Ściemniacz triakowy z kontrolą impulsu fazowego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Regulatory prądu, napięcia, mocy

 Komentarze do artykułu

Radioamatorzy od kilkudziesięciu lat kolekcjonują różne wersje tyrystorowego regulatora mocy. Urządzenie to, podłączone pomiędzy siecią 220 V AC a obciążeniem, umożliwia zmianę mocy uwalnianej w obciążeniu w określonych granicach. Jeśli obciążeniem było domowe urządzenie oświetleniowe, taką jednostkę nazywano ściemniaczem, a jeśli lutownicą, nazywano ją regulatorem temperatury jej końcówki. Teraz nie tylko nowa nazwa tych urządzeń - ściemniacze - przyszła z zagranicy, ale one same trafiły do ​​sprzedaży. Według autora artykułu opublikowanego poniżej, ściemniacze te są dalekie od doskonałości.

Ściemniacz to tyrystorowy regulator mocy przeznaczony w szczególności do regulacji jasności żarówek w domowych urządzeniach oświetlenia elektrycznego (żyrandole, kinkiety, lampy podłogowe itp.). Można go wbudować w przełączniki ścienne w obszarach mieszkalnych.

Analiza obwodów ściemniaczy produkowanych przemysłowo (głównie chińskich) wykazała, że ​​znajdujący się w nich obwód z przesunięciem fazowym zasilany jest niestabilizowanym napięciem. Prowadzi to do tego, że moment otwarcia dinistora w każdym półokresie, a co za tym idzie triaka, zależy od napięcia sieciowego, co z kolei powoduje zauważalne różnice w mocy obciążenia ściemniacza przy wahaniach napięcia sieciowego. Ogranicza to zakres stosowania tego typu urządzeń.

Radio opublikowało opis regulatora mocy, w którym usunięto tę wadę. Ale niestety ten regulator jest przeznaczony do pracy z obciążeniami, których moc nie przekracza 100 W. Próba przystosowania go do pracy z lampami o większej mocy poprzez wymianę tyrystora VS1 i diody VD2 nie powiodła się - przy minimalnej jasności lampy nieprzyjemnie migoczą ze względu na półfalowe prostowanie napięcia sieciowego przez diodę VD2.

W tej sytuacji mógłby pomóc mostek diodowy podłączony na wejście regulatora (diodę VD2 trzeba będzie usunąć), ale umieszczenie mocnego mostka diodowego i tyrystora w standardowej niszy przełącznika jest problematyczne, nie mówiąc już o braku aktywnej konwekcji powietrza w obszarze instalacji. Obecność pięciu elementów w obwodzie obciążenia również nie zwiększa niezawodności urządzenia.

Ponadto lampy w oprawach, gdy się przepalą, często powodują zamknięcie obwodu, choć krótkotrwałe, ale wystarczające do wyłączenia elementu przełączającego. Każdorazowa wymiana tego elementu i mostka prostowniczego jest bardzo kosztowna, zarówno pod względem kosztów pracy, jak i kosztów pieniężnych.

Stabilizatory mocy z impulsem fazowym z mocnym triakiem jako elementem przełączającym wyróżniają się wyższą wydajnością i małą liczbą elementów w obwodzie obciążenia, ale ze względu na funkcje kontrolne urządzenia te są często dość kłopotliwe w obwodach. Próba połączenia zalet wymienionych rozwiązań obwodów doprowadziła do powstania urządzenia (rys. 1), które nie wymaga stosowania transformatora impulsowego.

Analog dinistora jest montowany na tranzystorach VT1 i VT2. do którego wprowadzona jest dioda VD1. Umożliwiło to zastosowanie tranzystora VT2 jako stycznika ukośnego mostka prostowniczego VD3-VD6 małej mocy. triak VS1 zawarty w obwodzie elektrody sterującej.

Na początku półcyklu napięcia sieciowego oba tranzystory, dioda VD1 i triak są zamknięte, a kondensator C1 jest rozładowywany. Rosnące napięcie wytwarza prąd przez rezystory R9, R8, diody mostkowe, rezystor R7 i diodę Zenera VD2. Spadek napięcia na rezystorze R9 nie jest jeszcze wystarczający, aby otworzyć triak. Dioda Zenera VD2 połączona szeregowo z rezystorem balastowym R7. ogranicza napięcie pomiędzy punktami A i B do 12 V.

Przez rezystory R3, R4 kondensator C1 zaczyna się ładować. Gdy tylko napięcie na nim przekroczy napięcie na rezystorze R6, tranzystor VT1 zacznie się otwierać. Spadek napięcia na rezystorze R2 spowoduje nieznaczne otwarcie tranzystora VT2, powodując spadek napięcia na jego kolektorze. W rezultacie napięcie na rezystorze R6 zaczyna spadać i staje się dodatnie. OS, którego działanie prowadzi do lawinowego otwarcia obu tranzystorów analogu dinistora. Gdy tylko spadek napięcia na tranzystorze VT2 stanie się mniejszy niż na rezystorze R6, dioda VD1 otworzy się, jeszcze bardziej przyspieszając otwarcie analogu dinistora, a tym samym zmniejszając moc rozpraszaną przez tranzystor VT2. Pod koniec procesu oba tranzystory przechodzą w stan nasycenia.

Przekątna wyjściowa mostka diodowego VD3-VD6 okazuje się zamknięta, prąd płynący przez rezystory R8 i R9 wzrasta, a triak VS1 otwiera się, podłączając obciążenie do sieci na pozostałą część półcyklu. Prędkość ładowania kondensatora C1, a tym samym moment otwarcia tranzystora VT1, zależą od położenia rezystora zmiennego R4. który reguluje moc uwalnianą w obciążeniu.

Jeżeli rezystancja obwodu R3R4 okaże się tak duża, że ​​kondensator nie zdąży naładować się do napięcia wymaganego do otwarcia analogu dinistora, pozostanie zamknięty. Ale pod koniec półcyklu kondensator C1 będzie nadal rozładowywany przez tranzystor VT1, ponieważ napięcie na rezystorze R6 w tym momencie spadnie do zera.

To powiązanie początku ładowania kondensatora C1 z początkiem półcyklu jest konieczne, aby wyeliminować efekt „histerezy”, który może wystąpić podczas regulacji mocy za pomocą rezystora R4. Efekt ten objawia się „zaostrzeniem” charakterystyki sterowania: gdy pokrętło regulatora zostanie przekręcone z pozycji minimalnej mocy pod mały kąt, moc w obciążeniu gwałtownie wzrasta.

Rezystor R1 ogranicza prąd rozładowania do poziomu bezpiecznego dla tranzystorów, rozciągając impuls rozładowania w czasie, aby zapewnić pewniejsze otwarcie triaka. R8 ogranicza prąd płynący przez elektrodę sterującą. Rezystor R2 zapobiega spontanicznemu działaniu analogu dinistora ze względu na wzrost prądu kolektora tranzystora VT2 po jego nagrzaniu. Rezystor R9 utrzymuje triak zamknięty (jeśli nie został już otwarty) podczas szczytów napięcia sieciowego.

Maksymalna moc obciążenia regulatora przy jednoczesnym zapewnieniu skutecznego chłodzenia triaka i tranzystora VT2 wynosi 1 kW

Większość części urządzenia zamontowana jest na płytce drukowanej wykonanej z foliowego laminatu z włókna szklanego o grubości 1 mm. Rysunek płytki pokazano na ryc. 2.

Wszystkie rezystory oprócz R4 to MLT, R4 to dowolny mały rezystor, który mieści się w przydzielonej mu przestrzeni. Ponieważ wszystkie części regulatora znajdują się pod napięciem sieciowym, należy wziąć to pod uwagę podczas jego instalacji i użytkowania. W szczególności uchwyt rezystora zmiennego R4 musi być wykonany z materiału izolacyjnego.

Rezystory R8, R9 są przylutowane do zacisków triaka zainstalowanego na zewnątrz płytki. Jeżeli moc obciążenia przekracza 600 W, triak należy wyposażyć w radiator w postaci miedzianej płytki o wymiarach 20x20x1 mm. Kondensator C1 - KM-6, K73-17 lub K73-9

Diody KD105V można zastąpić KD105G lub innymi o napięciu wstecznym co najmniej 400 V. Tranzystor KT361V możemy zastąpić dowolnym z tej serii, a KT538A KT6135A lub w skrajnych przypadkach KT940A, który ma ograniczoną pojemność kolektora rezerwa napięcia emitera. Złącze X1 - dowolne małe, z dwoma stykami, przeznaczone na napięcie sieciowe; Możesz użyć dwóch jednopinowych. Odpowiednie są również zaciski śrubowe.

Regulator nie wymaga regulacji, jednak wskazane może być dokładniejsze dobranie rezystora R3, aby uzyskać maksymalną jasność lamp w skrajnie lewym (wg schematu) położeniu suwaka rezystora R4.

Zmontowaną płytkę montuje się we wnęce zdemontowanego wcześniej włącznika ściennego. Od zewnątrz wnęka przykryta jest ozdobnym panelem przednim, na który przymocowany jest rezystor zmienny R4 – pełni on zarówno funkcję włącznika światła, jak i regulacji jasności. Urządzenie można również zamontować w stojaku lampy podłogowej lub lampy stołowej.

Autor: A. Dzanaev, Orenburg

Zobacz inne artykuły Sekcja Regulatory prądu, napięcia, mocy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum proteza pamięci 05.04.2018 Amerykańscy naukowcy przeprowadzili eksperyment, aby stworzyć protezę pamięci. Stanie się panaceum dla pacjentów z chorobami neurodegeneracyjnymi. Problem niskiej jakości pamięci jest dla współczesnego człowieka bardzo poważny. Amerykańscy neurofizjolodzy opracowali specjalny implant, który pomoże poprawić pamięć. W zeszłym miesiącu zakończyły się testy tego urządzenia, które zakończyły się sukcesem i przyczyniły się do poprawy pamięci badanych o 15%. Praca ta została wykonana przez grupę naukowców z University of Southern California (USA) i Wake Forest Baptist Medical Center. Oczekuje się, że urządzenie pomoże poprawić wydajność pamięci nawet o 40%. Eksperci zwracają uwagę, że główną uwagę zwrócono na pamięć krótkotrwałą, ponieważ to ona przede wszystkim cierpi na chorobę Alzheimera, udar i różne urazy głowy. Do testów wybrano ochotników, do których mózgu podłączono urządzenie oddziałujące na neurony hipokampu, odpowiedzialne za pamięć epizodyczną. Wiadomo, że proteza pamięci oparta jest na nieliniowym modelu matematycznym MIMO (multi-stream data transfer). Po przetestowaniu protezy pamięci stało się jasne, że może ona poprawić jakość życia znacznej liczby pacjentów. Kiedy stanie się dostępny dla dużej liczby pacjentów, wciąż nie wiadomo.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Po raz pierwszy w magnetosferze Ziemi zarejestrowano eksplozję energii

▪ Nowy pakiet oprogramowania do projektowania cyfrowych aplikacji wideo

▪ Interakcja między dwoma kryształami czasoprzestrzeni

▪ Podatność urządzeń USB

▪ Orzechowe kontra Miedź

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Stabilizatory napięcia. Wybór artykułu

▪ Artykuł Wpływ substancji szkodliwych na człowieka. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Gdzie znajduje się najpotężniejsza farma wiatrowa? Szczegółowa odpowiedź

▪ Główny projektant artykułu. Opis pracy

▪ Artykuł DIY Diody LED oLED. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Syntezator częstotliwości do przenośnej stacji radiowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024