Kategori: Artikel Pilihan » Elektronik Praktikal
Bilangan pandangan: 205242
Komen pada artikel: 8

Pengawal Kuasa Thyristor

 

Pengawal Kuasa ThyristorPengawal kuasa Thyristor adalah salah satu reka bentuk radio amatur yang paling biasa, dan ini tidak menghairankan. Lagipun, setiap orang yang pernah menggunakan besi pematerian 25 - 40 watt biasa, keupayaan untuk terlalu panas adalah sangat terkenal. Iron pematerian mula merokok dan mendesis, maka, tidak lama lagi, sengatan tin tin terbakar, berubah menjadi hitam. Pematerian dengan besi pematerian sememangnya mustahil sekali.

Dan di sini pengawal kuasa datang untuk menyelamatkan, dengan bantuan yang mana anda boleh menetapkan suhu untuk pematerian cukup tepat. Ia harus dibimbing oleh hakikat bahawa apabila besi pematerian menyentuh sepotong giling, ia menyedut dengan baik, jadi, sederhana, tanpa peniruan dan percikan, tidak terlalu bertenaga. Anda harus memberi tumpuan kepada fakta bahawa pematerian adalah kontur, berkilat.

Sudah tentu stesen pematerian moden mereka dilengkapi dengan seterika pematerian termostatik yang stabil, paparan digital dan suhu pemanasan laras, tetapi ia terlalu mahal berbanding besi pematerian konvensional. Oleh itu, dengan jumlah yang tidak penting dalam kerja pematerian, ia agak mungkin dilakukan dengan besi pematerian konvensional dengan pengawal kuasa thyristor. Pada masa yang sama, kualiti pematerian, mungkin tidak segera, akan berubah menjadi sangat baik, dicapai dengan amalan.

Satu lagi bidang penggunaan regulator thyristor ialah kawalan kecerahan. Pengawal selia sedemikian dijual di kedai elektrik dalam bentuk suis dinding konvensional dengan pemegang putar. Tetapi di sini serangan hendap terletak pada menunggu pembeli: lampu penjimatan tenaga moden (sering disebut dalam kesusasteraan sebagai lampu pendarfluor padat (CFLs)) mereka hanya tidak mahu bekerja dengan pengawal selia sedemikian.

Pilihan yang tidak dapat diramalkan yang sama akan berubah dalam hal mengatur kecerahan lampu LED. Nah, mereka tidak dimaksudkan untuk kerja itu, dan itu sahaja: jambatan penerus dengan kapasitor elektrolitik yang terletak di dalam CFL hanya tidak akan membiarkan kerja thyristor. Oleh itu, "lampu malam" laras dengan pengawal selia sedemikian hanya boleh dibuat menggunakan lampu pijar.


Walau bagaimanapun, di sini anda perlu ingat tentang transformer elektronikdireka bentuk untuk menyalakan lampu halogen, dan dalam reka bentuk radio amatur untuk pelbagai tujuan. Dalam transformer ini, selepas jambatan penerus, atas sebab tertentu, nampaknya untuk menyelamatkan, atau hanya untuk mengurangkan saiz, kapasitor elektrolitik tidak dipasang. Ia adalah "penjimatan" yang membolehkan anda menyesuaikan kecerahan lampu menggunakan pengawal thyristor.

Jika anda menimbulkan daya imaginasi anda, anda masih boleh mencari lebih banyak kawasan di mana penggunaan regulator thyristor diperlukan. Salah satu bidang ini adalah peraturan revolusi alat kuasa: latihan, penggiling, pemutar skru, tukul putar, dll. dsb. Secara semulajadi, pengawal thyristor terletak di dalam instrumen yang dikuasakan oleh kuasa AC.Watch -Jenis dan susunan revolusi kelajuan enjin pemungut.

Semua pengawal selia sedemikian dibina ke dalam butang kawalan dan merupakan kotak kecil yang dimasukkan ke dalam mengendalikan gerudi. Tahap menekan butang menentukan kekerapan putaran kartrij. Sekiranya kegagalan, seluruh kotak berubah dengan serta-merta: untuk semua kesederhanaan jelas reka bentuk, pengawal selia sememangnya tidak sesuai untuk pembaikan.

Dalam kes alat yang berjalan pada arus langsung dari bateri, kawalan kuasa dilakukan dengan menggunakan transistor mosfet kaedah modulasi lebar nadi. Frekuensi PWM mencapai beberapa kilohertz, jadi melalui badan pemutar skru anda boleh mendengar kekerapan frekuensi tinggi. Motor berliku ini berliku.

Tetapi dalam artikel ini, hanya pengawal kuasa thyristor akan dipertimbangkan.Oleh itu, sebelum mempertimbangkan litar pengawal selia, anda harus ingat bagaimana ia berfungsi thyristor.

Untuk tidak merumitkan cerita, kita tidak akan mempertimbangkan thyristor dalam bentuk struktur empat-lapisan p-n-p-n, menarik ciri-ciri voltan semasa, tetapi hanya menerangkan dalam perkataan bagaimana ia berfungsi, thyristor. Untuk memulakan, dalam litar semasa langsung, walaupun thyristor hampir tidak digunakan dalam litar ini. Lagipun, mematikan thyristor bekerja pada arus terus agak sukar. Ia sama dengan menghentikan kuda.

Walau bagaimanapun, arus tinggi dan voltan tinggi thyristors menarik pemaju pelbagai, sebagai peraturan, agak DC peralatan yang berkuasa. Untuk mematikan thyristors, anda perlu pergi ke pelbagai komplikasi litar, helah, tetapi secara umum hasilnya positif.

Penunjuk thyristor pada gambar rajah litar ditunjukkan dalam Rajah 1.

ThyristorThyristor pada litar

Rajah 1. Thyristor

Adalah mudah untuk melihat bahawa dalam kedudukannya pada litar, thyristor sangat serupa dengan diod biasa. Jika anda melihat, maka itu, thyristor, juga mempunyai kekonduksian satu sisi, dan oleh itu, boleh membetulkan arus berselang. Tetapi dia hanya akan melakukan ini jika voltan positif digunakan untuk elektrod kawalan berbanding katod, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Menurut terminologi lama, thyristor kadang-kadang dipanggil diod terkawal. Selagi denyut kawalan tidak digunakan, thyristor ditutup dalam sebarang arah.

Sambungan thyristor

Rajah 2


Bagaimana untuk menghidupkan LED

Semuanya sangat mudah disini. Kepada sumber voltan DC 9V (anda boleh menggunakan bateri "Krona") melalui thyristor Vsx yang disambungkan LED HL1 dengan resistor yang mengehadkan R3. Menggunakan butang SB1, voltan dari pembahagi R1, R2 boleh digunakan pada elektroda kawalan thyristor, dan kemudian thyristor akan terbuka, LED mula bersinar.

Jika sekarang melepaskan butang, hentikan memegangnya ditekan, maka LED perlu terus terang. Tekan ringkas pada butang itu boleh dinamakan impuls. Mengulangi dan berulang kali menekan butang ini tidak akan mengubah apa-apa: LED tidak akan keluar, tetapi ia tidak akan bersinar lebih cerah atau redup.

Ditekan - dikeluarkan, dan thyristor kekal terbuka. Selain itu, keadaan ini stabil: thyristor akan dibuka sehingga pengaruh luar menghilangkannya dari keadaan ini. Tingkah laku litar ini menunjukkan keadaan thyristor yang baik, kesesuaian untuk bekerja dalam peranti yang sedang dibangunkan atau diperbaiki.


Kata kecil

Tetapi pengecualian kepada peraturan ini sering berlaku: butang ditekan, LED menyala, dan apabila butang dibebaskan, ia keluar, seolah-olah tiada apa yang berlaku. Dan apa yang ditangkap, apa yang kamu buat salah? Mungkin butang ditekan tidak cukup lama atau tidak terlalu fanatik? Tidak, semuanya dilakukan dengan teliti. Ia hanya bahawa semasa melalui LED ternyata kurang daripada semasa memegang thyristor.

Untuk percubaan yang dijelaskan untuk berjaya, anda hanya perlu mengganti LED dengan lampu pijar, maka arus akan menjadi lebih, atau memilih thyristor dengan arus pegangan yang lebih rendah. Parameter ini untuk thyristors mempunyai penyebaran ketara, kadang-kadang ia juga perlu untuk memilih thyristor untuk litar tertentu. Selain itu, satu jenama, dengan satu huruf dan dari satu kotak. Thyristors yang diimport, yang baru-baru ini dipilih, agak lebih baik dengan arus ini: lebih mudah untuk dibeli, dan parameter lebih baik.


Bagaimana hendak menutup thyristor

Tiada isyarat yang digunakan untuk elektrod kawalan boleh menutup thyristor dan mematikan LED: elektrod kawalan hanya boleh menghidupkan thyristor. Terdapat, tentu saja, thyristors dikunci, tetapi tujuan mereka agak berbeza daripada pengawal kuasa pedal atau suis mudah. Thyristor konvensional boleh dimatikan hanya dengan mengganggu arus melalui bahagian anod - katod.

Ini boleh dilakukan sekurang-kurangnya tiga cara. Pertama, bodohnya putuskan seluruh litar dari bateri. Ingat Rajah 2. Secara semulajadi, LED akan dimatikan.Tetapi apabila disambung semula, ia tidak akan dihidupkan dengan sendirinya, kerana thyristor masih ditutup. Keadaan ini juga mampan. Dan untuk membawanya keluar dari keadaan ini, untuk menyalakan cahaya, hanya menekan butang SB1 yang akan membantu.

Cara kedua untuk mengganggu semasa melalui thyristor adalah untuk mengambil dan memendekkan terminal katod dan anod dengan jumper dawai. Dalam kes ini, keseluruhan arus beban, dalam kes kita ia hanya LED, akan mengalir melalui jumper, dan semasa melalui thyristor akan sifar. Selepas pelompat dikeluarkan, thyristor akan ditutup dan LED akan dimatikan. Dalam eksperimen dengan skema yang sama, pinset paling sering digunakan sebagai pelompat.

Katakan bahawa bukannya LED dalam litar ini akan ada gegelung pemanasan yang cukup kuat dengan inersia haba yang tinggi. Kemudian ternyata pengatur kuasa hampir siap. Jika thyristor dihidupkan sedemikian rupa supaya lingkaran dihidupkan selama 5 saat dan dimatikan untuk jumlah masa yang sama, maka kuasa 50 peratus diperuntukkan dalam lingkaran. Sekiranya, semasa kitaran sepuluh saat ini, beralih hanya mengambil masa 1 saat, maka jelaslah bahawa lingkaran akan melepaskan hanya 10% daripada haba dari kuasanya.

Dengan kira-kira kitaran masa sedemikian, diukur dalam beberapa saat, kawalan kuasa gelombang mikro berfungsi. Hanya menggunakan geganti, radiasi RF dihidupkan dan dimatikan. Pengawal thyristor beroperasi pada frekuensi sesalur kuasa, di mana masa diukur dalam milisaat.


Cara ketiga untuk mematikan thyristor

Ia terdiri daripada mengurangkan voltan beban kepada sifar, atau bahkan membalikkan polariti voltan bekalan. Ini adalah keadaan yang diperoleh apabila sirkit thyristor dibekalkan dengan arus sinusoidal.

Apabila sinusoid melepasi sifar, ia mengubah tanda kepada yang bertentangan, jadi arus melalui thyristor menjadi kurang daripada arus pegangan, dan kemudian sama sepenuhnya dengan sifar. Oleh itu, masalah mematikan thyristor diselesaikan seolah-olah dengan sendirinya.


Pengawal kuasa Thyristor. Peraturan fasa

Oleh itu, perkara itu dibiarkan kecil. Untuk mendapatkan kawalan fasa, anda hanya perlu memohon nadi kawalan pada masa tertentu. Dalam erti kata lain, nadi mesti mempunyai fasa tertentu: semakin dekat dengan hujung separuh kitaran voltan berselang, semakin kecil amplitud voltan akan berada pada beban. Kaedah kawalan fasa ditunjukkan dalam Rajah 3.

Peraturan fasa

Rajah 3. Peraturan fasa

Dalam pecahan atas gambar, nadi kawalan digunakan hampir pada permulaan gelombang separuh sinusoid, fasa isyarat kawalan hampir sifar. Dalam angka ini, masa ini adalah t1, maka thyristor terbuka hampir pada permulaan kitaran separuh, dan kuasa dekat dengan maksimum diperuntukkan dalam beban (jika tidak ada thyristors dalam litar, kuasa akan maksimum).

Isyarat kawalan diri tidak ditunjukkan dalam angka ini. Idealnya, ia adalah denyutan pendek, positif berkenaan dengan katod, digunakan dalam fasa tertentu untuk elektrod kawalan. Dalam skema yang paling mudah, ini boleh menjadi voltan meningkat secara linear yang diperoleh dengan mengenakan kapasitor. Ini akan dibincangkan di bawah.

Pada graf purata, nadi kawalan digunakan di tengah kitaran separuh, yang sepadan dengan sudut fasa Π / 2 atau t2 masa, oleh itu, separuh daripada kuasa maksimum diperuntukkan dalam beban.

Dalam graf yang lebih rendah, denyutan pembukaan digunakan sangat hampir pada akhir kitaran separuh, thyristor terbuka hampir sebelum ia perlu ditutup, mengikut graf kali ini ditunjukkan sebagai t3, jadi kuasa dalam beban diperuntukkan tidak penting.


Litar beralih Thyristor

Selepas semakan semula prinsip operasi thyristor, anda mungkin boleh membawa beberapa litar pengawal kuasa. Tiada apa-apa yang dicipta di sini, semuanya boleh didapati di Internet atau di majalah radio lama. Artikel ini hanya memberikan gambaran ringkas dan huraian kerja litar pengawal thyristor. Apabila menerangkan operasi litar, perhatian akan diberikan kepada bagaimana thyristors digunakan, apa sirkit thyristor beralih.

Seperti yang dikatakan pada permulaan artikel itu, thyristor membetulkan voltan bersilih ganti seperti diod biasa. Ternyata pembetulan setengah gelombang. Sekali, seperti itu, melalui diod, lampu pijar di atas tangga dihidupkan: terdapat cahaya yang sangat sedikit, di mata bergegas, tetapi kemudian lampu terbakar sangat jarang. Perkara yang sama berlaku jika dimmer dilakukan pada satu thyristor, hanya kemungkinan mengawal kecerahan yang sudah tidak penting muncul.

Oleh itu, pengawal kuasa mengawal kedua-dua kitaran voltan utama. Untuk ini, sambungan balas selari thyristors digunakan, triacs atau kemasukan thyristor dalam pepenjuru jambatan penerus.

Untuk kejelasan pernyataan ini, kami akan mempertimbangkan beberapa litar pengawal kuasa thyristor. Kadang-kadang mereka dipanggil pengawal selia voltan, dan nama mana yang lebih tepat, sukar untuk diselesaikan, kerana bersama-sama dengan peraturan voltan, kuasa juga dikawal.


Pengatur thyristor yang paling mudah

Ia direka untuk mengawal kuasa besi pematerian. Litarnya ditunjukkan dalam Rajah 4.

Skema pengawal kuasa thyristor paling mudah

Rajah 4. Skema pengawal kuasa thyristor paling mudah

Untuk mengawal kuasa besi pematerian, bermula dari sifar, tidak ada gunanya. Oleh itu, kita boleh menyekat diri kita mengawal selia hanya separuh kitaran voltan utama, dalam kes ini, positif. Siklus separuh negatif berlalu tanpa perubahan melalui diod VD1 terus ke besi pematerian, yang memastikan kuasa separuhnya.

Kitaran separuh positif melepasi thyristor VS1, yang membolehkan peraturan. Litar kawalan thyristor sangat mudah. Ini adalah resistor R1, R2 dan kapasitor C1. Kapasitor dikenakan melalui litar: dawai atas litar, R1, R2 dan kapasitor C1, beban, dawai rendah litar.

Elektrod kawalan thyristor disambungkan ke terminal positif kapasitor. Apabila voltan merentasi kapasitor meningkat kepada voltan putar thyristor, yang kedua terbuka, melepaskan beban kitaran separuh positif voltan, atau sebahagian daripadanya. Kapasitor C1 secara semulajadi melepaskan, dengan demikian bersiap untuk kitaran seterusnya.

Kelajuan caj kapasitor dikawal menggunakan perintang variabel R1. Lebih cepat caj kapasitor ke voltan pembukaan thyristor, yang lebih awal thyristor terbuka, sebahagian besar kitaran separuh positif voltan memasuki beban.

Litar ini mudah, boleh dipercayai, ia agak sesuai untuk besi penyolder, walaupun ia mengawal hanya satu setengah tempoh voltan utama. Rajah yang sangat serupa ditunjukkan dalam Rajah 5.

Pengawal kuasa Thyristor

Rajah 5. Pengawal kuasa thyristor

Ia agak rumit daripada sebelumnya, tetapi ia membolehkan anda menyesuaikan dengan lebih lancar dan tepat, disebabkan oleh fakta bahawa litar penjanaan nadi kawalan dipasang pada transistor dua kali ganda KT117. Transistor ini direka bentuk untuk menghasilkan penjana nadi. Lebih-lebih lagi, nampaknya tidak mampu apa-apa lagi. Litar yang sama digunakan dalam banyak pengawal kuasa, serta dalam bekalan kuasa beralih sebagai pemandu untuk denyut nadi.

Sebaik sahaja voltan merentasi kapasitor C1 mencapai ambang transistor, yang kedua terbuka dan nadi positif muncul pada pin B1, membuka thyristor VS1. Resistor R1 boleh menyesuaikan kadar caj kapasitor.

Semakin cepat kapasitor dikenakan, lebih awal nadi pembukaan muncul, semakin besar voltan akan memasuki beban. Gelombang separuh kedua voltan utama melepasi beban melalui diod VD3 tanpa perubahan. Penyesuai VD2, R5, Zener diode VD1 digunakan untuk mengendalikan litar pendorong denyut kawalan.

Di sini anda boleh bertanya, dan apabila transistor dibuka, apakah ambang? Pembukaan transistor berlaku pada saat voltan pada pemancar E melebihi voltan di dasar B1. Bases B1 dan B2 tidak bersamaan, jika mereka ditukar, penjana tidak akan berfungsi.

Rajah 6 menunjukkan litar yang membolehkan anda menyesuaikan kedua-dua kitaran voltan.

Dimmer

Rajah 6

Gambar rajah adalah a dimmer. Voltan utama diperbaiki oleh jambatan VD1-VD4, selepas itu voltan riak dibekalkan kepada lampu EL1, thyristor VS1, dan melalui perintang R3, R4 ke zener diodes VD5, VD6, dari mana litar kawalan dikuasakan. Penggunaan jambatan penerus dalam litar membolehkan peraturan kitaran separuh positif dan negatif menggunakan hanya satu thyristor.

Litar kawalan juga dilakukan pada transistor dua-asas KT117A. Kelajuan caj kapasitor masa C2 diubah oleh perintang R6, yang menyebabkan fasa isyarat kawalan thyristor berubah.

Kenyataan kecil boleh dibuat mengenai litar ini: semasa dalam beban hanya terdiri daripada separuh kitaran positif rangkaian yang diperolehi selepas penerus jambatan. Jika diperlukan untuk mendapatkan bahagian-bahagian sinusoid positif dan negatif dalam beban, cukup, tanpa mengubah apa-apa dalam litar, untuk menghidupkan beban dengan serta-merta selepas fius. Di tempat beban, cukup pasang jumper. Litar sedemikian ditunjukkan dalam Rajah 7.

Pengawal kuasa thyristor litar

Rajah 7. Skema pengawal kuasa thyristor

Transistor KT117 adalah ciptaan industri elektronik Soviet dan tidak mempunyai analog asing, tetapi jika perlu ia boleh dipasang dari dua transistor mengikut litar yang ditunjukkan dalam Rajah 8. Tiba-tiba seseorang akan berjanji untuk memasang litar yang sama, di mana saya boleh mendapatkan transistor sedemikian?

Analog KT117

Rajah 8

Dalam litar yang ditunjukkan dalam angka 6 dan 7, thyristor digunakan dalam kombinasi dengan jambatan dioda. Kemasukan ini menjadikannya mungkin dengan bantuan satu thyristor untuk mengawal kedua-dua tempoh voltan selang. Tetapi pada masa yang sama, 4 diod tambahan muncul, yang umumnya meningkatkan dimensi struktur.

Penerusan artikel: Pengawal kuasa Thyristor. Litar dengan dua thyristors

Boris Aladyshkin

Lihat juga di i.electricianexp.com:

  • Dimmers buatan sendiri. Bahagian Empat Peranti praktikal di ...
  • Dimmers buatan sendiri. Bahagian tiga. Bagaimana mengawal thyristor?
  • Pengawal kuasa Thyristor. Litar dengan dua thyristors
  • Dimmers buatan sendiri. Bahagian Lima Beberapa skim yang lebih mudah
  • Kaedah dan litar untuk mengawal thyristor atau triac

  •  
     
    Komen:

    # 1 menulis: | [quote]

     
     

    Terima kasih !!! Artikel yang sangat berguna! Dan laman web ini hanya super !!!!!!!!

     
    Komen:

    # 2 menulis: | [quote]

     
     

    Selamat hari untuk semua! Dan adakah seseorang memasang rajah mengikut gambar No. 6?

     
    Komen:

    # 3 menulis: | [quote]

     
     

    Terima kasih atas skim berguna! Saya juga ingin melihat litar penyongsang 12x220 untuk kira-kira 500 watt dengan penerangan terperinci mengenai litar dan pemasangannya. Terima kasih terlebih dahulu.

     
    Komen:

    # 4 menulis: | [quote]

     
     

    Analog asing KT117 - 2N6027, 2N6028 masih boleh didapati.

     
    Komen:

    # 5 menulis: | [quote]

     
     

     Alexey,
    Skim No. 6 dan 7 adalah sama. Mengumpulkan mereka dan orang lain mengenai butiran domestik. Menurut Rajah 7, ia mengawal pengubah utama dalam pengecas, tetapi tidak digalakkan untuk menghidupkannya tanpa beban.

     
    Komen:

    # 6 menulis: | [quote]

     
     

    Jangan beritahu saya di mana untuk membuka thyristor domestik, jika tidak, ia adalah satu dengan tepung yang diimport!

     
    Komen:

    # 7 menulis: Cyril | [quote]

     
     

    Terima kasih

    Artikel hebat mengenai pengawal kuasa thyristor. Terima kasih kerana maklumat.

     
    Komen:

    # 8 menulis: Andrey Grigoryev | [quote]

     
     

    Litar adalah pengawal thyristor yang mudah, ia akan sangat berguna jika terdapat penjelasan dan pengiraan mengapa ada resistor yang tepat bahawa mereka dikira atas dasar apa. Pada pendapat saya, terdapat banyak maklumat yang tidak perlu, tetapi tiada spesifik yang penting.