Φίλοι, σας χαιρετώ! Σήμερα θέλω να μιλήσω για τους πιο συνηθισμένους σπιτικούς ραδιοερασιτέχνες. Θα μιλήσουμε για έναν ρυθμιστή ισχύος θυρίστορ.Λόγω της ικανότητας του θυρίστορ να ανοίγει και να κλείνει αμέσως, χρησιμοποιείται με επιτυχία σε διάφορα σπιτικά προϊόντα. Ταυτόχρονα, έχει χαμηλή απαγωγή θερμότητας. Το κύκλωμα ελεγκτή ισχύος θυρίστορ είναι πολύ γνωστό, αλλά έχει ένα διακριτικό χαρακτηριστικό από παρόμοια κυκλώματα. Το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε όταν η συσκευή είναι αρχικά συνδεδεμένη στο δίκτυο, να μην υπάρχει κύμα ρεύματος μέσω του θυρίστορ, έτσι ώστε να μην ρέει επικίνδυνο ρεύμα μέσω του φορτίου.

Νωρίτερα μίλησα για το οποίο χρησιμοποιείται ένα θυρίστορ ως συσκευή ελέγχου. Αυτός ο ελεγκτής μπορεί να ελέγξει ένα φορτίο 2 κιλοβάτ. Εάν οι δίοδοι ισχύος και το θυρίστορ αντικατασταθούν με πιο ισχυρά ανάλογα, τότε το φορτίο μπορεί να αυξηθεί αρκετές φορές. Και θα είναι δυνατή η χρήση αυτού του ρυθμιστή ισχύος για ένα ηλεκτρικό στοιχείο θέρμανσης. Χρησιμοποιώ αυτή την σπιτική ηλεκτρική σκούπα.

Σχέδιο του ρυθμιστή ισχύος στο θυρίστορ

Το ίδιο το σχέδιο είναι απλό έως ντροπιαστικό. Δεν νομίζω ότι αξίζει να εξηγήσω πώς λειτουργεί:

Λεπτομέρειες συσκευής:

• Δίοδοι; KD 202R, τέσσερις διόδους ανόρθωσης για ρεύμα τουλάχιστον 5 αμπέρ
• Thyristor; KU 202N, ή άλλο με ρεύμα τουλάχιστον 10 αμπέρ
• Τρανζίστορ; ΚΤ 117Β
• Μεταβλητή αντίσταση; 10 Kom, ένα
• Αντίσταση κοπής; 1 δωμάτιο, ένα
• Οι αντιστάσεις είναι σταθερές. 39 Kom, δύο watt, δύο τεμάχια
• Δίοδος Zener: D 814D, μία
• Οι αντιστάσεις είναι σταθερές. 1,5 kΩ, 300 ohm, 100 kΩ
• Πυκνωτές; 0,047 Mk, 0,47 Mk
• Ασφάλεια ηλεκτρική; 10 Α, ένα

Φτιάξτο μόνος σου ρυθμιστής ισχύος θυρίστορ

Η τελική συσκευή που συναρμολογείται σύμφωνα με αυτό το σχήμα μοιάζει με αυτό:

Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν πολλά μέρη στο κύκλωμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια αρθρωτή εγκατάσταση. Χρησιμοποίησα τυπωμένο:

Ο ρυθμιστής ισχύος που συναρμολογείται σύμφωνα με αυτό το σχήμα είναι πολύ αξιόπιστος. Αρχικά, αυτός ο ρυθμιστής θυρίστορ χρησιμοποιήθηκε για έναν ανεμιστήρα εξάτμισης. Εφάρμοσα αυτό το σχέδιο πριν από περίπου 10 χρόνια. Αρχικά δεν χρησιμοποίησα ψύκτρες, καθώς η τρέχουσα κατανάλωση του ανεμιστήρα είναι πολύ μικρή. Μετά άρχισα να το χρησιμοποιώ για ηλεκτρική σκούπα 1600 watt. Χωρίς θερμαντικά σώματα, τα εξαρτήματα ισχύος θα ζεσταίνονταν σημαντικά, αργά ή γρήγορα θα αποτύγχανε. Αλλά ακόμη και χωρίς καλοριφέρ, αυτή η συσκευή λειτούργησε για 10 χρόνια. Μέχρι που φύσηξε το θυρίστορ. Αρχικά, χρησιμοποίησα ένα θυρίστορ TS-10:

Τώρα αποφάσισα να εγκαταστήσω ψύκτρες. Μην ξεχάσετε να εφαρμόσετε μια λεπτή στρώση θερμοαγώγιμης πάστας KPT-8 στο θυρίστορ και 4 διόδους:

Εάν δεν έχετε τρανζίστορ unjuunction KT117B:

τότε μπορεί να αντικατασταθεί από δύο διπολικά συναρμολογημένα σύμφωνα με το σχήμα:

Δεν το έκανα μόνος μου, αλλά θα έπρεπε να λειτουργήσει.

Σύμφωνα με αυτό το σχήμα, παρέχεται συνεχές ρεύμα στο φορτίο. Αυτό δεν είναι κρίσιμο εάν το φορτίο είναι ενεργό. Για παράδειγμα: λαμπτήρες πυρακτώσεως, θερμαντικά στοιχεία, συγκολλητικό σίδερο, ηλεκτρική σκούπα, ηλεκτρικό τρυπάνι και άλλες συσκευές που διαθέτουν συλλέκτη και βούρτσες. Εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον ρυθμιστή για ένα αντιδραστικό φορτίο, για παράδειγμα, έναν κινητήρα ανεμιστήρα, τότε το φορτίο πρέπει να ενεργοποιηθεί μπροστά από τη γέφυρα διόδου, όπως φαίνεται στο διάγραμμα:

Η αντίσταση R7 ρυθμίζει την ισχύ στο φορτίο:

και η αντίσταση R4 θέτει τα όρια του διαστήματος ελέγχου:

Με αυτή τη θέση του κινητήρα με αντίσταση, 80 βολτ έρχονται στη λάμπα:

Προσοχή! Προσέξτε, αυτό το σπιτικό προϊόν δεν διαθέτει μετασχηματιστή, επομένως ορισμένα εξαρτήματα ραδιοφώνου ενδέχεται να βρίσκονται σε υψηλό δυναμικό δικτύου. Να είστε προσεκτικοί κατά τη ρύθμιση του ρυθμιστή ισχύος.

Συνήθως, το θυρίστορ δεν ανοίγει λόγω της μικρής τάσης σε αυτό και της παροδικότητας της διαδικασίας, και αν ανοίξει, θα κλείσει κατά την πρώτη μετάβαση της τάσης του δικτύου μέσω 0. Έτσι, η χρήση μιας σύνδεσης τρανζίστορ λύνει το πρόβλημα της εξαναγκασμένης εκφόρτισης του πυκνωτή αποθήκευσης, στο τέλος κάθε μισού κύκλου των δικτύων τροφοδοσίας.

Τοποθέτησα τη συναρμολογημένη συσκευή σε μια παλιά περιττή θήκη από ραδιόφωνο εκπομπής. Εγκατέστησα τη μεταβλητή αντίσταση R7 στην αρχική της θέση. Απομένει να βάλετε ένα στυλό πάνω του και να βαθμονομήσετε την κλίμακα τάσης:

Η θήκη είναι λίγο μεγάλη, αλλά το θυρίστορ και οι δίοδοι ψύχονται μια χαρά:

Στο πλάι της συσκευής τοποθέτησα μια πρίζα για να μπορώ να συνδέσω το φις από οποιοδήποτε φορτίο. Για να συνδέσω τη συναρμολογημένη συσκευή στο δίκτυο, χρησιμοποίησα ένα καλώδιο από ένα παλιό σίδερο:

Όπως είπα νωρίτερα, αυτός ο ρυθμιστής ισχύος θυρίστορ είναι πολύ αξιόπιστος. Τα χρησιμοποιώ για πάνω από ένα χρόνο τώρα. Το σχέδιο είναι πολύ απλό, ακόμη και ένας αρχάριος ραδιοερασιτέχνης μπορεί να το επαναλάβει.

Οι ρυθμιστές τάσης θυρίστορ είναι συσκευές σχεδιασμένες να ελέγχουν την ταχύτητα και τη ροπή των ηλεκτρικών κινητήρων. Η ταχύτητα και η ροπή ελέγχονται με αλλαγή της τάσης που παρέχεται στον στάτορα του κινητήρα και πραγματοποιείται με αλλαγή της γωνίας ανοίγματος των θυρίστορ. Αυτή η μέθοδος ελέγχου του ηλεκτροκινητήρα ονομάζεται έλεγχος φάσης. Αυτή η μέθοδος είναι ένα είδος παραμετρικού (πλάτους) ελέγχου.

Μπορούν να εκτελεστούν τόσο με συστήματα ελέγχου κλειστού όσο και ανοιχτού βρόχου. Οι ελεγκτές ανοιχτού βρόχου δεν παρέχουν ικανοποιητική ποιότητα της διαδικασίας ελέγχου ταχύτητας. Ο κύριος σκοπός τους είναι να ελέγχουν τη ροπή για να αποκτήσουν τον επιθυμητό τρόπο λειτουργίας του κινητήρα σε δυναμικές διεργασίες.

Το τμήμα ισχύος ενός μονοφασικού ρυθμιστή τάσης θυρίστορ περιλαμβάνει δύο ελεγχόμενα θυρίστορ, τα οποία εξασφαλίζουν τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος στο φορτίο σε δύο κατευθύνσεις με μια ημιτονοειδή τάση στην είσοδο.

Ελεγκτές Thyristor με σύστημα ελέγχου κλειστού βρόχουχρησιμοποιούνται, κατά κανόνα, με αρνητική ανάδραση ταχύτητας, γεγονός που καθιστά δυνατή την ύπαρξη επαρκώς άκαμπτων μηχανικών χαρακτηριστικών του κινητήρα στη ζώνη χαμηλών στροφών.

Η πιο αποτελεσματική χρήση ρυθμιστές θυρίστοργια έλεγχο ταχύτητας και ροπής.

Κυκλώματα ισχύος ρυθμιστών θυρίστορ

Στο σχ. 1, a-d δείχνει πιθανά κυκλώματα για την ενεργοποίηση των ανορθωτικών στοιχείων του ρυθμιστή σε μία φάση. Το πιο συνηθισμένο από αυτά είναι το σχήμα στο Σχ. 1α. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιοδήποτε σχήμα σύνδεσης των περιελίξεων του στάτορα. Το επιτρεπόμενο ρεύμα μέσω του φορτίου (ενεργή τιμή) σε αυτό το κύκλωμα σε λειτουργία συνεχούς ρεύματος είναι:

Οπου I t - επιτρεπόμενο μέσο ρεύμα μέσω του θυρίστορ.

Μέγιστη τάση θυρίστορ προς τα εμπρός και προς τα πίσω

Οπου k app - συντελεστής ασφαλείας, επιλεγμένος λαμβάνοντας υπόψη πιθανές υπερτάσεις μεταγωγής στο κύκλωμα. - πραγματική τιμή της γραμμικής τάσης του δικτύου.

Ρύζι. 1. Σχέδια κυκλωμάτων ισχύος ρυθμιστών τάσης θυρίστορ.

Στο διάγραμμα στο σχ. 1b υπάρχει μόνο ένα θυρίστορ που περιλαμβάνεται στη διαγώνιο της γέφυρας των μη ελεγχόμενων διόδων. Η αναλογία μεταξύ των ρευμάτων φορτίου και θυρίστορ για αυτό το κύκλωμα είναι:

Οι μη ελεγχόμενες δίοδοι επιλέγονται για το μισό ρεύμα σε σχέση με ένα θυρίστορ. Μέγιστη μπροστινή τάση στο θυρίστορ

Η αντίστροφη τάση στο θυρίστορ είναι κοντά στο μηδέν.

Το σχήμα στο σχ. Το 1b έχει κάποιες διαφορές από το κύκλωμα στο Σχ. 1α για την κατασκευή του συστήματος ελέγχου. Στο διάγραμμα στο σχ. 1, και οι παλμοί ελέγχου σε καθένα από τα θυρίστορ πρέπει να ακολουθούν τη συχνότητα του δικτύου τροφοδοσίας. Στο διάγραμμα στο σχ. 1b, η συχνότητα των παλμών ελέγχου είναι διπλάσια.

Το σχήμα στο σχ. 1, c, αποτελούμενο από δύο θυρίστορ και δύο διόδους, εάν είναι δυνατόν, ο έλεγχος, η φόρτιση, το ρεύμα και η μέγιστη προς τα εμπρός τάση των θυρίστορ είναι παρόμοια με το κύκλωμα στο σχ. 1, α.

Η αντίστροφη τάση σε αυτό το κύκλωμα είναι κοντά στο μηδέν λόγω της δράσης διακλάδωσης της διόδου.

Το σχήμα στο σχ. 1, d από την άποψη του ρεύματος και της μέγιστης προς τα εμπρός και αντίστροφης τάσης των θυρίστορ είναι παρόμοια με το κύκλωμα στο σχ. 1, α. Το σχήμα στο σχ. 1, d διαφέρει από τις εξεταζόμενες απαιτήσεις για το σύστημα ελέγχου ώστε να παρέχει το απαιτούμενο εύρος αλλαγής στη γωνία ελέγχου του θυρίστορ. Εάν η γωνία μετράται από την τάση μηδενικής φάσης, τότε για τα κυκλώματα στο Σχ. 1, α-γ

Οπου φ - γωνία φάσης φορτίου.

Για το σχήμα στο σχ. 1, d, μια παρόμοια αναλογία παίρνει τη μορφή:

Η ανάγκη να αυξηθεί το εύρος των αλλαγών γωνίας περιπλέκεται. Το σχήμα στο σχ. 1, d μπορεί να χρησιμοποιηθεί κατά την ενεργοποίηση των περιελίξεων του στάτορα σε ένα αστέρι χωρίς ουδέτερο καλώδιο και σε ένα τρίγωνο με τη συμπερίληψη ανορθωτικών στοιχείων στα γραμμικά σύρματα. Το πεδίο εφαρμογής αυτού του σχήματος περιορίζεται σε μη αναστρέψιμες, καθώς και σε αναστρέψιμες ηλεκτροκινητήρες με αντιστροφή επαφής.

Το σχήμα στο σχ. 4-1, το e είναι παρόμοιο στις ιδιότητές του με το κύκλωμα στο σχ. 1, α. Το τριακ ρεύμα εδώ είναι ίσο με το ρεύμα φορτίου και η συχνότητα των παλμών ελέγχου είναι ίση με τη διπλή συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας. Το μειονέκτημα του κυκλώματος στα triac είναι ότι οι επιτρεπόμενες τιμές των du / dt και di / dt είναι πολύ μικρότερες από αυτές των συμβατικών θυρίστορ.

Για τους ρυθμιστές θυρίστορ, το πιο ορθολογικό κύκλωμα βρίσκεται στο σχ. 1, αλλά με δύο θυρίστορ πίσω με πλάτη.

Τα κυκλώματα ισχύος των ρυθμιστών κατασκευάζονται με θυρίστορ back-to-back και στις τρεις φάσεις (συμμετρικό τριφασικό κύκλωμα), σε δύο και μία φάσεις του κινητήρα, όπως φαίνεται στο σχ. 1f, g και h, αντίστοιχα.

Στους ρυθμιστές που χρησιμοποιούνται σε ηλεκτροκινητήρες γερανού, το συμμετρικό κύκλωμα μεταγωγής που φαίνεται στο σχ. 1, e, το οποίο χαρακτηρίζεται από τις μικρότερες απώλειες από υψηλότερα αρμονικά ρεύματα. Οι μεγαλύτερες απώλειες σε κυκλώματα με τέσσερα και δύο θυρίστορ καθορίζονται από την ανισορροπία τάσης στις φάσεις του κινητήρα.

Βασικά τεχνικά δεδομένα ρυθμιστών θυρίστορ της σειράς RST

Οι ρυθμιστές θυρίστορ της σειράς RST είναι συσκευές για την αλλαγή (σύμφωνα με έναν δεδομένο νόμο) της τάσης που παρέχεται στον στάτορα ενός ασύγχρονου κινητήρα με ρότορα φάσης. Οι ελεγκτές θυρίστορ της σειράς RST κατασκευάζονται σύμφωνα με ένα συμμετρικό τριφασικό κύκλωμα μεταγωγής (Εικ. 1, στ). Η χρήση ρυθμιστών αυτής της σειράς σε ηλεκτροκινητήρες γερανού καθιστά δυνατό τον έλεγχο της ταχύτητας στην περιοχή 10:1 και τον έλεγχο της ροπής του κινητήρα σε δυναμικές λειτουργίες κατά την εκκίνηση και το φρενάρισμα.

Οι ρυθμιστές θυρίστορ της σειράς PCT είναι κατασκευασμένοι για συνεχή ρεύματα 100, 160 και 320 A (τα μέγιστα ρεύματα είναι 200, 320 και 640 A, αντίστοιχα) και τάση 220 και 380 V AC. Ο ρυθμιστής αποτελείται από τρεις μονάδες ισχύος συναρμολογημένες σε ένα κοινό πλαίσιο (ανάλογα με τον αριθμό των φάσεων των back-to-back θυρίστορ), μια μονάδα αισθητήρα ρεύματος και μια μονάδα αυτοματισμού. Τα power blocks χρησιμοποιούν θυρίστορ tablet με ψύκτες από εξωθημένο προφίλ αλουμινίου. Αέρας ψύξης - φυσικός. Το μπλοκ του αυτόματου εξοπλισμού - ενιαία για όλες τις εκτελέσεις ρυθμιστικών αρχών.

Οι ρυθμιστές θυρίστορ είναι κατασκευασμένοι με βαθμό προστασίας IP00 και προορίζονται για εγκατάσταση σε τυποποιημένα πλαίσια μαγνητικών ελεγκτών τύπου TTZ, οι οποίοι έχουν παρόμοια σχεδίαση με τους ελεγκτές της σειράς TA και TCA. Οι συνολικές διαστάσεις και το βάρος των ρυθμιστών της σειράς PCT δίνονται στον Πίνακα. 1.

Πίνακας 1 Συνολικές διαστάσεις και βάρος των ρυθμιστών τάσης της σειράς PCT

Οι μαγνητικοί ελεγκτές TTZ είναι εξοπλισμένοι με επαφές κατεύθυνσης για την αναστροφή του κινητήρα, επαφές περιστροφικού κυκλώματος και άλλα στοιχεία επαφής ρελέ της ηλεκτρικής κίνησης, τα οποία επικοινωνούν τον ελεγκτή με τον ρυθμιστή θυρίστορ. Η δομή του συστήματος ελέγχου του ελεγκτή είναι ορατή από το λειτουργικό διάγραμμα της ηλεκτρικής κίνησης που φαίνεται στην εικ. 2.

Η τριφασική συμμετρική μονάδα θυρίστορ T ελέγχεται από το σύστημα ελέγχου φάσης SFU. Με τη βοήθεια του ελεγκτή KK στον ρυθμιστή αλλάζει η ρύθμιση ταχύτητας του BZS Μέσω του μπλοκ BZS, σε συνάρτηση με το χρόνο, ελέγχεται ο επαφέας επιτάχυνσης KU2 στο κύκλωμα του ρότορα. Η διαφορά μεταξύ των σημάτων αναφοράς και της ταχογεννήτριας TG ενισχύεται από τους ενισχυτές U1 και US. Στην έξοδο του ενισχυτή υπερήχων συνδέεται μια συσκευή λογικού ρελέ, η οποία έχει δύο σταθερές καταστάσεις: η μία αντιστοιχεί στην ενεργοποίηση του επαφέα προς τα εμπρός κατεύθυνσης KB, η δεύτερη αντιστοιχεί στην ενεργοποίηση του επαφέα αντίστροφης κατεύθυνσης KN.

Ταυτόχρονα με την αλλαγή της κατάστασης της λογικής συσκευής αντιστρέφεται το σήμα στο κύκλωμα ελέγχου του πίνακα διανομής. Το σήμα από τον αντίστοιχο ενισχυτή U2 προστίθεται στο σήμα καθυστερημένης ανάδρασης στο ρεύμα του στάτη του κινητήρα, το οποίο προέρχεται από τη μονάδα περιορισμού ρεύματος TO και τροφοδοτείται στην είσοδο του SFU.

Το λογικό μπλοκ BL επηρεάζεται επίσης από ένα σήμα από το μπλοκ αισθητήρα ρεύματος DT και το μπλοκ παρουσίας ρεύματος LT, το οποίο απαγορεύει την εναλλαγή των επαφών κατεύθυνσης υπό το ρεύμα. Το μπλοκ BL εκτελεί επίσης μη γραμμική διόρθωση του συστήματος σταθεροποίησης της ταχύτητας περιστροφής για να εξασφαλίσει τη σταθερότητα του κινητήρα. Οι ρυθμιστές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρικές κινήσεις μηχανισμών ανύψωσης και κίνησης.

Οι ρυθμιστές της σειράς RST κατασκευάζονται με σύστημα περιορισμού ρεύματος. Το οριακό επίπεδο ρεύματος για την προστασία των θυρίστορ από υπερφορτίσεις και για τον περιορισμό της ροπής του κινητήρα σε δυναμικές λειτουργίες αλλάζει ομαλά από 0,65 σε 1,5 του ονομαστικού ρεύματος του ελεγκτή, το οριακό επίπεδο ρεύματος για προστασία από υπερένταση είναι από 0,9 έως. Ονομαστικό ρεύμα ρυθμιστή 2.0. Ένα ευρύ φάσμα ρυθμίσεων προστασίας διασφαλίζει τη λειτουργία ενός ρυθμιστή ίδιου τυπικού μεγέθους με κινητήρες που διαφέρουν σε ισχύ κατά περίπου 2 φορές.

Ρύζι. 2. Λειτουργικό διάγραμμα ηλεκτρικής κίνησης με ελεγκτή θυρίστορ τύπου RST: KK - ελεγκτής. TG - ταχογεννήτρια. KN, KB - επαφές κατεύθυνσης. BZS - μπλοκ ρύθμισης ταχύτητας. BL - λογικό μπλοκ. U1, U2. ΗΠΑ - ενισχυτές? SFU - σύστημα ελέγχου φάσης. DT - αισθητήρας ρεύματος. IT - μπλοκ τρέχουσας παρουσίας. TO - μονάδα περιορισμού ρεύματος. MT - μονάδα προστασίας. KU1, KU2 - επαφές επιτάχυνσης. KL - γραμμικός επαφέας: P - διακόπτης μαχαιριού.

Ρύζι. 3. Ρυθμιστής τάσης θυρίστορ PCT

Η ευαισθησία του συστήματος παρουσίας ρεύματος είναι 5-10 A της πραγματικής τιμής του ρεύματος στη φάση. Ο ρυθμιστής παρέχει επίσης προστασία: μηδέν, από υπερτάσεις μεταγωγής, από την εξαφάνιση του ρεύματος σε τουλάχιστον μία από τις φάσεις (μπλοκ IT και MT), από παρεμβολές ραδιοφώνου. Οι ασφάλειες υψηλής ταχύτητας τύπου PNB 5M παρέχουν προστασία από ρεύματα βραχυκυκλώματος.

Για να αποκτήσετε υψηλής ποιότητας και όμορφη συγκόλληση, πρέπει να επιλέξετε τη σωστή ισχύ συγκολλητικού σιδήρου και να παρέχετε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία στο άκρο του, ανάλογα με τη μάρκα της συγκόλλησης που χρησιμοποιείται. Προσφέρω πολλά σχήματα για οικιακούς ελεγκτές θερμοκρασίας θυρίστορ για τη θέρμανση του συγκολλητικού σιδήρου, τα οποία θα αντικαταστήσουν με επιτυχία πολλά βιομηχανικά που είναι ασύγκριτα σε τιμή και πολυπλοκότητα.

Προσοχή, τα παρακάτω κυκλώματα θυρίστορ των ελεγκτών θερμοκρασίας δεν είναι γαλβανικά απομονωμένα από το ηλεκτρικό δίκτυο και η επαφή με τα στοιχεία που μεταφέρουν ρεύμα του κυκλώματος είναι απειλητική για τη ζωή!

Για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του άκρου του συγκολλητικού σιδήρου, χρησιμοποιούνται σταθμοί συγκόλλησης στους οποίους η βέλτιστη θερμοκρασία του άκρου συγκόλλησης διατηρείται σε χειροκίνητη ή αυτόματη λειτουργία. Η διαθεσιμότητα ενός σταθμού συγκόλλησης για τον οικιακό τεχνίτη περιορίζεται από την υψηλή τιμή. Για τον εαυτό μου, έλυσα το ζήτημα του ελέγχου της θερμοκρασίας αναπτύσσοντας και κατασκευάζοντας έναν ρυθμιστή με χειροκίνητο ομαλό έλεγχο θερμοκρασίας. Το κύκλωμα μπορεί να τροποποιηθεί ώστε να διατηρείται αυτόματα η θερμοκρασία, αλλά δεν βλέπω το νόημα σε αυτό και η πρακτική έχει δείξει ότι η χειροκίνητη ρύθμιση είναι αρκετά αρκετή, καθώς η τάση δικτύου είναι σταθερή και η θερμοκρασία δωματίου επίσης.

Κλασικό κύκλωμα ρυθμιστή θυρίστορ

Το κλασικό κύκλωμα θυρίστορ του ρυθμιστή ισχύος του συγκολλητικού σιδήρου δεν πληρούσε μια από τις κύριες απαιτήσεις μου, την απουσία ακτινοβολίας παρεμβολής στο δίκτυο και στον αέρα. Και για έναν ραδιοερασιτέχνη, τέτοιες παρεμβολές καθιστούν αδύνατη την πλήρη εμπλοκή σε αυτό που αγαπάς. Εάν το κύκλωμα συμπληρωθεί με ένα φίλτρο, τότε ο σχεδιασμός θα αποδειχθεί δυσκίνητος. Αλλά για πολλές εφαρμογές, ένα τέτοιο κύκλωμα ρυθμιστή θυρίστορ μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία, για παράδειγμα, για τη ρύθμιση της φωτεινότητας των λαμπτήρων πυρακτώσεως και των συσκευών θέρμανσης με ισχύ 20-60 Watt. Γι' αυτό αποφάσισα να παρουσιάσω αυτό το σχήμα.

Για να κατανοήσω πώς λειτουργεί το κύκλωμα, θα σταθώ λεπτομερέστερα στην αρχή λειτουργίας του θυρίστορ. Το θυρίστορ είναι μια συσκευή ημιαγωγών που είναι είτε ανοιχτή είτε κλειστή. για να το ανοίξετε, πρέπει να εφαρμόσετε θετική τάση 2-5 V στο ηλεκτρόδιο ελέγχου, ανάλογα με τον τύπο του θυρίστορ, σε σχέση με την κάθοδο (το k υποδεικνύεται στο διάγραμμα). Αφού ανοίξει το θυρίστορ (η αντίσταση μεταξύ της ανόδου και της καθόδου θα γίνει 0), δεν είναι δυνατό να κλείσει μέσω του ηλεκτροδίου ελέγχου. Το θυρίστορ θα είναι ανοιχτό έως ότου η τάση μεταξύ της ανόδου και της καθόδου (που σημειώνονται με a και k στο διάγραμμα) πλησιάσει το μηδέν. Είναι τόσο απλό.

Το κύκλωμα του κλασικού ρυθμιστή λειτουργεί ως εξής. Η τάση δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος τροφοδοτείται μέσω του φορτίου (ένας λαμπτήρας πυρακτώσεως ή μια περιέλιξη συγκολλητικού σιδήρου) σε ένα κύκλωμα γέφυρας ανορθωτή κατασκευασμένο σε διόδους VD1-VD4. Η γέφυρα διόδου μετατρέπει την τάση AC σε τάση συνεχούς ρεύματος που αλλάζει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο (διάγραμμα 1). Όταν ο μεσαίος ακροδέκτης της αντίστασης R1 βρίσκεται στην πιο αριστερή θέση, η αντίστασή του είναι 0, και όταν η τάση στο δίκτυο αρχίζει να αυξάνεται, ο πυκνωτής C1 αρχίζει να φορτίζει. Όταν το C1 φορτίζεται σε τάση 2-5 V, το ρεύμα θα ρέει μέσω του R2 στο ηλεκτρόδιο ελέγχου VS1. Το θυρίστορ θα ανοίξει, θα βραχυκυκλώσει τη γέφυρα της διόδου και το μέγιστο ρεύμα θα διαρρέει το φορτίο (πάνω διάγραμμα).

Όταν περιστρέψετε το κουμπί της μεταβλητής αντίστασης R1, η αντίστασή του θα αυξηθεί, το ρεύμα φόρτισης του πυκνωτή C1 θα μειωθεί και θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για να φτάσει η τάση σε αυτό τα 2-5 V, οπότε το θυρίστορ δεν θα ανοίξει αμέσως , αλλά μετά από κάποιο χρονικό διάστημα. Όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή του R1, τόσο μεγαλύτερος είναι ο χρόνος φόρτισης για το C1, το θυρίστορ θα ανοίξει αργότερα και η ισχύς που λαμβάνει το φορτίο θα είναι αναλογικά μικρότερη. Έτσι, περιστρέφοντας το πόμολο της μεταβλητής αντίστασης, ελέγχεται η θερμοκρασία θέρμανσης του συγκολλητικού σιδήρου ή η φωτεινότητα του λαμπτήρα πυρακτώσεως.

Παραπάνω είναι ένα κλασικό κύκλωμα ελεγκτή θυρίστορ κατασκευασμένο σε θυρίστορ KU202N. Δεδομένου ότι απαιτείται περισσότερο ρεύμα για τον έλεγχο αυτού του θυρίστορ (σύμφωνα με το διαβατήριο 100 mA, το πραγματικό είναι περίπου 20 mA), οι τιμές των αντιστάσεων R1 και R2 μειώνονται και το R3 εξαιρείται και η τιμή του ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής αυξάνεται. Κατά την επανάληψη του κυκλώματος, μπορεί να χρειαστεί να αυξήσετε την τιμή του πυκνωτή C1 στα 20 microfarads.

Το απλούστερο κύκλωμα ρυθμιστή θυρίστορ

Εδώ είναι ένα άλλο από τα απλούστερα κυκλώματα ελεγκτή ισχύος θυρίστορ, μια απλοποιημένη έκδοση του κλασικού ελεγκτή. Ο αριθμός των εξαρτημάτων περιορίζεται στο ελάχιστο. Αντί για τέσσερις διόδους VD1-VD4, χρησιμοποιείται μία VD1. Η αρχή λειτουργίας του είναι η ίδια με αυτή του κλασικού σχήματος. Τα σχήματα διαφέρουν μόνο στο ότι η προσαρμογή σε αυτό το κύκλωμα ελεγκτή θερμοκρασίας συμβαίνει μόνο σύμφωνα με τη θετική περίοδο του δικτύου και η αρνητική περίοδος διέρχεται από το VD1 χωρίς αλλαγές, επομένως η ισχύς μπορεί να ρυθμιστεί μόνο στην περιοχή από 50 έως 100%. Για να ρυθμίσετε τη θερμοκρασία θέρμανσης του άκρου συγκόλλησης, δεν απαιτείται περισσότερη. Εάν εξαιρεθεί η δίοδος VD1, τότε το εύρος ρύθμισης ισχύος θα είναι από 0 έως 50%.

Εάν προστεθεί ένας δινιστόρ, για παράδειγμα KN102A, στη διακοπή κυκλώματος από τα R1 και R2, τότε ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής C1 μπορεί να αντικατασταθεί με έναν συνηθισμένο με χωρητικότητα 0,1 mF. Τα θυρίστορ για τα παραπάνω κυκλώματα είναι κατάλληλα, KU103V, KU201K (L), KU202K (L, M, N), σχεδιασμένα για μπροστινή τάση μεγαλύτερη από 300 V. Οι δίοδοι είναι επίσης σχεδόν οποιεσδήποτε, σχεδιασμένες για αντίστροφη τάση τουλάχιστον 300 V.

Τα παραπάνω κυκλώματα ελεγκτών ισχύος θυρίστορ μπορούν να χρησιμοποιηθούν με επιτυχία για τον έλεγχο της φωτεινότητας της λάμψης των λαμπτήρων στους οποίους είναι εγκατεστημένοι λαμπτήρες πυρακτώσεως. Δεν θα λειτουργήσει η ρύθμιση της φωτεινότητας της λάμψης των λαμπτήρων στους οποίους είναι εγκατεστημένοι λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας ή LED, καθώς ηλεκτρονικά κυκλώματα είναι τοποθετημένα σε τέτοιους λαμπτήρες και ο ρυθμιστής απλώς θα διαταράξει την κανονική λειτουργία τους. Οι λαμπτήρες θα λάμπουν με πλήρη ισχύ ή θα αναβοσβήνουν και αυτό μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε πρόωρη βλάβη.

Τα κυκλώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ρύθμιση με τάση τροφοδοσίας 36 V ή 24 V AC. Είναι απαραίτητο μόνο να μειωθούν οι τιμές των αντιστάσεων κατά τάξη μεγέθους και να χρησιμοποιηθεί ένα θυρίστορ που ταιριάζει με το φορτίο. Έτσι, ένα συγκολλητικό σίδερο με ισχύ 40 W σε τάση 36 V θα καταναλώνει ρεύμα 1,1 Α.

Το κύκλωμα ρυθμιστή θυρίστορ δεν εκπέμπει παρεμβολές

Η κύρια διαφορά μεταξύ του κυκλώματος του παρουσιαζόμενου ρυθμιστή ισχύος συγκολλητικού σιδήρου και αυτών που παρουσιάζονται παραπάνω είναι η πλήρης απουσία ραδιοπαρεμβολών στο ηλεκτρικό δίκτυο, καθώς όλα τα μεταβατικά συμβαίνουν τη στιγμή που η τάση στο δίκτυο τροφοδοσίας είναι μηδέν.

Ξεκινώντας να αναπτύσσω έναν ελεγκτή θερμοκρασίας για ένα συγκολλητικό σίδερο, προχώρησα από τις ακόλουθες σκέψεις. Το σχήμα πρέπει να είναι απλό, εύκολα επαναλαμβανόμενο, τα εξαρτήματα να είναι φθηνά και διαθέσιμα, υψηλή αξιοπιστία, ελάχιστες διαστάσεις, απόδοση κοντά στο 100%, χωρίς παρεμβολές ακτινοβολίας, δυνατότητα εκσυγχρονισμού.

Το κύκλωμα ελεγκτή θερμοκρασίας λειτουργεί ως εξής. Η τάση εναλλασσόμενου ρεύματος από το δίκτυο διορθώνεται από μια γέφυρα διόδου VD1-VD4. Από ένα ημιτονοειδές σήμα, προκύπτει μια σταθερή τάση, που ποικίλλει σε πλάτος ως μισό ημιτονοειδές με συχνότητα 100 Hz (διάγραμμα 1). Περαιτέρω, το ρεύμα διέρχεται μέσω της περιοριστικής αντίστασης R1 στη δίοδο zener VD6, όπου η τάση περιορίζεται σε πλάτος στα 9 V και έχει διαφορετικό σχήμα (διάγραμμα 2). Οι παλμοί που προκύπτουν φορτίζουν τον ηλεκτρολυτικό πυκνωτή C1 μέσω της διόδου VD5, δημιουργώντας μια τάση τροφοδοσίας περίπου 9 V για τα μικροκυκλώματα DD1 και DD2. Το R2 εκτελεί προστατευτική λειτουργία, περιορίζοντας τη μέγιστη δυνατή τάση στα VD5 και VD6 στα 22 V και διασφαλίζει το σχηματισμό ενός παλμού ρολογιού για τη λειτουργία του κυκλώματος. Με το R1, το παραγόμενο σήμα τροφοδοτείται στην 5η και 6η έξοδο του στοιχείου 2OR-NOT του λογικού ψηφιακού μικροκυκλώματος DD1.1, το οποίο αναστρέφει το εισερχόμενο σήμα και το μετατρέπει σε βραχείς ορθογώνιους παλμούς (διάγραμμα 3). Από την 4η έξοδο του DD1, οι παλμοί τροφοδοτούνται στην 8η έξοδο της σκανδάλης D DD2.1, που λειτουργεί στη λειτουργία σκανδάλης RS. Το DD2.1, όπως και το DD1.1, εκτελεί επίσης τη λειτουργία αναστροφής και ρύθμισης σήματος (διάγραμμα 4).

Λάβετε υπόψη ότι τα σήματα στο διάγραμμα 2 και 4 είναι σχεδόν τα ίδια και φάνηκε ότι ήταν δυνατό να εφαρμοστεί ένα σήμα από το R1 απευθείας στον ακροδέκτη 5 του DD2.1. Αλλά μελέτες έχουν δείξει ότι στο σήμα μετά το R1 υπάρχουν πολλές παρεμβολές που προέρχονται από το δίκτυο και χωρίς διπλή διαμόρφωση, το κύκλωμα δεν λειτουργούσε σταθερά. Και δεν συνιστάται η εγκατάσταση πρόσθετων φίλτρων LC όταν υπάρχουν ελεύθερα λογικά στοιχεία.

Στη σκανδάλη DD2.2, συναρμολογείται ένα κύκλωμα ελέγχου ελεγκτή θερμοκρασίας συγκολλητικού σιδήρου και λειτουργεί ως εξής. Οι ορθογώνιοι παλμοί φτάνουν στον ακροδέκτη 3 DD2.2 από τον ακροδέκτη 13 DD2.1, οι οποίοι με ένα θετικό άκρο αντικαθιστούν στον ακροδέκτη 1 DD2.2 το επίπεδο που υπάρχει αυτήν τη στιγμή στην είσοδο D του μικροκυκλώματος (ακίδα 5). Στον ακροδέκτη 2, το σήμα είναι στο αντίθετο επίπεδο. Εξετάστε το έργο του DD2.2 λεπτομερώς. Ας πούμε στο pin 2, μια λογική μονάδα. Μέσω των αντιστάσεων R4, R5, ο πυκνωτής C2 φορτίζεται στην τάση τροφοδοσίας. Κατά τη λήψη του πρώτου παλμού με θετική πτώση, το 0 θα εμφανιστεί στον ακροδέκτη 2 και ο πυκνωτής C2 θα εκφορτιστεί γρήγορα μέσω της διόδου VD7. Η επόμενη θετική πτώση στον ακροδέκτη 3 θα θέσει μια λογική μονάδα στον ακροδέκτη 2 και ο πυκνωτής C2 θα αρχίσει να φορτίζει μέσω των αντιστάσεων R4, R5.

Ο χρόνος φόρτισης καθορίζεται από τη χρονική σταθερά R5 και C2. Όσο μεγαλύτερο είναι το R5, τόσο περισσότερο θα χρειαστεί το C2 για να φορτιστεί. Μέχρι να φορτιστεί το C2 στο μισό της τάσης τροφοδοσίας στον ακροδέκτη 5 θα υπάρχει ένα λογικό μηδέν και οι θετικές πτώσεις παλμού στην είσοδο 3 δεν θα αλλάξουν το λογικό επίπεδο στον ακροδέκτη 2. Μόλις φορτιστεί ο πυκνωτής, η διαδικασία θα επαναληφθεί.

Έτσι, μόνο ο αριθμός των παλμών από το δίκτυο τροφοδοσίας που καθορίζεται από την αντίσταση R5 θα περάσει στις εξόδους του DD2.2 και το πιο σημαντικό, αυτοί οι παλμοί θα κυμαίνονται κατά τη μετάβαση της τάσης στο δίκτυο τροφοδοσίας μέσω του μηδενός. Εξ ου και η απουσία παρεμβολών από τη λειτουργία του ελεγκτή θερμοκρασίας.

Από τον ακροδέκτη 1 του μικροκυκλώματος DD2.2, τροφοδοτούνται παλμοί στον μετατροπέα DD1.2, ο οποίος χρησιμεύει για την εξάλειψη της επίδρασης του θυρίστορ VS1 στη λειτουργία του DD2.2. Η αντίσταση R6 περιορίζει το ρεύμα ελέγχου του θυρίστορ VS1. Όταν εφαρμόζεται θετικό δυναμικό στο ηλεκτρόδιο ελέγχου VS1, το θυρίστορ ανοίγει και εφαρμόζεται τάση στο συγκολλητικό σίδερο. Ο ρυθμιστής σας επιτρέπει να ρυθμίσετε την ισχύ του συγκολλητικού σιδήρου από 50 έως 99%. Αν και η αντίσταση R5 είναι μεταβλητή, η ρύθμιση λόγω της λειτουργίας του DD2.2 θέρμανσης του συγκολλητικού σιδήρου πραγματοποιείται σταδιακά. Με R5 ίσο με μηδέν, τροφοδοτείται το 50% της ισχύος (διάγραμμα 5), όταν στρίβετε σε μια συγκεκριμένη γωνία είναι ήδη 66% (διάγραμμα 6), μετά ήδη 75% (διάγραμμα 7). Έτσι, όσο πιο κοντά στην ονομαστική ισχύ του συγκολλητικού σιδήρου, τόσο πιο ομαλά λειτουργεί η ρύθμιση, γεγονός που καθιστά εύκολη τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του άκρου συγκόλλησης. Για παράδειγμα, ένα κολλητήρι 40W μπορεί να ρυθμιστεί σε 20W έως 40W.

Ο σχεδιασμός και οι λεπτομέρειες του ελεγκτή θερμοκρασίας

Όλα τα μέρη του ελεγκτή θερμοκρασίας θυρίστορ τοποθετούνται σε μια πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος από υαλοβάμβακα. Δεδομένου ότι το κύκλωμα δεν έχει γαλβανική απομόνωση από το ηλεκτρικό δίκτυο, η πλακέτα τοποθετείται σε μια μικρή πλαστική θήκη του πρώην προσαρμογέα με ηλεκτρικό βύσμα. Μια πλαστική λαβή τοποθετείται στον άξονα της μεταβλητής αντίστασης R5. Γύρω από τη λαβή στο σώμα του ρυθμιστή, για τη διευκόλυνση της ρύθμισης του βαθμού θέρμανσης του συγκολλητικού σιδήρου, εφαρμόζεται μια κλίμακα με αριθμούς υπό όρους.

Το καλώδιο από το κολλητήρι συγκολλάται απευθείας στο PCB. Μπορείτε να κάνετε τη σύνδεση του συγκολλητικού σιδήρου αποσπώμενη, τότε θα είναι δυνατή η σύνδεση άλλων κολλητηρίων στον ελεγκτή θερμοκρασίας. Παραδόξως, το ρεύμα που αντλείται από το κύκλωμα ελέγχου του ελεγκτή θερμοκρασίας δεν υπερβαίνει τα 2 mA. Αυτή είναι μικρότερη από την κατανάλωση του LED στο κύκλωμα φωτισμού των διακοπτών φωτός. Επομένως, δεν απαιτούνται ειδικά μέτρα για τη διασφάλιση του καθεστώτος θερμοκρασίας της συσκευής.

Τσιπ DD1 και DD2 οποιασδήποτε σειράς 176 ή 561. Το σοβιετικό θυρίστορ KU103V μπορεί να αντικατασταθεί, για παράδειγμα, με ένα σύγχρονο θυρίστορ MCR100-6 ή MCR100-8, σχεδιασμένο για ρεύμα μεταγωγής έως και 0,8 A. Σε αυτήν την περίπτωση, θα είναι δυνατός ο έλεγχος της θέρμανσης ενός συγκολλητικού σιδήρου με ισχύ έως 150 W. Οι δίοδοι VD1-VD4 είναι οποιεσδήποτε, σχεδιασμένες για αντίστροφη τάση τουλάχιστον 300 V και ρεύμα τουλάχιστον 0,5 A. Το IN4007 είναι τέλειο (Uob \u003d 1000 V, I \u003d 1 A). Δίοδοι VD5 και VD7 οποιουδήποτε παλμού. Οποιαδήποτε δίοδο zener χαμηλής ισχύος VD6 για τάση σταθεροποίησης περίπου 9 V. Πυκνωτές οποιουδήποτε τύπου. Οποιεσδήποτε αντιστάσεις, R1 με ισχύ 0,5 W.

Ο ρυθμιστής ισχύος δεν χρειάζεται να ρυθμιστεί. Με εξαρτήματα που μπορούν να επισκευαστούν και χωρίς σφάλματα εγκατάστασης, θα λειτουργήσει αμέσως.

Το κύκλωμα αναπτύχθηκε πριν από πολλά χρόνια, όταν οι υπολογιστές, και ακόμη περισσότερο οι εκτυπωτές λέιζερ, δεν υπήρχαν στη φύση, και ως εκ τούτου έφτιαξα ένα σχέδιο πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος χρησιμοποιώντας παλιομοδίτικη τεχνολογία σε χαρτί χαρτιού με βήμα πλέγματος 2,5 mm. Στη συνέχεια, το σχέδιο κολλήθηκε με κόλλα Moment σε χοντρό χαρτί και το ίδιο το χαρτί στο φύλλο υαλοβάμβακα. Στη συνέχεια, τρυπήθηκαν τρύπες σε μια οικιακή μηχανή διάτρησης και οι διαδρομές των μελλοντικών αγωγών και τα μαξιλαράκια επαφής για εξαρτήματα συγκόλλησης σχεδιάστηκαν με το χέρι.

Το σχέδιο του ελεγκτή θερμοκρασίας θυρίστορ έχει διατηρηθεί. Εδώ είναι η φωτογραφία του. Αρχικά, η γέφυρα ανορθωτικής διόδου VD1-VD4 κατασκευάστηκε στο μικροσυγκρότημα KTs407, αλλά αφού το μικροσυγκρότημα σκίστηκε δύο φορές, αντικαταστάθηκε με τέσσερις διόδους KD209.

Πώς να μειώσετε το επίπεδο παρεμβολής από τους ρυθμιστές θυρίστορ

Για τη μείωση των παρεμβολών που εκπέμπονται από τους ελεγκτές ισχύος θυρίστορ στο ηλεκτρικό δίκτυο, χρησιμοποιούνται φίλτρα φερρίτη, τα οποία είναι ένας δακτύλιος φερρίτη με τυλιγμένες στροφές σύρματος. Τέτοια φίλτρα φερρίτη μπορούν να βρεθούν σε όλα τα τροφοδοτικά μεταγωγής για υπολογιστές, τηλεοράσεις και άλλα προϊόντα. Ένα αποτελεσματικό φίλτρο φερρίτη που καταστέλλει παρεμβολές μπορεί να τοποθετηθεί εκ των υστέρων σε οποιονδήποτε ελεγκτή θυρίστορ. Αρκεί να περάσετε το καλώδιο για τη σύνδεση στο ηλεκτρικό δίκτυο μέσω του δακτυλίου φερρίτη.

Είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε ένα φίλτρο φερρίτη όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πηγή παρεμβολής, δηλαδή στο μέρος όπου είναι εγκατεστημένο το θυρίστορ. Το φίλτρο φερρίτη μπορεί να τοποθετηθεί τόσο μέσα στο περίβλημα του οργάνου όσο και στην εξωτερική του πλευρά. Όσο περισσότερες στροφές, τόσο καλύτερα το φίλτρο φερρίτη θα καταστείλει τις παρεμβολές, αλλά αρκεί και μόνο να περάσει το καλώδιο τροφοδοσίας μέσω του δακτυλίου.

Ο δακτύλιος φερρίτη μπορεί να ληφθεί από τα καλώδια διασύνδεσης εξοπλισμού υπολογιστών, οθονών, εκτυπωτών, σαρωτών. Εάν προσέξετε το καλώδιο που συνδέει τη μονάδα συστήματος του υπολογιστή με την οθόνη ή τον εκτυπωτή, θα παρατηρήσετε μια κυλινδρική πάχυνση της μόνωσης στο καλώδιο. Αυτή η θέση περιέχει ένα φίλτρο θορύβου υψηλής συχνότητας φερρίτη.

Αρκεί να κόψετε την πλαστική μόνωση με ένα μαχαίρι και να αφαιρέσετε τον δακτύλιο φερρίτη. Σίγουρα εσείς ή οι φίλοι σας θα βρείτε ένα περιττό καλώδιο διασύνδεσης από έναν εκτυπωτή inkjet ή μια παλιά οθόνη kinescope.

Στην πρακτική του ραδιοερασιτέχνη, ένα από τα σημαντικά εργαλεία είναι ένα κολλητήρι. Αλλά με την πάροδο του χρόνου, για κάθε κολλητήρι, κατά κανόνα, το άκρο καίγεται και πρέπει να το ακονίσουμε. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται. Μετά, ξανά και ξανά. Αυτό συμβαίνει γιατί το κράμα του κασσίτερου με το κολοφώνιο σε συνεχή επαφή με τον χαλκό καίγεται σε θερμοκρασία ~ 200 βαθμών. Υπάρχουν πολλά διαφορετικά κολλητήρια προς πώληση τώρα, διαφορετικά μοντέλα και διαφορετικές κατηγορίες τιμών. Και η άκρη σε αυτά τα κολλητήρια είναι ορείχαλκος (ή κάτι άλλο), στο οποίο η συγκόλληση δεν βλάπτει. Αλλά δεν καπνίζουν όλοι οι λάτρεις του κολοφωνίου αυτά τα κολλητήρια, δεδομένου ότι είναι σχεδιασμένα για συγκόλληση σημειακής. Πολλοί (όπως εγώ, για παράδειγμα) προτιμούν μόνο ένα τσίμπημα χαλκού και παρακολουθούν την κατάστασή του. Για να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής αυτού του αναμφισβήτητα σημαντικού εργαλείου, οι ραδιοερασιτέχνες αναπτύσσουν και συναρμολογούν διάφορους ρυθμιστές ισχύος για το κολλητήρι. Ένα από αυτά τα κυκλώματα ρυθμιστή θυρίστορ, που συναρμολόγησα πρόσφατα για το κολλητήρι μου, θέλω να μοιραστώ μαζί σας.

Το σχέδιο, όπως μπορείτε να δείτε, είναι απλό στο όριο! Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος δεν χρειάζεται, όλα είναι συγκολλημένα στους ακροδέκτες του θυρίστορ, της μεταβλητής αντίστασης και της υποδοχής υπό φορτίο. Το κύκλωμα ελεγκτή ισχύος θυρίστορ λειτουργεί όχι μόνο με συγκολλητικό σίδερο, αλλά και με οποιοδήποτε άλλο φορτίο. Για παράδειγμα πολυέλαιοι (νυχτερινό φωτιστικό). Στην περίπτωσή μου, το θυρίστορ είναι εγκατεστημένο σε ένα μικρό ψυγείο, το οποίο θα σας επιτρέψει να συνδέσετε μια αρκετά ισχυρή πηγή κατανάλωσης στο φορτίο.

Έτσι φαίνεται η εγκατάσταση στην έκδοση της συσκευής μου. Είναι αλήθεια ότι δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμη, λόγω έλλειψης μεταβλητής της απαιτούμενης ονομαστικής αξίας. Αλλά η ίδια η συσκευή έχει ήδη συναρμολογηθεί, μένει να συγκολληθεί ο ρυθμιστής.

Εμφάνιση σπιτική στο θυρίστορ μπροστά.

Είναι από πίσω...

Ο έλεγχος του ρυθμιστή πραγματοποιείται οπτικά, χρησιμοποιώντας έναν συμβατικό λαμπτήρα. Ανοίγουμε το φορτίο και γυρίζουμε τη μεταβλητή αντίσταση. Εάν η φωτεινότητα μειώνεται και αυξάνεται, τότε όλα είναι, όπως λένε, κορυφαία. Συνήθως, σε τέτοιους ρυθμιστές εγκαθίστανται ένα τσοκ και ένας πυκνωτής για να εξομαλύνουν και να φιλτράρουν παρεμβολές, αλλά στην περίπτωση αυτή δεν παρατηρήθηκαν.

Συζητήστε το άρθρο ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΙΣΧΥΟΣ ΘΥΡΙΣΤΟΡ

Το άρθρο περιγράφει πώς λειτουργεί ο ελεγκτής ισχύος θυρίστορ, το κύκλωμα του οποίου θα παρουσιαστεί παρακάτω.

Στην καθημερινή ζωή είναι πολύ συχνά απαραίτητο να ρυθμίζεται η ισχύς των οικιακών συσκευών, όπως ηλεκτρικές σόμπες, κολλητήρια, λέβητες και θερμαντικά στοιχεία, στις μεταφορές - στροφές κινητήρα κ.λπ. Ο απλούστερος σχεδιασμός ραδιοερασιτεχνών έρχεται στη διάσωση - ένας ρυθμιστής ισχύος σε ένα θυρίστορ. Δεν είναι δύσκολο να συναρμολογήσετε μια τέτοια συσκευή, μπορεί να γίνει η πρώτη οικιακή συσκευή που θα εκτελέσει τη λειτουργία της ρύθμισης της θερμοκρασίας του άκρου συγκόλλησης ενός αρχάριου ραδιοερασιτέχνη. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι έτοιμοι σταθμοί συγκόλλησης με έλεγχο θερμοκρασίας και άλλα ωραία χαρακτηριστικά είναι πολύ πιο ακριβοί από ένα απλό κολλητήρι. Το ελάχιστο σύνολο εξαρτημάτων σάς επιτρέπει να συναρμολογήσετε έναν απλό ελεγκτή ισχύος θυρίστορ για επιφανειακή τοποθέτηση.

Προς ενημέρωσή σας, η επιφανειακή τοποθέτηση είναι μια μέθοδος συναρμολόγησης ηλεκτρονικών εξαρτημάτων χωρίς τη χρήση πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και με καλή ικανότητα, σας επιτρέπει να συναρμολογείτε γρήγορα ηλεκτρονικές συσκευές μέτριας πολυπλοκότητας.

Μπορείτε επίσης να παραγγείλετε έναν ρυθμιστή θυρίστορ και για όσους θέλουν να το καταλάβουν μόνοι τους, θα παρουσιαστεί ένα διάγραμμα παρακάτω και θα εξηγηθεί η αρχή της λειτουργίας.

Παρεμπιπτόντως, αυτός είναι ένας μονοφασικός ρυθμιστής ισχύος θυρίστορ. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο της ισχύος ή του αριθμού των περιστροφών. Ωστόσο, πρώτα πρέπει να καταλάβετε γιατί αυτό θα μας επιτρέψει να καταλάβουμε τι φορτίο είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσουμε έναν τέτοιο ρυθμιστή.

Πώς λειτουργεί ένα θυρίστορ;

Το θυρίστορ είναι μια ελεγχόμενη συσκευή ημιαγωγών ικανή να μεταφέρει ρεύμα προς μία κατεύθυνση. Η λέξη "ελεγχόμενη" χρησιμοποιείται για κάποιο λόγο, επειδή με τη βοήθειά της, σε αντίθεση με μια δίοδο, η οποία επίσης μεταφέρει ρεύμα μόνο σε έναν πόλο, μπορείτε να επιλέξετε τη στιγμή που το θυρίστορ αρχίζει να διεξάγει ρεύμα. Το θυρίστορ έχει τρεις εξόδους:

• Ανοδος.
• Κάθοδος.
• ηλεκτρόδιο ελέγχου.

Προκειμένου το ρεύμα να αρχίσει να ρέει μέσω του θυρίστορ, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις: το εξάρτημα πρέπει να βρίσκεται σε ενεργοποιημένο κύκλωμα, να εφαρμοστεί βραχυπρόθεσμος παλμός στο ηλεκτρόδιο ελέγχου. Σε αντίθεση με ένα τρανζίστορ, ο έλεγχος ενός θυρίστορ δεν απαιτεί τη διατήρηση ενός σήματος ελέγχου. Οι αποχρώσεις δεν τελειώνουν εκεί: το θυρίστορ μπορεί να κλείσει μόνο διακόπτοντας το ρεύμα στο κύκλωμα ή σχηματίζοντας αντίστροφη τάση ανόδου-κάθοδος. Αυτό σημαίνει ότι η χρήση ενός θυρίστορ σε κυκλώματα συνεχούς ρεύματος είναι πολύ συγκεκριμένη και συχνά παράλογη, αλλά σε κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος, για παράδειγμα, σε μια τέτοια συσκευή όπως ο ρυθμιστής ισχύος θυρίστορ, το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να υπάρχει προϋπόθεση για το κλείσιμο υπό την προϋπόθεση. Κάθε ένα από τα μισά κύματα θα κλείσει το αντίστοιχο θυρίστορ.

Εσείς, πιθανότατα, δεν καταλαβαίνετε τα πάντα; Μην απελπίζεστε - η διαδικασία της τελικής συσκευής θα περιγραφεί λεπτομερώς παρακάτω.

Πεδίο εφαρμογής ρυθμιστών θυρίστορ

Σε ποια κυκλώματα είναι αποτελεσματική η χρήση ρυθμιστή ισχύος θυρίστορ; Το κύκλωμα σάς επιτρέπει να ρυθμίζετε τέλεια την ισχύ των συσκευών θέρμανσης, δηλαδή να επηρεάζετε το ενεργό φορτίο. Όταν εργάζεστε με πολύ επαγωγικό φορτίο, τα θυρίστορ μπορεί απλώς να μην κλείνουν, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αστοχία του ρυθμιστή.

Μπορεί ο κινητήρας;

Νομίζω ότι πολλοί από τους αναγνώστες έχουν δει ή χρησιμοποιήσει τρυπάνια, γωνιακούς μύλους, που ονομάζονται ευρέως "μύλοι" και άλλα ηλεκτρικά εργαλεία. Ίσως έχετε παρατηρήσει ότι ο αριθμός των στροφών εξαρτάται από το βάθος πατήματος του κουμπιού σκανδάλης της συσκευής. Σε αυτό το στοιχείο είναι ενσωματωμένος ένας τέτοιος ρυθμιστής ισχύος θυρίστορ (το διάγραμμα του οποίου φαίνεται παρακάτω), με τη βοήθεια του οποίου αλλάζει ο αριθμός των στροφών.

Σημείωση! Ο ελεγκτής θυρίστορ δεν μπορεί να αλλάξει την ταχύτητα των ασύγχρονων κινητήρων. Έτσι, η τάση ρυθμίζεται σε κινητήρες συλλέκτη εξοπλισμένους με συγκρότημα βούρτσας.

Σχέδιο ενός και δύο θυρίστορ

Ένα τυπικό διάγραμμα για τη συναρμολόγηση ενός ρυθμιστή ισχύος θυρίστορ με τα χέρια σας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.

Η τάση εξόδου αυτού του κυκλώματος είναι από 15 έως 215 βολτ, στην περίπτωση χρήσης αυτών των θυρίστορ εγκατεστημένων σε ψύκτρες θερμότητας, η ισχύς είναι περίπου 1 kW. Παρεμπιπτόντως, ένας διακόπτης με διακόπτη dimmer κατασκευάζεται σύμφωνα με ένα παρόμοιο σχέδιο.

Εάν δεν χρειάζεστε πλήρη ρύθμιση τάσης και αρκεί να λάβετε 110 έως 220 βολτ στην έξοδο, χρησιμοποιήστε αυτό το διάγραμμα, το οποίο δείχνει έναν ρυθμιστή ισχύος θυρίστορ μισού κύματος.

Πως δουλεύει?

Οι παρακάτω πληροφορίες ισχύουν για τα περισσότερα κυκλώματα. Οι ονομασίες γραμμάτων θα ληφθούν σύμφωνα με το πρώτο κύκλωμα του ρυθμιστή θυρίστορ

Ο ρυθμιστής ισχύος θυρίστορ, η αρχή λειτουργίας του οποίου βασίζεται στον έλεγχο φάσης της τιμής τάσης, αλλάζει επίσης την ισχύ. Αυτή η αρχή έγκειται στο γεγονός ότι υπό κανονικές συνθήκες, το φορτίο επηρεάζεται από την εναλλασσόμενη τάση του οικιακού δικτύου, η οποία αλλάζει σύμφωνα με έναν ημιτονοειδές νόμο. Παραπάνω, κατά την περιγραφή της αρχής λειτουργίας ενός θυρίστορ, ειπώθηκε ότι κάθε θυρίστορ λειτουργεί προς μία κατεύθυνση, δηλαδή ελέγχει το μισό κύμα του από ένα ημιτονοειδές. Τι σημαίνει?

Εάν, με τη βοήθεια ενός θυρίστορ, το φορτίο συνδέεται περιοδικά σε μια αυστηρά καθορισμένη στιγμή, το μέγεθος της πραγματικής τάσης θα είναι μικρότερο, καθώς μέρος της τάσης (η πραγματική τιμή που «πέφτει» στο φορτίο) θα είναι μικρότερο από την τάση του δικτύου. Αυτό το φαινόμενο φαίνεται στο γράφημα.

Η σκιασμένη περιοχή είναι η περιοχή πίεσης που αποδείχθηκε ότι ήταν υπό φορτίο. Το γράμμα "a" στον οριζόντιο άξονα δείχνει τη στιγμή ανοίγματος του θυρίστορ. Όταν τελειώνει το θετικό μισό κύμα και αρχίζει η περίοδος με αρνητικό μισό κύμα, ένα από τα θυρίστορ κλείνει και την ίδια στιγμή ανοίγει το δεύτερο θυρίστορ.

Ας καταλάβουμε πώς λειτουργεί συγκεκριμένα ο ελεγκτής ισχύος θυρίστορ

Σχέδιο ένα

Ας ορίσουμε εκ των προτέρων ότι αντί για τις λέξεις «θετικό» και «αρνητικό» θα χρησιμοποιούνται «πρώτο» και «δεύτερο» (μισό κύμα).

Έτσι, όταν το πρώτο μισό κύμα αρχίζει να δρα στο κύκλωμά μας, οι χωρητικότητες C1 και C2 αρχίζουν να φορτίζονται. Ο ρυθμός φόρτισής τους περιορίζεται από το ποτενσιόμετρο R5. αυτό το στοιχείο είναι μεταβλητό και με τη βοήθειά του ρυθμίζεται η τάση εξόδου. Όταν στον πυκνωτή C1 εμφανίζεται η απαραίτητη τάση για το άνοιγμα του δινιστόρ VS3, ανοίγει το δινιστόρ, διέρχεται ρεύμα μέσω του, με τη βοήθεια του οποίου θα ανοίξει το θυρίστορ VS1. Η στιγμή της διάσπασης του dinistor είναι το σημείο "a" στο γράφημα που παρουσιάστηκε στην προηγούμενη ενότητα του άρθρου. Όταν η τιμή της τάσης περάσει από το μηδέν και το κύκλωμα βρίσκεται κάτω από το δεύτερο μισό κύμα, το θυρίστορ VS1 κλείνει και η διαδικασία επαναλαμβάνεται ξανά, μόνο για το δεύτερο δινιστόρ, θυρίστορ και πυκνωτή. Οι αντιστάσεις R3 και R3 χρησιμοποιούνται για έλεγχο, και R1 και R2 - για θερμική σταθεροποίηση του κυκλώματος.

Η αρχή λειτουργίας του δεύτερου κυκλώματος είναι παρόμοια, αλλά ελέγχει μόνο ένα από τα μισά κύματα της εναλλασσόμενης τάσης. Τώρα, γνωρίζοντας την αρχή της λειτουργίας και το κύκλωμα, μπορείτε να συναρμολογήσετε ή να επισκευάσετε έναν ρυθμιστή ισχύος θυρίστορ με τα χέρια σας.

Η χρήση του ρυθμιστή στην καθημερινή ζωή και την ασφάλεια

Δεν μπορούμε να πούμε ότι αυτό το κύκλωμα δεν παρέχει γαλβανική απομόνωση από το δίκτυο, επομένως υπάρχει κίνδυνος ηλεκτροπληξίας. Αυτό σημαίνει ότι δεν πρέπει να αγγίζετε τα στοιχεία του ρυθμιστή με τα χέρια σας. Πρέπει να χρησιμοποιείται μονωμένο περίβλημα. Θα πρέπει να σχεδιάσετε το σχέδιο της συσκευής σας έτσι ώστε, αν είναι δυνατόν, να μπορείτε να το κρύψετε σε μια ρυθμιζόμενη συσκευή, να βρείτε μια ελεύθερη θέση στη θήκη. Εάν η ρυθμιζόμενη συσκευή είναι ακίνητη, τότε είναι γενικά λογικό να τη συνδέσετε μέσω ενός διακόπτη με ροοστάτη φωτός. Μια τέτοια λύση προστατεύει εν μέρει από ηλεκτροπληξία, εξαλείφει την ανάγκη εύρεσης κατάλληλης θήκης, έχει ελκυστική εμφάνιση και κατασκευάζεται με βιομηχανική μέθοδο.