منظم طاقة الترياك. منظم جهد تيار متردد 220 فولت محول تيار متردد منظم جهد

يعتبر الثايرستور أحد أقوى أجهزة أشباه الموصلات ، ولهذا السبب غالبًا ما يستخدم في محولات الطاقة القوية. لكن لها خصائص التحكم الخاصة بها: يمكن فتحها بنبضة حالية ، لكنها ستغلق فقط عندما ينخفض ​​التيار إلى الصفر تقريبًا (على وجه الدقة ، أقل من تيار التثبيت). من هذا ، يتم تطبيق الثايرستور بشكل أساسي على تبديل التيار المتردد.

تنظيم جهد الطور

هناك عدة طرق لتنظيم جهد التيار المتردد باستخدام الثايرستور: يمكنك تخطي أو تعطيل نصف الدورات (أو فترات) جهد التيار المتردد بالكامل عند خرج المنظم. ويمكنك تشغيله ليس في بداية نصف دورة جهد التيار الكهربائي ، ولكن مع بعض التأخير - "أ". خلال هذا الوقت ، سيكون الجهد عند خرج المنظم صفراً ، ولن يتم نقل أي طاقة إلى الخرج. سيجري الجزء الثاني من نصف دورة الثايرستور التيار وسيظهر جهد الدخل عند خرج المنظم.

غالبًا ما يُطلق على وقت التأخير زاوية فتح الثايرستور ، وبالتالي عند الزاوية الصفرية ، سينتقل كل جهد الدخل تقريبًا إلى الإخراج ، وسيتم فقد الانخفاض في الثايرستور المفتوح فقط. مع زيادة الزاوية ، سيقلل منظم جهد الثايرستور من جهد الخرج.

يوضح الشكل التالي خاصية ضبط محول الثايرستور عند التشغيل على حمولة نشطة. بزاوية 90 درجة كهربائية يكون الخرج نصف جهد الدخل وبزاوية 180 درجة كهربائية. سيكون الناتج صفر درجة.

استنادًا إلى مبادئ تنظيم جهد الطور ، من الممكن بناء دوائر التنظيم والتثبيت والبداية الناعمة. من أجل بداية ناعمة ، يجب زيادة الجهد تدريجياً من الصفر إلى القيمة القصوى. وبالتالي ، يجب أن تتغير زاوية فتح الثايرستور من القيمة القصوى إلى الصفر.

دائرة منظم الجهد الثايرستور

جدول تصنيف العنصر

• C1 - الجهد 0.33 فائق التوهج لا يقل عن 16 فولت ؛
• R1 ، R2 - 10 كيلو أوم 2 واط ؛
• R3 - 100 أوم ؛
• R4 - المقاوم المتغير 33 كيلو أوم ؛
• R5 - 3.3 كيلو أوم ؛
• R6 - 4.3 كيلو أوم ؛
• R7 - 4.7 كيلو أوم ؛
• VD1 .. VD4 - D246A ؛
• VD5 - D814D ؛
• VS1 - KU202N ؛
• VT1 - KT361B ؛
• VT2 - KT315B.

الدائرة مبنية على قاعدة العناصر المحلية ، ويمكن تجميعها من تلك الأجزاء التي كانت موجودة مع هواة الراديو لمدة 20-30 عامًا. إذا تم تثبيت الثايرستور VS1 والثنائيات VD1-VD4 على المبردات المناسبة ، فسيكون منظم الجهد الثايرستور قادرًا على توصيل 10A للحمل ، أي بجهد 220 فولت ، يمكننا تنظيم الجهد عند الحمل 2.2 كيلو واط.

يحتوي الجهاز على اثنين فقط من مكونات الطاقة ، وجسر الصمام الثنائي والثايرستور. وهي مصممة لجهد 400 فولت وتيار 10 أمبير. يقوم جسر الصمام الثنائي بتحويل الجهد المتناوب إلى واحد نابض أحادي القطب ، ويتم تنظيم الطور لنصف الدورات بواسطة الثايرستور.

يحد المثبت المعياري للمقاومات R1 و R2 و zener diode VD5 الجهد الموفر لنظام التحكم عند مستوى 15 فولت.توصيل سلسلة المقاومات ضروري لزيادة جهد الانهيار وزيادة تبديد الطاقة.

في بداية الدورة النصفية للجهد المتناوب ، يتم تفريغ C1 وهناك أيضًا جهد صفري عند تقاطع R6 و R7. تدريجيًا ، تبدأ الفولتية في هاتين النقطتين في النمو ، وكلما انخفضت مقاومة المقاوم R4 ، كلما تجاوز الجهد عند الباعث VT1 الجهد عند قاعدته وفتح الترانزستور.
تشكل الترانزستورات VT1 ، VT2 ثايرستور منخفض الطاقة. عندما يكون الجهد عند تقاطع القاعدة-الباعث VT1 أكبر من العتبة ، يفتح الترانزستور ويفتح VT2. ويفتح VT2 الثايرستور.

المخطط المقدم بسيط للغاية ، ويمكن ترجمته إلى قاعدة عنصر حديثة. من الممكن أيضًا ، مع الحد الأدنى من التعديلات ، تقليل طاقة أو جهد التشغيل.

في الآونة الأخيرة ، في حياتنا اليومية ، يتم استخدام الأجهزة الإلكترونية بشكل متزايد لضبط جهد التيار الكهربائي بسلاسة. بمساعدة هذه الأجهزة ، يتم التحكم في سطوع وهج المصابيح ودرجة حرارة السخانات الكهربائية وسرعة المحركات الكهربائية.

الغالبية العظمى من منظمات الجهد المجمعة على الثايرستور لها عيوب كبيرة تحد من قدراتها. أولاً ، تحدث تداخلًا ملحوظًا في الشبكة الكهربائية ، والذي غالبًا ما يؤثر سلبًا على تشغيل أجهزة التلفزيون والراديو ومسجلات الأشرطة. ثانيًا ، لا يمكن استخدامها إلا للتحكم في الحمل بمقاومة نشطة - مصباح كهربائي أو عنصر تسخين ، ولا يمكن استخدامها مع الحمل الاستقرائي - محرك كهربائي ، محول.

وفي الوقت نفسه ، يمكن حل كل هذه المشكلات بسهولة عن طريق تجميع جهاز إلكتروني لا يؤدي فيه الثايرستور دور العنصر المنظم ، بل بواسطة ترانزستور قوي.

مخطط الرسم البياني

يحتوي منظم جهد الترانزستور (الشكل 9.6) على الحد الأدنى من العناصر الراديوية ، ولا يتداخل مع الشبكة الكهربائية ويعمل على حمل بمقاومة نشطة ومقاومة استقرائية. يمكن استخدامه لضبط سطوع الثريا أو مصباح الطاولة ، ودرجة حرارة التسخين لمكواة اللحام أو الموقد الكهربائي ، وسرعة دوران المروحة أو محرك الحفر ، والجهد على لف المحول. يحتوي الجهاز على المعلمات التالية: نطاق ضبط الجهد - من 0 إلى 218 فولت ؛ لا تزيد قوة الحمل القصوى عند استخدام ترانزستور واحد في دائرة التحكم عن 100 واط.

العنصر المنظم للجهاز هو الترانزستور VT1. جسر الصمام الثنائي VD1 ... VD4 يصحح جهد التيار الكهربائي بحيث يتم تطبيق جهد موجب دائمًا على المجمع VT1. يخفض المحول T1 الجهد من 220 فولت إلى 5 ... 8 فولت ، والذي يتم تصحيحه بواسطة كتلة الصمام الثنائي VD6 ويتم تنعيمه بواسطة مكثف C1.

أرز. رسم تخطيطي لمنظم جهد كهربائي قوي 220 فولت.

يعمل المقاوم المتغير R1 على ضبط حجم جهد التحكم ، ويحد المقاوم R2 من التيار الأساسي للترانزستور. يحمي الصمام الثنائي VD5 VT1 من الحصول على جهد قطبية سالب إلى قاعدته. الجهاز متصل بالتيار الكهربائي بواسطة قابس XP1. يستخدم Socket XS1 لتوصيل الحمولة.

يعمل المنظم على النحو التالي. بعد تشغيل الطاقة باستخدام مفتاح التبديل S1 ، يتم توفير جهد التيار الكهربائي بشكل متزامن إلى الثنائيات VD1 و VD2 والملف الأولي للمحول T1.

في هذه الحالة ، يقوم المعدل ، المكون من جسر الصمام الثنائي VD6 والمكثف C1 والمقاوم المتغير R1 ، بتوليد جهد تحكم يتم توفيره لقاعدة الترانزستور ويفتحه. إذا تم تشغيل المنظم في الوقت الحالي ، فإن الشبكة لديها جهد قطبي سالب ، يتدفق تيار الحمل عبر الدائرة VD2 - باعث-جامع VT1 ، VD3. إذا كانت قطبية جهد التيار الكهربائي موجبة ، يتدفق التيار عبر الدائرة VD1 - المجمع - الباعث VT1 ، VD4.

تعتمد قيمة تيار الحمل على مقدار جهد التحكم على أساس VT1. من خلال تدوير المحرك R1 وتغيير قيمة جهد التحكم ، فإنهم يتحكمون في تيار المجمع VT1. سيكون هذا التيار ، وبالتالي التيار المتدفق في الحمل ، أكبر ، وكلما زاد مستوى جهد التحكم ، والعكس صحيح.

مع الموضع الأيمن المتطرف لمحرك المقاوم المتغير وفقًا للرسم التخطيطي ، سيكون الترانزستور مفتوحًا بالكامل وستتوافق "جرعة" الكهرباء التي يستهلكها الحمل مع القيمة الاسمية. إذا تم نقل شريط التمرير R1 إلى أقصى وضع على اليسار ، فسيتم قفل VT1 ولن يتدفق أي تيار خلال الحمل.

من خلال التحكم في الترانزستور ، نقوم في الواقع بتنظيم سعة الجهد المتناوب والتيار الذي يعمل في الحمل. في الوقت نفسه ، يعمل الترانزستور في وضع مستمر ، مما يجعل هذا المنظم خاليًا من العيوب الكامنة في أجهزة الثايرستور.

البناء والتفاصيل

الآن دعنا ننتقل إلى تصميم الجهاز. يتم تثبيت جسور الصمام الثنائي ، والمكثف ، والمقاوم R2 والصمام الثنائي VD6 على لوحة دوائر بحجم 55 × 35 مم ، مصنوعة من جيتينكس المغلفة بالرقائق أو القماش المنسوج بسمك 1 ... 2 مم (الشكل 9.7).

يمكن استخدام الأجزاء التالية في الجهاز. الترانزستور - KT812A (B) ، KT824A (B) ، KT828A (B) ، KT834A (B ، V) ، KT840A (B) ، KT847A أو KT856A. جسور الصمام الثنائي: VD1 ... VD4 - KTs410V أو KTs412V أو VD6 - KTs405 أو KTs407 مع أي فهرس حرف ؛ الصمام الثنائي VD5 - سلسلة D7 أو D226 أو D237.

المقاوم المتغير - النوع SP ، SPO ، PPB بقوة 2 وات على الأقل ، ثابت - VS ، MJIT ، OMLT ، S2-23. مكثف أكسيد - K50-6 ، K50-16. محول الشبكة - TVZ-1-6 من التلفزيونات الأنبوبية ، TS-25 ، TS-27 - من تلفزيون Yunost أو أي جهاز آخر منخفض الطاقة بجهد لف ثانوي يبلغ 5 ... 8 فولت.

تم تصميم المصهر لتيار أقصى يبلغ 1 أ. مفتاح تبديل - TZ-S أو أي شبكة أخرى. XP1 هو قابس طاقة قياسي ، XS1 هو مقبس.

يتم وضع جميع عناصر المنظم في علبة بلاستيكية بأبعاد 150 × 100 × 80 ملم. يتم تثبيت مفتاح تبديل ومقاوم متغير مزود بمقبض زخرفي على اللوحة العلوية للعلبة. يتم تثبيت مأخذ توصيل الحمولة ومقبس الصمامات على أحد الجدران الجانبية للهيكل.

يوجد على نفس الجانب فتحة لسلك الطاقة. يتم تثبيت ترانزستور ومحول ولوحة دائرة في الجزء السفلي من العلبة. يجب أن يكون الترانزستور مجهزًا بمبرد بمساحة تبديد لا تقل عن 200 سم 2 وبسمك 3 ... 5 مم.

أرز. لوحة دوائر مطبوعة لمنظم جهد كهربائي قوي 220 فولت.

المنظم لا يحتاج إلى تعديل. مع التركيب المناسب والأجزاء الصالحة للصيانة ، يبدأ العمل فورًا بعد توصيله بالشبكة.

الآن بعض التوصيات لأولئك الذين يرغبون في تحسين الجهاز. تتعلق التغييرات بشكل أساسي بالزيادة في طاقة الخرج للجهة المنظمة. لذلك ، على سبيل المثال ، عند استخدام ترانزستور KT856 ، يمكن أن تكون الطاقة التي يستهلكها الحمل من الشبكة 150 واط ، و KT834 - 200 واط ، و KT847 - 250 واط.

إذا كان من الضروري زيادة طاقة الخرج للجهاز أكثر من ذلك ، فيمكن استخدام العديد من الترانزستورات المتصلة بالتوازي كعنصر تنظيم من خلال توصيل أطرافها الخاصة.

ربما ، في هذه الحالة ، يجب أن يكون المنظم مزودًا بمروحة صغيرة لتبريد الهواء المكثف لأجهزة أشباه الموصلات. بالإضافة إلى ذلك ، يجب استبدال جسر الصمام الثنائي VD1 ... VD4 بأربعة صمامات ثنائية أكثر قوة ، مصممة لجهد تشغيل لا يقل عن 600 فولت وقيمة تيار وفقًا للحمل المستهلك.

لهذا الغرض ، فإن أجهزة سلسلة D231 ... D234 ، D242 ، D243 ، D245 .. D248 مناسبة. سيكون من الضروري أيضًا استبدال VD5 بصمام ثنائي أقوى ، مُصنف للتيار حتى I A. أيضًا ، يجب أن يتحمل المصهر تيارًا أكبر.

للتحكم في بعض أنواع الأجهزة المنزلية (على سبيل المثال ، أداة كهربائية أو مكنسة كهربائية) ، يتم استخدام منظم طاقة قائم على التيرستورات. يمكنك معرفة المزيد حول مبدأ تشغيل عنصر أشباه الموصلات هذا من المواد المنشورة على موقعنا على الإنترنت. في هذا المنشور ، سننظر في عدد من القضايا المتعلقة بدارات التحكم في طاقة الحمل التيرستوري. كالعادة ، لنبدأ بالنظرية.

مبدأ تشغيل المنظم على التيرستورات

تذكر أنه من المعتاد تسمية التيرستورات بتعديل للثايرستور ، والذي يلعب دور مفتاح أشباه الموصلات بخاصية غير خطية. يكمن الاختلاف الرئيسي بينه وبين الجهاز الأساسي في التوصيل ثنائي الاتجاه أثناء الانتقال إلى وضع التشغيل "المفتوح" ، عندما يتم تطبيق التيار على قطب التحكم. بسبب هذه الخاصية ، لا تعتمد التيرستورات على قطبية الجهد ، مما يسمح باستخدامها بفعالية في الدوائر ذات الجهد المتناوب.

بالإضافة إلى الميزة المكتسبة ، تتمتع هذه الأجهزة بخاصية مهمة للعنصر الأساسي - القدرة على الحفاظ على الموصلية عند إيقاف تشغيل إلكترود التحكم. في هذه الحالة ، يحدث "إغلاق" مفتاح أشباه الموصلات في لحظة عدم وجود فرق محتمل بين المحطات الرئيسية للجهاز. أي عندما يتجاوز الجهد المتناوب نقطة الصفر.

ومن المزايا الإضافية من هذا الانتقال إلى الحالة "المغلقة" تقليل عدد التداخل في هذه المرحلة من العملية. لاحظ أنه يمكن تصميم منظم خالٍ من الضوضاء ليتم تشغيله بواسطة الترانزستورات.

نظرًا للخصائص المذكورة أعلاه ، من الممكن التحكم في طاقة الحمل عن طريق التحكم في الطور. أي أن التيرستورات يفتح كل نصف دورة ويغلق عند المرور عبر الصفر. وقت التأخير لتشغيل الوضع "المفتوح" ، كما كان ، يقطع جزءًا من نصف الدورة ، ونتيجة لذلك ، سيكون شكل إشارة الخرج مسننة.

في هذه الحالة ، ستظل سعة الإشارة كما هي ، وهذا هو سبب تسمية هذه الأجهزة بشكل غير صحيح بمنظمات الجهد.

خيارات دائرة المنظم

فيما يلي بعض الأمثلة للدوائر التي تسمح لك بالتحكم في قوة الحمل باستخدام التيرستورات ، فلنبدأ بأبسطها.

الشكل 2. مخطط بسيط لمنظم طاقة على ترياك يعمل بجهد 220 فولت

التعيينات:

• المقاومات: R1 - 470 kOhm ، R2 - 10 kOhm ،
• مكثف C1 - 0.1 فائق التوهج × 400 فولت.
• الثنائيات: D1 - 1N4007 ، D2 - أي مؤشر LED 2.10-2.40 فولت 20 مللي أمبير.
• الدينيستور DN1 - DB3.
• Triac DN2 - KU208G ، يمكنك تثبيت تناظرية أكثر قوة من BTA16600.

بمساعدة dinistor DN1 ، يتم إغلاق دائرة D1-C1-DN1 ، مما يضع DN2 في الوضع "المفتوح" ، حيث يظل حتى نقطة الصفر (نهاية نصف الدورة). يتم تحديد لحظة الفتح من خلال وقت التراكم على مكثف شحنة العتبة المطلوبة لتبديل DN1 و DN2. يتم التحكم في معدل شحن C1 بواسطة سلسلة R1-R2 ، والتي تحدد مقاومتها الإجمالية لحظة "فتح" التيرستورات. وفقًا لذلك ، يتم التحكم في قدرة التحميل عن طريق المقاوم المتغير R1.

على الرغم من بساطة الدائرة ، إلا أنها فعالة جدًا ويمكن استخدامها كأداة باهتة لتركيبات الإضاءة الخيطية أو منظم طاقة لحام الحديد.

لسوء الحظ ، لا تحتوي الدائرة المذكورة أعلاه على ملاحظات ، وبالتالي فهي غير مناسبة كوحدة تحكم في سرعة محرك المجمع الثابت.

حلبة منظم التغذية الراجعة

ردود الفعل ضرورية لتثبيت سرعة المحرك الكهربائي ، والتي يمكن أن تتغير تحت تأثير الحمل. يمكنك القيام بذلك بطريقتين:

1. قم بتثبيت مقياس سرعة الدوران الذي يقيس عدد الدورات. يسمح هذا الخيار بالتعديل الدقيق ، لكنه يزيد من تكلفة تنفيذ الحل.
2. تتبع تغيرات الجهد على المحرك الكهربائي ، وبناءً على ذلك ، قم بزيادة أو تقليل الوضع "المفتوح" لمفتاح أشباه الموصلات.

الخيار الأخير أسهل في التنفيذ ، لكنه يتطلب تعديلًا بسيطًا لقوة الآلة الكهربائية المستخدمة. يوجد أدناه رسم تخطيطي لمثل هذا الجهاز.

التعيينات:

• المقاومات: R1 - 18 kOhm (2 W) ؛ R2 - 330 كيلو أوم ؛ R3 - 180 أوم ؛ R4 و R5 - 3.3 كيلو أوم ؛ R6 - من الضروري تحديد كيفية القيام بذلك سيتم وصفها أدناه ؛ R7 - 7.5 كيلو أوم ؛ R8 - 220 كيلو أوم ؛ R9 - 47 كيلو أوم ؛ R10 - 100 كيلو أوم ؛ R11 - 180 كيلو أوم ؛ R12 - 100 كيلو أوم ؛ R13 - 22 كيلو أوم.
• المكثفات: C1 - 22 فائق التوهج × 50 فولت ؛ C2 - 15 nF ؛ C3 - 4.7 فائق التوهج × 50 فولت ؛ C4 - 150 nF ؛ C5 - 100 ن ف ؛ C6 - 1 فائق التوهج × 50 فولت.
• الثنائيات D1 - 1N4007 ؛ D2 - أي مؤشر LED لـ 20 مللي أمبير.
• ترياك T1 - BTA24-800.
• رقاقة - U2010B.

يوفر هذا المخطط بداية سلسة للتركيبات الكهربائية ويوفر حمايتها من الحمل الزائد. يُسمح بثلاثة أوضاع تشغيل (يتم ضبطها بواسطة المفتاح S1):

• أ - عند التحميل الزائد ، يتم تشغيل LED D2 ، مما يشير إلى وجود حمل زائد ، وبعد ذلك يقلل المحرك السرعة إلى الحد الأدنى. للخروج من الوضع ، يجب عليك إيقاف تشغيل الجهاز وتشغيله.
• ب - في حالة التحميل الزائد ، يضيء مؤشر LED D2 ، يتم تشغيل المحرك للعمل بأدنى سرعة. للخروج من الوضع ، من الضروري إزالة الحمل من المحرك الكهربائي.
• ج - وضع مؤشر الحمل الزائد.

يتم تقليل إعداد الدائرة إلى اختيار المقاومة R6 ، ويتم حسابها ، اعتمادًا على قوة المحرك الكهربائي وفقًا للصيغة التالية:. على سبيل المثال ، إذا احتجنا إلى قيادة محرك بقوة 1500 واط ، فسيكون الحساب كما يلي: 0.25 / (1500/240) = 0.04 أوم.

لتصنيع هذه المقاومة ، من الأفضل استخدام سلك نيتشروم بقطر 0.80 أو 1.0 مم. يوجد أدناه جدول يسمح لك بتحديد المقاومة R6 و R11 ، اعتمادًا على قوة المحرك.

يمكن استخدام هذا الجهاز كوحدة تحكم في السرعة لمحركات الأدوات الكهربائية والمكانس الكهربائية وغيرها من المعدات المنزلية.

منظم للحمل الاستقرائي

أولئك الذين يحاولون التحكم في الحمل الاستقرائي (مثل محول آلة اللحام) بالدوائر المذكورة أعلاه سيصابون بخيبة أمل. لن تعمل الأجهزة ، وفشل التيرستورات ممكن تمامًا. ويرجع ذلك إلى تحول الطور ، وهذا هو السبب في أن مفتاح أشباه الموصلات لا يملك الوقت للتبديل إلى الوضع "المفتوح" أثناء نبضة قصيرة.

هناك خياران لحل المشكلة:

1. الخضوع لقطب التحكم لسلسلة من النبضات من نفس النوع.
2. قم بتطبيق إشارة ثابتة على قطب التحكم حتى يمر عبر الصفر.

الخيار الأول هو الأفضل. هنا رسم تخطيطي حيث يتم استخدام مثل هذا الحل.

كما يتضح من الشكل التالي ، الذي يوضح موجات الذبذبات للإشارات الرئيسية لمنظم الطاقة ، يتم استخدام دفقة من النبضات لفتح التيرستورات.

يتيح هذا الجهاز إمكانية استخدام منظمات تبديل أشباه الموصلات للتحكم في الحمل الاستقرائي.

منظم طاقة بسيط يعمل بنفسك على التيرستورات

في نهاية المقال ، نقدم مثالاً على منظم طاقة بسيط. من حيث المبدأ ، يمكن تجميع أي من المخططات المذكورة أعلاه (تم عرض النسخة الأكثر بساطة في الشكل 2). بالنسبة لهذا الجهاز ، ليس من الضروري حتى إنشاء لوحة دوائر مطبوعة ، يمكن تجميع الجهاز عن طريق التثبيت السطحي. يظهر مثال على هذا التنفيذ في الشكل أدناه.

يمكنك استخدام هذا المنظم كمخفت إضاءة ، وكذلك التحكم في أجهزة التدفئة الكهربائية القوية به. نوصي باختيار دائرة يستخدم فيها مفتاح أشباه الموصلات للتحكم بخصائص تتوافق مع تيار الحمل.

أهلاً بكم! في آخر مشاركة لي ، أوضحت لك كيفية القيام بذلك. اليوم سنصنع منظم جهد لتيار متردد 220 فولت. التصميم بسيط جدًا للتكرار حتى بالنسبة للمبتدئين. ولكن في نفس الوقت ، يمكن للجهة المنظمة أن تتحمل حمولة حتى 1 كيلو واط! لتصنيع هذا المنظم نحتاج إلى عدة مكونات:

1. المقاوم 4.7 كيلو أوم mlt-0.5 (حتى 0.25 واط سيفي بالغرض).
2. المقاوم المتغير 500kΩ-1mΩ ، مع 500kΩ سوف ينظم بسلاسة تامة ، ولكن فقط في نطاق 220v-120v. مع 1 mOhm - سوف ينظم بشكل أكثر إحكامًا ، أي أنه سينظم بفاصل 5-10 فولت ، لكن النطاق سيزداد ، ومن الممكن التنظيم من 220 إلى 60 فولت! من المستحسن تثبيت المقاوم بمفتاح مدمج (على الرغم من أنه يمكنك الاستغناء عنه بمجرد وضع وصلة مرور).
3. الدينيستور DB3. يمكنك أن تأخذ هذا من المصابيح الاقتصادية LSD. (يمكن استبداله بـ KH102 المحلي).
4. الصمام الثنائي FR104 أو 1N4007 ، توجد مثل هذه الثنائيات في أي معدات راديو مستوردة تقريبًا.
5. المصابيح الحالية الموفرة.
6. Triac BT136-600B أو BT138-600.
7. محطات المسمار. (يمكنك الاستغناء عنها ، فقط قم بلحام الأسلاك باللوحة).
8. مشعاع صغير (حتى 0.5 كيلو وات لا حاجة إليه).
9. مكثف فيلم 400 فولت ، من 0.1 ميكروفاراد إلى 0.47 ميكروفاراد.

دائرة منظم جهد التيار المتردد:

لنبدأ في تجميع الجهاز. بادئ ذي بدء ، سنقوم بحفر اللوحة وتثبيتها. لوحة الدوائر المطبوعة - رسمها في LAY ، موجودة في الأرشيف. نسخة أكثر إحكاما قدمها صديق سيرجي - .

ثم جندى المكثف. تُظهر الصورة المكثف من جانب التعليب ، لأن نسختي من المكثف كانت ذات أرجل قصيرة جدًا.

نحن نلحم الدينيستور. الدينيستور ليس له قطبية ، لذلك نقوم بإدخاله كما تريد. نحن نلحم الصمام الثنائي ، المقاوم ، LED ، الطائر ومحطة اللولب. يبدو شيئًا كالتالي:

وفي النهاية ، المرحلة الأخيرة هي وضع المبرد على التيرستورات.

وهنا صورة للجهاز النهائي بالفعل في العلبة.

يُطلق على جهاز أشباه الموصلات الذي يحتوي على 5 تقاطعات p-n وقادر على تمرير التيار في الاتجاهين الأمامي والخلفي اسم triac. نظرًا لعدم القدرة على العمل بترددات تيار متردد عالية ، وحساسية عالية للتداخل الكهرومغناطيسي وتوليد حرارة كبيرة عند تبديل الأحمال الكبيرة ، فإنها لا تستخدم حاليًا على نطاق واسع في المنشآت الصناعية عالية الطاقة.

هناك يتم استبدالها بنجاح بدوائر تعتمد على الثايرستور وترانزستورات IGBT. لكن الأبعاد المدمجة للجهاز ومتانته ، جنبًا إلى جنب مع التكلفة المنخفضة وبساطة دائرة التحكم ، سمحت باستخدامها في المناطق التي لا تكون فيها العيوب المذكورة أعلاه كبيرة.

اليوم ، يمكن العثور على دوائر التيرستورات في العديد من الأجهزة المنزلية من مجفف الشعر إلى المكنسة الكهربائية والأدوات الكهربائية المحمولة باليد والسخانات الكهربائية - حيث يلزم التحكم السلس في الطاقة.

مبدأ التشغيل

يعمل منظم الطاقة الموجود على التيرستورات مثل مفتاح إلكتروني ، يفتح ويغلق بشكل دوري ، بتردد تحدده دائرة التحكم. عند فتح القفل ، يمر التيرستورات بجزء من نصف موجة جهد التيار الكهربائي ، مما يعني أن المستهلك لا يتلقى سوى جزء من الطاقة المقدرة.

افعلها بنفسك

حتى الآن ، فإن نطاق منظمات التيرستورات المعروضة للبيع ليس كبيرًا جدًا.وعلى الرغم من أن أسعار هذه الأجهزة منخفضة ، إلا أنها غالبًا لا تلبي متطلبات المستهلك. لهذا السبب ، سننظر في العديد من دوائر التنظيم الأساسية والغرض منها وقاعدة العناصر المستخدمة.

مخطط الجهاز

أبسط نسخة من الدائرة ، مصممة للعمل على أي حمولة.يتم استخدام المكونات الإلكترونية التقليدية ، ومبدأ التحكم هو طور النبض.

المكونات الرئيسية:

• التيرستورات VD4 ، 10 أ ، 400 فولت ؛
• dinistor VD3 ، عتبة الفتح 32 فولت ؛
• مقياس الجهد R2.

التيار المتدفق عبر مقياس الجهد R2 والمقاومة R3 يشحنان المكثف C1 مع كل نصف موجة.عندما يصل الجهد على لوحات المكثف إلى 32 فولت ، سيفتح الدينيستور VD3 وسيبدأ C1 في التفريغ عبر R4 و VD3 إلى خرج التحكم في التيرستورات VD4 ، والذي سيفتح لتمرير التيار إلى الحمل.

يتم تنظيم مدة الفتح عن طريق اختيار عتبة الجهد VD3 (قيمة ثابتة) والمقاومة R2. تتناسب القوة في الحمل طرديًا مع قيمة مقاومة مقياس الجهد R2.

دائرة إضافية من الثنائيات VD1 و VD2 والمقاومة R1 اختيارية وتعمل على ضمان الضبط السلس والدقيق لقدرة الخرج. يتم تحديد التيار المتدفق عبر VD3 بواسطة المقاوم R4. هذا يحقق مدة النبض المطلوبة لفتح VD4. Fuse Pr.1 يحمي الدائرة من تيارات ماس ​​كهربائى.

السمة المميزة للدائرة هي أن الدينيستور يفتح بنفس الزاوية في كل نصف موجة لجهد التيار الكهربائي. نتيجة لذلك ، لا يوجد تصحيح للتيار ، ويصبح من الممكن توصيل حمل استقرائي ، مثل المحول.

يجب اختيار Triacs وفقًا لحجم الحمل ، بناءً على حساب 1 A \ u003d 200 W.

العناصر المستخدمة:

• دينيستور DB3 ؛
• Triac TS106-10-4 ، VT136-600 أو غيرهم ، التصنيف الحالي المطلوب هو 4-12A.
• الثنائيات VD1 ، نوع VD2 1N4007 ؛
• المقاومات R1100 kOhm ، R3 1 kOhm ، R4 270 أوم ، R5 1.6 كيلو أوم ، مقياس الجهد R2100 كيلو أوم ؛
• C1 0.47 فائق التوهج (جهد التشغيل من 250 فولت).

لاحظ أن المخطط هو الأكثر شيوعًا ، مع وجود اختلافات طفيفة.على سبيل المثال ، يمكن استبدال الدينيستور بجسر الصمام الثنائي ، أو يمكن تثبيت دائرة قمع ضوضاء RC بالتوازي مع التيرستورات.

الأكثر حداثة هي دائرة ذات تحكم ثلاثي من متحكم دقيق - PIC أو AVR أو غيرهما.يوفر مثل هذا المخطط تنظيمًا أكثر دقة للجهد والتيار في دائرة الحمل ، ولكنه أيضًا أكثر صعوبة في التنفيذ.

دائرة تحكم طاقة التيرستورات

حَشد

يجب أن يتم تجميع منظم الطاقة بالتسلسل التالي:

1. حدد معلمات الجهاز الذي سيعمل من أجله الجهاز المطور.تتضمن المعلمات: عدد المراحل (1 أو 3) ، والحاجة إلى ضبط دقيق لقدرة الخرج ، والجهد الداخل بالفولت والتيار المقنن بالأمبير.
2. حدد نوع الجهاز (تناظري أو رقمي) ، حدد العناصر وفقًا لقوة التحميل.يمكنك التحقق من الحل الخاص بك في أحد برامج محاكاة الدوائر الكهربائية - Electronics Workbench أو CircuitMaker أو نظرائهم عبر الإنترنت EasyEDA أو CircuitSims أو أي برنامج آخر من اختيارك.
3. احسب تبديد الحرارة باستخدام الصيغة التالية: انخفاض جهد التيرستورات (حوالي 2 فولت) مرات التيار المقدر بالأمبير. يشار إلى القيم الدقيقة لانخفاض الجهد في الحالة المفتوحة والإنتاجية الحالية المقدرة في خصائص التيرستورات. نحصل على القوة المشتتة بالواط. اختر المبرد حسب القدرة المحسوبة.
4. شراء المكونات الإلكترونية اللازمة، غرفة التبريد ولوحة الدوائر.
5. قم بعمل أسلاك مسارات جهات الاتصال على السبورة وقم بإعداد المواقع لتثبيت العناصر.يتم توفير وسيلة تثبيت على اللوح للتيرستورات والرادياتير.
6. قم بتثبيت العناصر على السبورة عن طريق اللحام.إذا لم يكن من الممكن تجهيز لوحة دوائر مطبوعة ، فيمكن استخدام التثبيت السطحي لتوصيل المكونات باستخدام أسلاك قصيرة. عند التجميع ، انتبه بشكل خاص إلى قطبية توصيل الثنائيات والتيرستورات. إذا لم يكن لديهم علامات نهائية ، فإما "أقواس".
7. تحقق من الدائرة المجمعة بمقياس متعدد في وضع المقاومة.يجب أن يتوافق المنتج المستلم مع المشروع الأصلي.
8. اربط التيرستورات بإحكام بالرادياتير.بين التيرستورات والرادياتير ، لا تنسى وضع حشية نقل الحرارة العازلة. برغي التثبيت معزول بإحكام.
9. ضع المخطط المجمعفي علبة بلاستيكية.
10. أذكر ذلك على أطراف العناصرالجهد الخطير موجود.
11. اقلب مقياس الجهد إلى الحد الأدنى وقم بإجراء اختبار.قم بقياس الجهد بمقياس متعدد عند خرج المنظم. أدر مقبض مقياس الجهد ببطء لمراقبة التغير في جهد الخرج.
12. إذا كانت النتيجة مناسبة ، فيمكنك توصيل الحمل بإخراج المنظم.خلاف ذلك ، يجب إجراء تعديلات على الطاقة.

رادياتير ترياك باور

تنظيم الطاقة

مقياس الجهد مسؤول عن ضبط الطاقة التي يتم من خلالها شحن المكثف ودائرة التفريغ للمكثف. إذا كانت معلمات طاقة الخرج غير مرضية ، فيجب تحديد قيمة المقاومة في دائرة التفريغ وقيمة مقياس الجهد مع نطاق صغير من ضبط الطاقة.

• إطالة عمر المصباح ، وضبط الإضاءة أو درجة حرارة لحام الحديدسيساعد منظم بسيط وغير مكلف على التيرستورات.
• حدد نوع الدائرة ومعلمات المكونحسب الحمل المخطط.
• العمل بها بعنايةحلول تخطيطية.
• كن حذرا عند تجميع الدائرة، مراقبة قطبية مكونات أشباه الموصلات.
• لا تنس أن هناك تيارًا كهربائيًا في جميع عناصر الدائرةوهو قاتل للبشر.