Načini, na katere lahko sestavite napetostni regulator do-it-yourself 220 V, je omrežje polno. V večini primerov gre za vezja na triakih ali tiristorjih. Tiristor, v nasprotju s triakom, je bolj običajen radijski element in vezja, ki temeljijo na njem, so veliko pogostejša. Analiziramo različice izvedbe, ki temeljijo na obeh polprevodniških elementih.
Krmilnik triac moči
Triak je v glavnem poseben primer tiristorja, ki oddaja tok v obe smeri, pod pogojem, da je višji od zadrževalnega toka. Ena od njegovih slabosti je slaba zmogljivost pri visokih frekvencah. Zato se pogosto uporablja v nizkofrekvenčnih omrežjih. Za izgradnjo regulatorja moči, ki temelji na konvencionalnem omrežju 220 V, 50 Hz, je zelo primeren.
Regulator napetosti na triaku se uporablja v običajnih gospodinjskih aparatih, kjer je potrebna prilagoditev. Shema nadzora moči na triaku je naslednja.
- Pr. 1 - varovalka (izbrana glede na zahtevano moč).
- R3 - upor omejevanja toka - služi za zagotovitev, da pri ničelni upornosti potenciometra drugi elementi ne izgorejo.
- R2 - potenciometer, trimer, ki je nastavitev.
- C1 - glavni kondenzator, katerega naboj do določene stopnje združuje dinistor, skupaj z R2 in R3 tvori RC vezje
- VD3 - dinistor, katerega odpiranje nadzoruje triak.
- VD4 - triac - glavni element, ki proizvaja preklapljanje in s tem prilagoditev.
Glavno delo je zaupano dinistorju in triaku. Omrežna napetost se napaja v RC-verigo, v kateri je nameščen potenciometer, zaradi česar je moč regulirana z njo. S prilagajanjem upora spreminjamo čas polnjenja kondenzatorja in s tem prag za vklop dinistorja, ki pa se obrne na triak. Hladilni RC vezje, ki je povezano vzporedno s triakom, služi za izravnavo hrupa na izhodu, kot tudi z reaktivno obremenitvijo (motorjem ali induktivnostjo), kar preprečuje triak iz visokih konic povratne napetosti.
Triak se vklopi, ko tok, ki poteka skozi dinistor, preseže zadrževalni tok (referenčni parameter). Izklopi se, ko tok postane manjši od zadrževalnega toka . Vodljivost v obeh smereh vam omogoča nastavitev bolj gladke nastavitve, kot je mogoče, na primer, na enem tiristorju, pri tem pa uporabite najmanj elementov.
Oscilogram nadzora moči je prikazan spodaj. Izkazalo se je, da po vklopu triaka preostali polovični val gre na obremenitev in ko doseže 0, ko se zadrževalni tok tako zmanjša, da je triak izklopljen. V drugem »negativnem« pol-ciklu poteka isti proces, saj ima triak prevodnost v obeh smereh.
Tiristorska napetost
Za začetek si poglejmo, kaj je tiristor drugačen od triaka. Tiristor vsebuje 3 pn križišča, triak pa vsebuje 5 pn križišč. Brez vpogleda v podrobnosti, preprosto povedano, ima triak prevodnost v obeh smereh, tiristor pa samo v eni. Grafični elementi so prikazani na sliki. Iz grafike je jasno vidna .
Načelo delovanja je popolnoma enako. O tem, kaj nadzor moči je zgrajen v kateri koli shemi. Preberite več vezij tiristorskega krmilnika. Prvi najpreprostejši tokokrog, ki v bistvu ponavlja vezje na triaku, opisanem zgoraj. Drugi in tretji - z uporabo logike, vezja, ki bolje dušijo motnje, ki nastanejo v omrežju s preklapljanjem tiristorjev.
Enostavno vezje
Spodaj je prikazan preprost krog regulacije faz na tiristorju .
Njegova edina razlika od tokokroga na triaku je, da se prilagajanje izvede samo na pozitivnem pol valu omrežne napetosti. Krmilni krmilni krog nadzoruje količino odklepanja s prilagajanjem vrednosti upora potenciometra in s tem nastavitev izhodne moči na obremenitev. Na valovni obliki izgleda takole.
Iz oscilograma je razvidno, da nadzor moči poteka tako, da omejuje napetost, ki se nanaša na obremenitev. Figurativno gledano je prilagoditev omejitev napajalne napetosti na izhod. S prilagoditvijo časa polnjenja kondenzatorja s spreminjanjem spremenljive upornosti (potenciometer). Višji kot je upor, dlje je potrebno napolniti kondenzator in manj moči se prenese na obremenitev. Fizika procesa je podrobno opisana v prejšnji shemi. V tem primeru ni nič posebnega.
Z logičnim generatorjem
Druga možnost je bolj zapletena. Ker preklopni procesi na tiristorjih povzročajo velike motnje v omrežju, je to slabo za elemente, ki so nameščeni na obremenitvi. Še posebej, če je obremenitev kompleksna naprava z natančnimi nastavitvami in velikim številom žetonov.
Takšna izvedba tiristorskega regulatorja moči z lastnimi rokami je primerna za aktivne obremenitve, na primer, spajkalnik ali katera koli ogrevalna naprava. Na vhodu je usmerniški most, zato sta oba vala omrežne napetosti pozitivna. Prosimo, upoštevajte, da bo s takšnim tokokrogom potreben dodaten vir enosmerne napetosti +9 V za napajanje čipov, oscilogram pa bo zaradi prisotnosti usmerniškega mostu videti takole.
Oba polavasa bodo zdaj pozitivna zaradi vpliva usmerjevalnega mostu. Če je za reaktivne obremenitve (motorje in druge induktivne obremenitve) zaželena prisotnost različnih polarnih signalov, je za aktivne obremenitve zelo pomembna pozitivna vrednost moči. Izklop tiristorja se pojavi tudi, ko se polovični val približuje ničli, zadrževalni tok se napaja do določene vrednosti in je tiristor zaklenjen.
Na osnovi tranzistorja KT117
Prisotnost dodatnega vira konstantne napetosti lahko povzroči težave, če ne obstajajo, in je potrebno zgraditi dodaten krog. Če nimate dodatnega vira, lahko uporabite naslednjo shemo, v kateri je generator signala na kontrolni izhod tiristorja sestavljen na običajnem tranzistorju. Obstajajo sheme, ki temeljijo na generatorjih, ki temeljijo na komplementarnih parih, vendar so bolj zapleteni in jih ne bomo obravnavali tukaj.
V tej shemi je generator zgrajen na osnovi dvoslojnega tranzistorja KT117, ki bo v takšni aplikaciji ustvaril kontrolne impulze na frekvenci, ki jo določa upor R6. Na diagramu je implementiran tudi zaslonski sistem, ki temelji na LED-luči HL1.
- VD1-VD4 je diodni most, ki odpravlja oba pol-valovanja in omogoča bolj gladko kontrolo moči.
- EL1 - žarnica z žarilno nitko - je predstavljena kot obremenitev, vendar lahko obstaja katera koli druga naprava.
- FU1 - varovalka, v tem primeru stane 10 A.
- R3, R4 - tokovni omejevalni upori - so potrebni, da ne opečejo krmilnega vezja.
- VD5, VD6 - zener diode - opravljajo vlogo stabilizacije napetosti določene ravni na oddajniku tranzistorja.
- Tranzistor VT1 - KT117 - mora biti nameščen s točno to razporeditvijo podnožja št. 1 in podnožja št.
- R6 je rezalni upor, ki določa trenutek, ko impulz prispe na krmilni izhod tiristorja.
- VS1 - tiristorski preklopni element.
- C2 - krmilnik za merjenje časa, ki določa obdobje nastanka krmilnega signala.
Preostali elementi igrajo nepomembno vlogo in večinoma služijo za omejevanje toka in glajenje impulzov. HL1 zagotavlja indikacijo in signalizira samo, da je naprava priključena na omrežje in je pod napetostjo.