Način na koji možete sastaviti regulator napona do-it-yourself 220 V, mreža je puna. U većini slučajeva to su krugovi na tiristorima ili tiristorima. Tiristor je, za razliku od triaka, češći radio element, a krugovi koji se na njemu temelje mnogo su češći. Analizirajmo različite verzije performansi, temeljene na oba poluvodička elementa.
Triac power regulator
Triac je, u velikoj mjeri, poseban slučaj tiristora koji prenosi struju u oba smjera, pod uvjetom da je viši od struje zadržavanja. Jedan od njegovih nedostataka je loša izvedba na visokim frekvencijama. Stoga se često koristi u mrežama niske frekvencije. Za izgradnju regulatora snage koji se temelji na konvencionalnoj mreži 220 V, 50 Hz, vrlo je pogodan.
Regulator napona na triaku koristi se u uobičajenim kućanskim aparatima gdje je potrebno podešavanje. Shema kontrole snage na triaku je kako slijedi.
- Pr. 1 - osigurač (odabran ovisno o potrebnoj snazi).
- R3 - otpornik ograničenja struje - služi da osigura da ostali otpornici s potenciometrom nula ne izgaraju.
- R2 - potenciometar, trimer, što je podešavanje.
- C1 - glavni kondenzator, čija se naboja, do određene razine, ujedinjuje dinistor, zajedno s R2 i R3 tvori RC krug
- VD3 - dinistor, čije otvaranje kontrolira triak.
- VD4 - triac - glavni element koji proizvodi prebacivanje i, sukladno tome, podešavanje.
Glavni posao povjeren je dinistoru i triacu. Mrežni napon se dovodi u RC-lanac u koji je ugrađen potenciometar, pa se time regulira snaga. Podešavanjem otpora mijenjamo vrijeme punjenja kondenzatora, a time i prag za uključivanje dinistora, koji, pak, uključuje triak. Krug RC prigušivača spojen paralelno s triakom služi za izglađivanje buke na izlazu, kao i za reaktivno opterećenje (motor ili induktivnost), što sprječava triak od visokih nagiba povratnog napona.
Triak se uključuje kada struja koja prolazi kroz dinistor premašuje zadržavajuću struju (referentni parametar). Isključuje se, kad struja postane manja od struje zadržavanja . Provodljivost u oba smjera omogućuje podešavanje ravnomjernijeg podešavanja nego što je to moguće, na primjer, na jednom tiristoru, uz korištenje minimalnog broja elemenata.
Oscilogram kontrole snage prikazan je u nastavku. To pokazuje da nakon uključivanja triac, preostali polu-val ide na opterećenje i kada dosegne 0, kada drži struja smanjuje do te mjere da je triac je isključen. U drugom "negativnom" polu-ciklusu odvija se isti proces, budući da triak ima vodljivost u oba smjera.
Tiristorski napon
Za početak, da vidimo što se tiristor razlikuje od triaca. Tiristor sadrži 3 pn spoja, a triak sadrži 5 pn spojeva. Ne ulazeći u detalje, jednostavno rečeno, triak ima provodljivost u oba smjera, a tiristor je samo u jednom. Grafički elementi prikazani su na slici. Iz grafike je jasno vidljiva .
Princip rada je apsolutno isti. Na što je ugrađena kontrola snage u bilo kojoj shemi. Razmotrite nekoliko krugova tiristorskog regulatora. Prvi najjednostavniji krug, koji u osnovi ponavlja krug na gore opisanom triaku. Drugi i treći - uz korištenje logike, sklopovi koji bolje uguše smetnje generirane u mreži prebacivanjem tiristora.
Jednostavan sklop
U nastavku je prikazan jednostavni krug regulacije faze na tiristoru .
Njegova jedina razlika od kruga na triac je da se podešavanje odvija samo na pozitivnom poluvalu mrežnog napona. Strujni RC krug kontrolira količinu otključavanja podešavanjem vrijednosti otpora potenciometra, čime se postavlja izlazna snaga na opterećenje. Na valnom obliku izgleda ovako.
Iz oscilograma se može vidjeti da kontrola snage ide ograničavanjem napona koji se primjenjuje na opterećenje. Figurativno govoreći, podešavanje je ograničiti napon napajanja na izlaz. Podešavanjem vremena punjenja kondenzatora promjenom promjenjivog otpora (potenciometar). Što je veći otpor, duže je potrebno napuniti kondenzator i manje energije će se prenijeti na teret. Fizika procesa detaljno je opisana u prethodnoj shemi. U ovom slučaju, to nije ništa posebno.
S generatorom temeljenim na logici
Druga mogućnost je složenija. Zbog činjenice da procesi prebacivanja na tiristorima uzrokuju velike smetnje u mreži, to je loše za elemente instalirane na opterećenju. Pogotovo ako je opterećenje složen uređaj s finim postavkama i velikim brojem čipova.
Takva realizacija tiristorskog regulatora snage vlastitim rukama prikladna je za aktivna opterećenja, na primjer, lemilo ili bilo koje uređaje za grijanje. Na ulazu se nalazi ispravljački most, pa će oba vala mrežnog napona biti pozitivna. Imajte na umu da s takvim krug, dodatni DC napon izvora od 9 V će biti potrebno za opskrbu čips.Oscilogram, zbog prisutnosti ispravljač most, će izgledati ovako.
Oba poluvalova sada će biti pozitivna zbog utjecaja ispravljačkog mosta. Ako je za reaktivna opterećenja (motori i druga induktivna opterećenja) poželjna prisutnost različitih polarnih signala, tada je za aktivna opterećenja iznimno važna pozitivna vrijednost snage. Isključivanje tiristora također se događa kada se polu-val približava nuli, drži struju do određene vrijednosti i tiristor je zaključan.
Na temelju tranzistora KT117
Prisutnost dodatnog izvora konstantnog napona može uzrokovati poteškoće, ako ne postoji, a potrebno je uopće izgraditi dodatni krug. Ako nemate dodatni izvor, možete koristiti sljedeću shemu, u kojoj je generator signala na kontrolni izlaz tiristora sastavljen na konvencionalnom tranzistoru. Postoje sheme koje se temelje na generatorima koji su izgrađeni na komplementarnim parovima, ali su oni složeniji i nećemo ih ovdje razmatrati.
U ovoj shemi, generator je izgrađen na dva bazna tranzistora KT117, koji će u takvoj primjeni generirati kontrolne impulse na frekvenciji koju određuje otpornik za izravnavanje R6. Dijagram je također implementirao sustav prikaza temeljen na LED-u HL1.
- VD1-VD4 je diodni most koji ispravlja oba poluvalova i omogućuje glatku kontrolu snage.
- EL1 - žarulja sa žarnom niti - prikazana je kao opterećenje, ali može postojati bilo koji drugi uređaj.
- FU1 - osigurač, u ovom slučaju košta 10 A.
- R3, R4 - otpornici ograničenja struje - potrebni su da ne izgaraju kontrolni krug.
- VD5, VD6 - zener diode - obavljaju ulogu stabilizacije napona određene razine na emiteru tranzistora.
- Tranzistor VT1 - KT117 - mora biti instaliran s točno takvim rasporedom baze br. 1 i baze br. 2, u protivnom krug neće raditi.
- R6 je rezni otpornik koji određuje trenutak kada impuls stigne na kontrolni izlaz tiristora.
- VS1 - tiristorski sklopni element.
- C2 - vremenski kontroler koji određuje vrijeme pojavljivanja kontrolnog signala.
Preostali elementi igraju neznatnu ulogu i uglavnom služe za ograničavanje struje i zaglađivanje impulsa. HL1 daje indikaciju i signalizira samo da je uređaj spojen na mrežu i da je pod naponom.