierowe. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony