Dimmeruri de casă. Partea a patra Dispozitive practice ale tiristorului

Baza dimmerelor și a regulatoarelor de putere sunt, de regulă, tiristoare și triace. Funcționarea acestor dispozitive semiconductoare a fost descrisă în cele trei părți anterioare ale articolului, iar acum puteți face cunoștință cu dispozitivul unor dispozitive practice de pe tiristori. Toate circuitele care trebuie luate în considerare utilizează principiul controlului de fază descris la sfârșit. a treia parte a articolului.

În primul rând, să facem cunoștință cu scheme destul de simple care conțin o cantitate mică de detalii și cel puțin, prin urmare, cele mai accesibile pentru repetare în condiții amatoare. Cu toate acestea, circuitele pot fi mai complexe, dar algoritmul pentru funcționarea lor este în continuare același - ajustarea luminozității sursei de lumină. Uneori, există scheme care combină dimmerul real și întrerupător crepusculsau o schemă pentru pornirea fără probleme a lămpii. Dar mai întâi, cele mai simple scheme.

Pentru a nu reveni la partea anterioară a articolului de fiecare dată, poate acesta introduceți din nou imaginea în acest punct din text.

imagine 1. Scheme de sincronizare a unui regulator de putere de fază

Umbrirea verticală corespunde tiristorului în stare, iar puterea furnizată la sarcină este proporțională cu aria zonelor umbrite.

În imagine 2 prezintă un circuit de dimmer simplu care vă permite doar reglarea luminozitatea lămpiifără alte caracteristici suplimentare.

imagine 2. Dimmer simplu

Tensiunea de alimentare prin siguranța FU1 este furnizată la pod redresor VD1 - VD4, în diagonala la care sunt conectate tiristorul DC VS1 și lampa EL1. În unele scheme, lampa este inclusă în diagonala podului pentru curent alternativ, dar acest lucru nu este important. Tiristorul este aplicat destul de puternic, ceea ce vă permite să controlați sarcina până la 1000W, așa cum este indicat în diagrama de circuit. Dacă nu este necesară o astfel de putere, tiristorul poate fi înlocuit cu un altul, de exemplu, din seria KU202M, care vă va permite să controlați luminozitatea unei lămpi cu o putere de cel puțin 500W.

Regulatorul folosește metoda de control al fazei: impulsurile sunt primite pe electrodul de control al tiristorului care sunt deplasate față în raport cu tensiunea din anod. Circuitul care generează impulsuri de control este construit pe un tranzistor VT1 cu două baze cu o singură joncțiune tip KT117A. Acest tranzistor nu are analogi străini.

Scopul principal al acestui tranzistor este de a construi generatoarele cele mai simple - tweete, circuite de declanșare a surselor de alimentare cu impulsuri (utilizate la sursele de alimentare ale televizoarelor din seria 3УУ), precum și controlarea generatoarelor de impulsuri în circuitele de control de fază similare celor considerate. Acest generator funcționează după cum urmează.

Tensiunea de rețea redusă prin rezistențele R3, R4 este stabilizată prin diode Zener conectate în serie VD5 VD6 la un nivel de aproximativ 22 - 25V, care depinde de cazuri specifice de diode zener. Această tensiune, apropo, este pulsantă, corespunde diagramei a) din figură 1.

Această tensiune de ondulare prin rezistențele R6, R7 încarcă condensatorul C2. Imediat ce tensiunea peste ea atinge valoarea de deschidere a tranzistorului cu o singură joncțiune VT1, acesta se deschide și condensatorul C1 este descărcat prin tranziția sa B2 - B1, rezistențele R1, R2 și UE ale tiristorului VS1, în urma cărora se formează un impuls de control, tiristorul se deschide și curentul trece prin sarcină. Când tensiunea de umplere rectificată trece prin zero, tiristorul se închide și rămâne închis până când ajunge următorul impuls de deschidere.

Rata de încărcare a condensatorului C2 este reglată de rezistența R7.Când rezistența sa este minimă (motorul este scos la stânga conform schemei), viteza de încărcare este maximă, tiristorul se va deschide chiar de la începutul semiciclului, trecând puterea maximă în sarcină. Când motorul de rezistență R7 se deplasează spre dreapta conform schemei, viteza de încărcare a condensatorului C2 scade, prin urmare, impulsul care controlează tiristorul VS1 va fi format ulterior. Deoarece această reglare este fază, iar faza este măsurată de unități unghiulare - radiani, ei spun că pulsul este format la un anumit unghi, în acest caz mai târziu decât la puterea maximă a sarcinii. Acest proces este prezentat în figură. 1 pe diagramele b, c, d.

În diagrama, linia punctată prezintă LED-ul HL1 și rezistența R8. Scopul lor este de a arăta că dispozitivul este conectat la rețea, precum și de a monitoriza starea de sănătate a lămpii, cu excepția cazului în care, desigur, regulatorul este setat la minimum. Dar, de fapt, regulatorul este destul de funcțional fără această adăugare, sau așa cum nu vor spune opțiunile acum.

Configurarea dispozitivului este destul de simplă. Cu rezistența R6 adusă la zero, rezistența R7 este selectată astfel încât luminozitatea lămpii să fie maximă. Această setare depinde de valoarea condensatorului C2, a cărei valoare poate necesita și selecție în limitele indicate în diagramă.

Fig. 3. Dimmer de casă

În circuitul considerat, un tiristor este utilizat ca element de comutare, prin urmare, pentru a putea regla atât undele de semitensiune pozitive cât și cele negative ale tensiunii de rețea, în circuit trebuie să fie utilizată o punte de diodă suficient de mare.

Dacă puterea de încărcare este apropiată de maximul admis, atunci tiristorul și, odată cu el, diodele punte, vor trebui să fie instalate pe un radiator de căldură, care crește în continuare dimensiunile dispozitivului și complexitatea fabricării acestuia. Pentru a scăpa de utilizarea unui pod redresor puternic, se utilizează o conexiune contra-paralelă a două tiristoare, care nu este foarte convenabilă și avansată din punct de vedere tehnologic.

Utilizarea tiristoarelor simetrice - triacele oferă rezultate mult mai bune: într-un caz conține deja două contra-tiristori conectate în paralel. În imagine 4 Este prezentat un circuit modificat folosind un triac.

imagine 4. Dimmer pe triac

O ușoară perfecționare a circuitului îi va permite să-și reducă ușor dimensiunile, în timp ce puterea de încărcare rămâne aceeași. Unitatea de pornire a tiristorului este realizată și pe un tranzistor KT117A cu o singură joncțiune, numai tranzistorul este încărcat pe un transformator T1 asortat. O astfel de coordonare este necesară pentru a obține impulsuri de control fără o componentă constantă. Acest lucru face posibilă deschiderea triacului atât în ​​jumătățile pozitive, cât și în cele negative ale tensiunii de alimentare.

Transformatorul de potrivire este realizat pe un inel de ferită cu dimensiunea K16 * 10 * 4 din ferită de cea mai comună marcă НМ2000. Înfășurarea 1 conține 80, iar înfășurarea 2 conține 60 de rotații de sârmă PELSHO-0.12. Înainte de înfășurare, marginile ascuțite ale inelului trebuie împânzite cu șmirghel sau cu un fișier cu diamante pentru a evita deteriorarea izolației, iar inelul însuși ar trebui să fie învelit cu o bandă de lac subțire, în cazuri extreme, cu bandă adezivă.

Podul redresor VD1 - VD4 este utilizat numai pentru a alimenta unitatea de reglare, precum și un element nou de circuit - unitatea pentru pornirea lină a sarcinii. Prin urmare, diodele din ea sunt cu putere redusă, pe lângă cele indicate în diagramă, se poate folosi 1N4007, sunt potrivite pentru aproape toate ocaziile. Ansamblul soft start este asamblat pe tranzistoarele VT2, VT3.

Opera sa este următoarea. Când alimentarea este pornită, condensatorul C2 începe să se încarce pe circuitul VD6, R10. Prin dioda VD5, tensiunea prin condensatorul C2 începe să deschidă tranzistoarele VT3 și VT2. Rezistența secțiunii emitatoare-colector a tranzistorului VT2 scade, astfel rezistența totală a secțiunii R4, VT2, R5 scade lin, iar viteza de încărcare a condensatorului C1 crește, de asemenea, treptat, luminozitatea lămpii crește.

Citiți mai departe în articolul următor.

Continuarea articolului: Dimmeruri de casă. Partea 5. Câteva scheme mai simple

Boris Aladyshkin