Hausgemachte Dimmer. Teil vier Thyristor Praktische Geräte

Die Basis von Dimmern und Leistungsreglern sind in der Regel Thyristoren und Triacs. Die Funktionsweise dieser Halbleiterbauelemente wurde in den vorherigen drei Teilen des Artikels beschrieben, und jetzt können Sie sich mit dem Bauelement einiger praktischer Bauelemente an Thyristoren vertraut machen. Alle zu berücksichtigenden Schaltungen verwenden das am Ende beschriebene Phasenregelprinzip. dritter Teil des Artikels.

Lassen Sie uns zunächst ziemlich einfache Schemata kennenlernen, die eine kleine Menge an Details enthalten und daher zumindest die kostengünstigsten für Wiederholungen unter Amateurbedingungen sind. Die Schaltungen mögen zwar komplexer sein, aber der Algorithmus für ihren Betrieb ist immer noch der gleiche - die Helligkeit der Lichtquelle wird angepasst. Manchmal gibt es Schemata, die den tatsächlichen Dimmer und kombinieren Dämmerungsschalteroder ein Schema zum reibungslosen Einschalten der Lampe. Aber zuerst die einfachsten Schemata.

Vielleicht, um nicht jedes Mal zum vorherigen Teil des Artikels zurückzukehren dieser hier Fügen Sie das Bild an dieser Stelle im Text erneut ein.

Zeichnen 1. Zeitdiagramme eines Phasenleistungsreglers

Die vertikale Schattierung entspricht dem Zustand des Thyristors, und die der Last zugeführte Leistung ist proportional zur Fläche der schattierten Bereiche.

Auf dem Bild 2 zeigt eine einfache Dimmerschaltung, mit der Sie nur einstellen können Lampenhelligkeitohne zusätzliche Funktionen.

Zeichnen 2. Einfacher Dimmer

Die Netzspannung über die Sicherung FU1 wird an geliefert Gleichrichterbrücke VD1 - VD4, in deren Diagonale der Gleichstromthyristor VS1 und die Lampe EL1 angeschlossen sind. In einigen Schemata ist die Lampe für Wechselstrom in der Diagonale der Brücke enthalten, dies ist jedoch nicht wichtig. Der Thyristor ist sehr leistungsfähig, so dass Sie die Last bis zu 1000 W steuern können, wie im Schaltplan angegeben. Wenn eine solche Leistung nicht benötigt wird, kann der Thyristor beispielsweise durch einen anderen aus der KU202M-Serie ersetzt werden, mit dem Sie die Helligkeit einer Lampe mit einer Leistung von mindestens 500 W steuern können.

Die Steuerung verwendet das Phasensteuerungsverfahren: An der Thyristorsteuerelektrode werden Impulse empfangen, die relativ zur Spannung an der Anode phasenverschoben sind. Die Schaltung, die Steuerimpulse erzeugt, ist auf einem Single-Junction-Transistor mit zwei Basen VT1 Typ KT117A aufgebaut. Dieser Transistor hat keine fremden Analoga.

Der Hauptzweck dieses Transistors besteht darin, die einfachsten Generatoren zu bauen - Hochtöner, Triggerschaltungen für gepulste Stromversorgungen (die in Stromversorgungen von Fernsehgeräten der Serie 3USTST verwendet werden) sowie Steuerimpulsgeneratoren in Phasensteuerschaltungen, die den betrachteten ähnlich sind. Dieser Generator funktioniert wie folgt.

Die gleichgerichtete Netzspannung durch die Widerstände R3, R4 wird durch in Reihe geschaltete Zenerdioden VD5 VD6 auf einem Pegel von etwa 22 bis 25 V stabilisiert, was von bestimmten Fällen von Zenerdioden abhängt. Diese Spannung pulsiert übrigens, entspricht Diagramm a) in der Abbildung 1.

Diese Welligkeitsspannung durch die Widerstände R6, R7 lädt den Kondensator C2 auf. Sobald die Spannung an ihm den Öffnungswert des Single-Junction-Transistors VT1 erreicht, öffnet er sich und der Kondensator C1 wird über seinen Übergang B2 - B1, die Widerstände R1, R2 und UE des Thyristors VS1 entladen, wodurch ein Steuerimpuls gebildet wird, der Thyristor öffnet und der Strom durch die Last fließt. Wenn die gleichgerichtete Welligkeitsspannung durch Null geht, schließt der Thyristor und bleibt geschlossen, bis der nächste Öffnungsimpuls eintrifft.

Die Laderate des Kondensators C2 wird durch den Widerstand R7 gesteuert.Wenn sein Widerstand minimal ist (der Motor wird gemäß Diagramm nach links herausgeschaltet), ist die Ladedrehzahl maximal, der Thyristor öffnet zu Beginn des Halbzyklus und leitet die maximale Leistung an die Last weiter. Wenn sich der Motor des Widerstands R7 gemäß dem Schema nach rechts bewegt, nimmt die Ladegeschwindigkeit des Kondensators C2 ab, daher wird der den Thyristor VS1 steuernde Impuls später gebildet. Da es sich bei dieser Regelung um eine Phase handelt und die Phase durch Winkeleinheiten - Bogenmaß - gemessen wird, wird der Impuls in einem bestimmten Winkel gebildet, in diesem Fall später als bei maximaler Leistung in der Last. Dieser Vorgang ist in der Abbildung dargestellt. 1 auf den Diagrammen b, c, d.

Im Diagramm zeigt die gestrichelte Linie die LED HL1 und den Widerstand R8. Sie sollen zeigen, dass das Gerät mit dem Netzwerk verbunden ist, und den Zustand der Lampe überwachen, es sei denn, der Regler ist auf ein Minimum eingestellt. Tatsächlich ist der Regler jedoch ohne diesen Zusatz recht funktionsfähig, oder wie die Optionen jetzt nicht sagen werden.

Das Einrichten des Geräts ist recht einfach. Wenn der Widerstand R6 auf Null gebracht wird, wird der Widerstand R7 so ​​gewählt, dass die Helligkeit der Lampe maximal ist. Diese Einstellung hängt vom Wert des Kondensators C2 ab, dessen Wert möglicherweise auch eine Auswahl innerhalb der im Diagramm angegebenen Grenzen erfordert.

Abb. 3. Hausgemachter Dimmer

In der betrachteten Schaltung wird ein Thyristor als Schaltelement verwendet. Um sowohl die positiven als auch die negativen Halbwellen der Netzspannung regeln zu können, muss in der Schaltung eine ausreichend große Diodenbrücke verwendet werden.

Wenn die Lastleistung nahe am maximal zulässigen Wert liegt, müssen der Thyristor und damit die Brückendioden auf einem Kühlkörper installiert werden, was die Abmessungen des Geräts und die Komplexität seiner Herstellung weiter erhöht. Um die Verwendung einer leistungsstarken Gleichrichterbrücke zu vermeiden, wird eine gegenparallele Verbindung zweier Thyristoren verwendet, was ebenfalls nicht sehr bequem und technologisch fortschrittlich ist.

Die Verwendung von symmetrischen Thyristoren - Triacs liefert viel bessere Ergebnisse: In einem Fall sind bereits zwei parallel geschaltete Gegen-Thyristoren enthalten. Auf dem Bild 4 Eine modifizierte Schaltung unter Verwendung eines Triacs ist gezeigt.

Zeichnen 4. Dimmer auf dem Triac

Durch eine geringfügige Verfeinerung der Schaltung können die Abmessungen geringfügig verringert werden, während die Lastleistung gleich bleibt. Die Thyristor-Starteinheit ist ebenfalls auf einem Single-Junction-Transistor KT117A aufgebaut, nur der Transistor ist auf einem passenden Transformator T1 geladen. Eine solche Koordination ist notwendig, um Steuerimpulse ohne konstante Komponente zu erhalten. Dies ermöglicht es, den Triac sowohl in positiven als auch in negativen Halbperioden der Netzspannung zu öffnen.

Der passende Transformator besteht aus einem Ferritring der Größe K16 * 10 * 4 aus Ferrit der gängigsten Marke НМ2000. Wicklung 1 enthält 80 und Wicklung 2 enthält 60 Windungen PELSHO-0.12-Draht. Vor dem Aufwickeln sollten die scharfen Kanten des Rings mit Sandpapier oder einer Diamantfeile abgestumpft werden, um eine Beschädigung der Isolierung zu vermeiden, und der Ring selbst sollte mit einem Klebeband aus dünnem Lack umwickelt werden, in extremen Fällen mit Klebeband.

Die Gleichrichterbrücke VD1 - VD4 wird nur zur Stromversorgung der Einstelleinheit sowie eines neuen Schaltungselements verwendet - der Einheit für einen reibungslosen Start der Last. Daher sind die darin enthaltenen Dioden stromsparend, zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen kann 1N4007 verwendet werden, sie sind für fast alle Gelegenheiten geeignet. Die Sanftanlaufbaugruppe ist an den Transistoren VT2, VT3 montiert.

Seine Arbeit ist wie folgt. Wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird, beginnt der Kondensator C2 auf der Schaltung VD6, R10 zu laden. Durch die Diode VD5 beginnt die Spannung am Kondensator C2 die Transistoren VT3 und VT2 zu öffnen. Der Widerstand des Emitter-Kollektor-Abschnitts des Transistors VT2 nimmt ab, so dass der Gesamtwiderstand des Abschnitts R4, VT2, R5 gleichmäßig abnimmt und die Ladegeschwindigkeit des Kondensators C1 ebenfalls allmählich zunimmt, wobei die Helligkeit der Lampe zunimmt.

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Fortsetzung des Artikels: Hausgemachte Dimmer. Teil 5. Noch ein paar einfache Schemata

Boris Aladyshkin