8 osnovnih diy regulatornih krugova. Top 6 marki regulatora iz Kine. 2 sheme. 4 Najčešća pitanja o regulatorima napona + TEST za samokontrolu

Regulator napona Je specijalizirani električni uređaj dizajniran za glatku promjenu ili podešavanje napona koji opskrbljuje električni uređaj.

Regulator napona

Važno je zapamtiti! Uređaji ove vrste dizajnirani su za promjenu i podešavanje napona napajanja, a ne struje. Struja se regulira teretom!

TEST:

4 pitanja o regulatorima napona

1. Čemu služi regulator:

a) Promjena napona na izlazu uređaja.

b) Prekidanje strujnog kruga

1. Što određuje snagu regulatora:

a) Od izvora ulazne struje i od izvršnog tijela

b) Od veličine potrošača

1. Glavni dijelovi uređaja, sastavljeni ručno:

a) Zener dioda i dioda

b) Triak i tiristor

1. Čemu služe regulatori od 0-5 volti:

a) Napajanje sa stabiliziranim naponom mikrosklopa

b) Ograničite potrošnju struje električnih svjetiljki

Odgovori.

2 Najčešći RN krugovi 0-220 volti sami napravite

Shema br. 1.

Najjednostavniji i najprikladniji regulator napona za rad je regulator na tiristorima uključenim u suprotnom smjeru. To će stvoriti sinusni izlaz željene veličine.

Ulazni napon do 220V, kroz osigurač ide na opterećenje, a kroz drugi vodič, preko tipke za napajanje, sinusoidni poluval ide na katodu i anodu tiristori VS1 i VS2. I kroz varijabilni otpornik R2, izlazni signal se podešava. Dvije diode VD1 i VD2, ostavljaju iza sebe samo pozitivan poluval koji dolazi do kontrolne elektrode jedne od tiristori,što dovodi do njegovog otkrića.

Važno! Što je veći strujni signal na tiristorskom ključu, to će se više otvoriti, odnosno više struje može proći kroz sebe.

Za kontrolu ulazne snage predviđeno je indikatorsko svjetlo, a za podešavanje izlazne snage voltmetar.

Shema br. 2.

Posebnost ovog kruga je zamjena dva tiristora s jednim triac. To pojednostavljuje krug, čini ga kompaktnijim i lakšim za proizvodnju.

U krugu se nalazi i osigurač i tipka za napajanje, te otpornik za podešavanje R3, koji kontrolira bazu triaka, ovo je jedan od rijetkih poluvodičkih uređaja s mogućnošću rada s izmjeničnom strujom. Struja koja prolazi otpornik R3, stječe određenu vrijednost, kontrolirat će stupanj otvaranja triac. Nakon toga se ispravlja na diodnom mostu VD1 i kroz ograničavajući otpornik ulazi u ključnu elektrodu trijaka VS2. Ostali elementi sklopa, kao što su kondenzatori C1, C2, C3 i C4, služe za prigušivanje mreškanja ulaznog signala i filtriranje od strane buke i nereguliranih frekvencija.

Kako izbjeći 3 uobičajene pogreške pri radu s triakom.

1. Slovo nakon oznake koda triaka govori o njegovom maksimalnom radnom naponu: A - 100V, B - 200V, V - 300V, G - 400V. Stoga ne biste trebali uzimati uređaj sa slovom A i B za podešavanje 0-220 volti - takav triac neće uspjeti.
2. Triac, kao i svaki drugi poluvodički uređaj, jako se zagrijava tijekom rada, trebali biste razmisliti o ugradnji radijatora ili aktivnog sustava hlađenja.
3. Kada koristite triac u krugovima opterećenja s velikom potrošnjom struje, potrebno je jasno odabrati uređaj za navedenu svrhu. Na primjer, luster u koji je ugrađeno 5 žarulja od 100 vata svaka će trošiti ukupno 2 ampera. Odabirom iz kataloga, morate pogledati maksimalnu radnu struju uređaja. Tako triac MAC97A6 je dizajniran za samo 0,4 ampera i neće izdržati takvo opterećenje, a MAC228A8 je sposoban proći do 8 A i prikladan je za ovo opterećenje.

3 Glavne točke u proizvodnji snažnog PH i struje vlastitim rukama

Uređaj može podnijeti opterećenja do 3000 vata. Izgrađen je na korištenju snažnog triaka i kontrolira njegova vrata ili ključ dinistor.

Dinistor- ovo je isto kao i triac, samo bez kontrolnog izlaza. Ako triac otvara se i počinje propuštati struju kroz sebe, kada na njegovoj bazi nastane upravljački napon i ostaje otvoren dok ne nestane, tada dinistorće se otvoriti ako se pojavi razlika potencijala između njegove anode i katode iznad otvorne barijere. Ostat će otključan sve dok struja ne padne između elektroda ispod razine blokiranja.

Čim pozitivni potencijal udari u kontrolnu elektrodu, ona će se otvoriti i proći izmjeničnu struju, a što je taj signal jači, to je veći napon između njegovih terminala, a time i opterećenje. Za reguliranje stupnja otvaranja koristi se izolacijski krug koji se sastoji od dinistora VS1 i otpornika R3 i R4. Ovaj krug postavlja granicu struje na ključu. triac, a kondenzatori izglađuju mreškanje na ulaznom signalu.

2 osnovna principa u proizvodnji PH 0-5 volti

1. Za pretvaranje ulaznog visokog potencijala u niski konstantni potencijal koriste se posebni mikrosklopovi serije LM.
2. Mikrokrugovi se napajaju samo istosmjernom strujom.

Razmotrimo ova načela detaljnije i analiziramo tipični regulatorni krug.

Mikrokrugovi serije LM dizajnirani su za smanjenje visokog istosmjernog napona na niske vrijednosti. Za to postoje 3 izlaza u kućištu uređaja:

• Prvi pin je ulazni signal.
• Drugi pin je izlazni signal.
• Treći izlaz je kontrolna elektroda.

Princip rada uređaja je vrlo jednostavan - ulazni visoki napon pozitivne vrijednosti dovodi se na ulazni izlaz, a zatim se pretvara unutar mikrosklopa. Stupanj transformacije ovisit će o jačini i veličini signala na kontrolnoj "nogi". U skladu s glavnim impulsom, na izlazu će se stvoriti pozitivan napon od 0 volti do granice za ovu seriju.

Ulazni napon, ne veći od 28 volti i mora se ispraviti, dovodi se u krug. Možete ga uzeti iz sekundarnog namota napajanja transformator ili iz regulatora visokog napona. Nakon toga, pozitivni potencijal ide na izlaz mikrosklopa 3. Kondenzator C1 izglađuje mreškanje ulaznog signala. Varijabilni otpornik R1 od 5000 ohma postavlja izlazni signal. Što je veća struja koju prolazi kroz sebe, to se mikro krug više otvara. Izlazni napon od 0-5 volti uklanja se s izlaza 2 i preko kondenzatora za izravnavanje C2 ulazi u opterećenje. Što je veći kapacitet kondenzatora, to je glatkiji na izlazu.

Regulator napona 0 - 220v

4 najbolja stabilizirajuća mikro kruga 0-5 volti:

1. KR1157- kućni mikro krug, s ograničenjem ulaznog signala do 25 volti i strujom opterećenja ne većom od 0,1 ampera.
2. 142EN5A- mikrokrug s maksimalnom izlaznom strujom od 3 ampera, ne više od 15 volti se dovodi na ulaz.
3. TS7805CZ- uređaj s dopuštenim strujama do 1,5 ampera i povećanim ulaznim naponom do 40 volti.
4. L4960- impulsni mikrokrug s maksimalnom strujom opterećenja do 2,5 A. Ulazni napon ne smije prelaziti 40 volti.

PH na 2 tranzistora

Ovaj tip se koristi u krugovima posebno snažnih regulatora. U ovom slučaju, struja na opterećenje također se prenosi kroz triac, ali se izlaz ključa kontrolira kroz kaskadu tranzistori. To se provodi na sljedeći način: varijabilni otpornik regulira struju, koja se dovodi do baze prvog tranzistora male snage, a koja preko spoja kolektor-emiter kontrolira bazu drugog moćnog tranzistora. tranzistor i već otvara i zatvara trijak. Time se ostvaruje princip vrlo glatke kontrole velikih struja na teretu.

Odgovori na 4 najčešće postavljana pitanja o regulatorima:

1. Kolika je dopuštena tolerancija izlaznog napona? Za tvorničke uređaje velikih tvrtki, odstupanje neće prelaziti + -5%
2. Što određuje snagu regulatora? Izlazna snaga izravno ovisi o napajanju i o triaku koji prebacuje krug.
3. Čemu služe regulatori od 0-5 volti? Ovi uređaji se najčešće koriste za napajanje mikrosklopova i raznih ploča.
4. Zašto vam treba kućni regulator 0-220 volti? Koriste se za glatko uključivanje i isključivanje kućanskih električnih uređaja.

4 Diy RN dijagrama i dijagram povezivanja

Razmotrimo ukratko svaku od shema, značajki, prednosti.

Shema 1.

Vrlo jednostavan sklop za spajanje i glatko podešavanje lemilice. Koristi se za sprječavanje gorenja i pregrijavanja vrha lemilice. Krug koristi moćan triac, koji je kontroliran tiristor-varijabilnim lancem otpornik.

shema 2.

Krug koji se temelji na korištenju tipa mikrosklopa za kontrolu faze 1182PM1. Ona kontrolira stupanj otkrića triac, koji upravlja opterećenjem. Koriste se za glatku regulaciju stupnja osvjetljenja žarulja sa žarnom niti.

Shema 3.

Najjednostavnija shema za regulaciju topline vrha lemilice. Izrađen u vrlo kompaktnom dizajnu koristeći lako dostupne komponente. Opterećenje se kontrolira jednim tiristorom, čiji se stupanj uključivanja regulira promjenjivim otpornikom. Tu je i dioda za zaštitu od obrnutog napona. Tiristor,

Kineski PH za 220 volti

Danas je roba iz Kine postala prilično popularna tema, a kineski regulatori napona ne zaostaju za općim trendom. Razmotrimo najpopularnije kineske modele i usporedimo njihove glavne karakteristike.

Postoji mogućnost odabira bilo kojeg regulatora točno prema vašim zahtjevima i potrebama. U prosjeku, jedan vat iskoristive snage košta manje od 20 centi, što je vrlo dobra cijena. Ali ipak, vrijedi obratiti pozornost na kvalitetu dijelova i montaže, za robu iz Kine je još uvijek vrlo niska.

Uređaji koji vam omogućuju kontrolu rada električnih uređaja, prilagođavajući ih optimalnim karakteristikama za korisnika, postali su uobičajeni. Jedan takav uređaj je regulator snage. Upotreba takvih regulatora je tražena kod korištenja električnih uređaja za grijanje i rasvjetu te u uređajima s motorima. Sklopovi regulatora su raznoliki, pa je ponekad teško odabrati najbolju opciju za sebe.

Prvi razvoj uređaja koji mijenjaju snagu dovedenu u opterećenje temeljili su se na Ohmovom zakonu: električna snaga jednaka je umnošku struje i napona ili umnošku otpora i struje na kvadrat. Na ovom principu je dizajniran uređaj koji je dobio ime - reostat. Nalazi se i serijski i paralelno s priključenim opterećenjem. Promjenom njegovog otpora regulira se i snaga.

Struja koja ulazi u reostat dijeli se između njega i opterećenja. Kod serijske veze prati se struja i napon, a kod paralelnog spoja samo vrijednost razlike potencijala. Ovisno o materijalu od kojeg je napravljen otpor, reostati mogu biti:

Prema zakonu održanja energije, povučena električna energija ne može jednostavno nestati, stoga se snaga u otpornicima pretvara u toplinu, a ako je velika, mora se iz njih ukloniti. Za osiguranje drenaže koristi se hlađenje koje se izvodi puhanjem ili uranjanjem reostata u ulje.

Reostat je prilično svestran uređaj... Njegov jedini, ali značajan nedostatak je oslobađanje topline, što ne dopušta da se uređaj izradi s malim dimenzijama, ako je potrebno proći veliku količinu energije kroz njega. Kontrolirajući snagu struje i napona, reostat se često koristi u vodovima male snage kućanskih aparata. Na primjer, u audio opremi za podešavanje glasnoće. Nije teško napraviti takav regulator struje vlastitim rukama, u većoj mjeri to se odnosi na žičani reostat.

Za njegovu proizvodnju trebat će vam stalna ili nikromna žica koja je namotana na trn. Regulacija električne snage događa se promjenom duljine žice.

Vrste modernih uređaja

Razvoj poluvodičke tehnologije omogućio je kontrolu snage korištenjem radioelemenata s učinkovitošću od osamdeset posto ili više. To je omogućilo njihovu ugodnu upotrebu u mreži s naponom od 220 volti, bez potrebe za velikim sustavima hlađenja. A pojava integriranih mikro krugova omogućila je postizanje minijaturnih dimenzija cijelog regulatora u cjelini.

U ovom trenutku proizvodnja proizvodi sljedeće vrste uređaja:

U tom slučaju, podešavanje se događa bez obzira na oblik ulaznog signala. Prema vrsti položaja, upravljački uređaji se dijele na prijenosne i stacionarne. Mogu se izvoditi u neovisnom kućištu i integrirati u opremu. Glavni parametri koji karakteriziraju regulatore električne energije uključuju:

• glatkoća podešavanja;
• radna i vršna ulazna snaga;
• raspon ulaznog radnog signala;

Dakle, moderni regulator električne snage je elektronički krug, čija upotreba omogućuje kontrolu količine energije koja prolazi kroz njega.

Tiristorski upravljački uređaj

Načelo rada takvog uređaja nije osobito komplicirano. Tiristorski pretvarač se uglavnom koristi za upravljanje uređajima male snage. Tipični krug regulatora snage tiristora sastoji se izravno od samog tiristora, bipolarnih tranzistora i otpornika koji postavljaju njihovu radnu točku, te kondenzatora.

Tranzistori, koji rade u ključnom načinu rada, generiraju impulsni signal. Čim se napon na kondenzatoru usporedi s radnim naponom, tranzistori se uključuju. Signal se dovodi na upravljački izlaz tiristora, otvarajući ga također. Kondenzator je ispražnjen i ključ je zaključan. To se ponavlja u ciklusu. Što je kašnjenje duže, manje snage se dovodi do opterećenja.

Prednosti ove vrste regulatoračinjenica da ne zahtijeva podešavanje, ali nedostatak pretjeranog zagrijavanja. Za borbu protiv pregrijavanja tiristora koristi se aktivni ili pasivni sustav hlađenja.

Ova vrsta regulatora koristi se za pretvaranje energije koja se isporučuje i za kućanske aparate (lemilo, električni grijač, spiralna svjetiljka) i za industrijske (glatko pokretanje snažnih elektrana). Sheme povezivanja mogu biti jednofazne i trofazne. Najviše korišteni: ku202n, VT151, 10RIA40M.

Triac pretvarač snage

Triac je poluvodički uređaj dizajniran za korištenje u krugu izmjenične struje. Posebnost uređaja je da njegovi terminali nisu podijeljeni na anodu i katodu. Za razliku od tiristora, koji struju propušta samo u jednom smjeru, triac provodi struju u oba smjera... Zato se koristi u AC mrežama.

Važna razlika između trijačkih i tiristorskih krugova je u tome što nema potrebe za ispravljačem. Princip rada temelji se na kontroli faze, odnosno na promjeni momenta otvaranja triaka u odnosu na prijelaz izmjeničnog napona kroz nulu. Takav uređaj omogućuje vam upravljanje grijačima, žaruljama sa žarnom niti i brzinom elektromotora. Signal na izlazu triaka ima pilasti oblik s kontroliranom širinom impulsa.

Samoproizvodnja ove vrste uređaja je lakša od tiristora. Trijaci srednje snage kao što su BT137-600E, MAC97A6, MCR 22-6 postali su vrlo popularni. Krug regulatora snage na triaku koji koristi takve elemente jednostavan je za proizvodnju i ne treba ga podešavati.

Fazna transformacija

Sam dimmer ima široku primjenu. Jedna od mogućnosti njegove upotrebe je podešavanje intenziteta svjetla. Električni krug uređaja najčešće je implementiran na specijaliziranim mikrokontrolerima koji u svom radu koriste ugrađeni elektronički sklop za smanjenje napona. Zbog toga, dimeri mogu glatko mijenjati snagu, ali su osjetljivi na smetnje.

Fazni regulatori snage nisu stabilizirani pomoću zener dioda, već se kao stabilizator koriste upareni tiristori. Temelj njihovog rada leži u promjeni kuta otvaranja ključnog tiristora, zbog čega se signali s odsječenim početnim dijelom poluperioda dovode do opterećenja, smanjujući efektivnu vrijednost napona. Nedostaci dimera uključuju visoki faktor valovitosti i nizak faktor snage izlaznog signala.

Najpopularniji među radio-amaterima su sklopovi dizajnirani za kontrolu svjetline svjetiljke i promjenu snage lemilice. Takvi su sklopovi jednostavni za ponavljanje i mogu se sastaviti bez upotrebe tiskanih ploča jednostavnom površinskom montažom.

Neovisno izrađeni sklopovi ni na koji način nisu lošiji u pogledu performansi od tvorničkih, jer ne zahtijevaju postavke i odmah su spremni za korištenje ako su radio komponente u dobrom stanju. U nedostatku mogućnosti ili želje da napravite uređaj vlastitim rukama "od nule", možete kupiti komplete za samoproizvodnju. Takvi kompleti sadrže sve potrebne radioelemente, tiskanu ploču i dijagram s uputama za montažu.

Dominantna shema

Takav uređaj je najlakše sastaviti na tiristoru. Rad kruga temelji se na mogućnosti otvaranja tiristora kada ulazna sinusoida prođe kroz nulu, zbog čega se signal prekida, a napon na opterećenju se mijenja.

Krug za ponavljanje tiristorskog regulatora snage temelji se na korištenju tiristora VS1, a to je KU202N. Ovaj radioelement je napravljen od silicija i ima strukturu tipa p-n-p. Koristi se kao simetrična sklopka za signale srednje snage i za prebacivanje strujnih krugova na izmjeničnu struju.

Kada se primijeni napon od 220V, ulazni signal se ispravlja i dovodi do kondenzatora C1. Čim je vrijednost pada napona na C1 jednaka vrijednosti razlike potencijala, u točki između otpora R3 i R4 otvaraju se bipolarni tranzistori VT1 i VT2. Razina napona je ograničena Zener diodom VD1. Signal ide na upravljački terminal KU202N, a kondenzator C1 se prazni. Kada se na upravljačkom pinu pojavi signal, tiristor se otključava. Čim se kondenzator isprazni, VT1 i VT2 su zatvoreni, odnosno, tiristor je također zaključan. U sljedećem poluciklusu ulaznog signala sve se opet ponavlja.

KT814 i KT815 se koriste kao tranzistori. Vrijeme pražnjenja se podešava pomoću R5, a snaga je također podesiva. Zener dioda se koristi sa stabilizacijskim naponom od 7 do 14 volti.

Takav regulator može se koristiti ne samo kao dimmer, već i za kontrolu snage motora kolektora. Dominantni krug može raditi na strujama do 10 ampera, ova vrijednost izravno ovisi o karakteristikama korištenog tiristora, dok se mora instalirati na radijator.

Regulator grijanja lemilice

Kontrola snage lemilice ne samo da ima pozitivan učinak na njegov radni vijek, sprječavajući pregrijavanje vrha i njegovih unutarnjih elemenata, već vam također omogućuje otapanje radioelemenata koji su kritični za temperaturu uređaja.

Uređaji za kontrolu temperature lemilice proizvode se dugo vremena. Jedan od njegovih tipova bio je domaći uređaj proizveden pod nazivom "Dodatni uređaj za električno lemilo, tip P223". Omogućio je spajanje niskonaponskog lemilice na mrežu od 220 V.

Najlakši način je napraviti regulator za lemilo pomoću triaka KU208G.

Kontakti za napajanje su spojeni serijski s opterećenjem. Stoga je struja koja teče kroz triac jednaka struji opterećenja. Dinistor VS2 se koristi za upravljanje tipkom. Kondenzator C1 se puni kroz otpornike: R1 i R2. Indikacija rada organizirana je pod VD1 postrojenjem i LED diodom. Zbog činjenice da je potrebno vrijeme za promjenu napona na kondenzatoru, nastaje fazni pomak između napona mreže i kondenzatora. Promjenom vrijednosti otpora R2 regulira se vrijednost faznog pomaka. Što je kondenzator duže napunjen, to je trijak manje u otvorenom stanju, a samim tim i vrijednost snage je niža.

Takav regulator je dizajniran za spajanje opterećenja snage do 300 vata. Kada koristite lemilo snage veće od 100 vata, triac treba postaviti na radijator. Proizvedena ploča može se jednostavno postaviti na PCB veličine 25x30 mm i slobodno se postaviti u internu utičnicu.

Za upravljanje nekim vrstama kućanskih aparata (na primjer, električni alat ili usisivač), koristi se regulator snage na bazi trijaka. Više o principu rada ovog poluvodičkog elementa možete saznati iz materijala objavljenih na našoj web stranici. U ovoj publikaciji razmotrit ćemo niz pitanja vezanih uz strujne krugove za upravljanje napajanjem trijaka. Kao i uvijek, počnimo s teorijom.

Princip rada regulatora na triaku

Podsjetimo da je uobičajeno nazivati ​​triac modifikacijom tiristora, koji igra ulogu poluvodičkog prekidača s nelinearnom karakteristikom. Njegova glavna razlika od osnovnog uređaja leži u dvostranoj vodljivosti tijekom prijelaza na "otvoreni" način rada, kada se struja dovodi do kontrolne elektrode. Zbog ovog svojstva, trijaci su neovisni o polarnosti napona, što im omogućuje učinkovitu upotrebu u krugovima izmjeničnog napona.

Uz stečenu značajku, ovi uređaji imaju važno svojstvo osnovnog elementa - sposobnost održavanja vodljivosti kada je kontrolna elektroda isključena. U tom slučaju dolazi do "zatvaranja" poluvodičke sklopke kada nema razlike potencijala između glavnih terminala uređaja. To jest, kada izmjenični napon prijeđe nultu točku.

Dodatni bonus od takvog prijelaza u "zatvoreno" stanje je smanjenje broja smetnji u ovoj fazi rada. Imajte na umu da se regulator koji ne ometa može se stvoriti pod kontrolom tranzistora.

Zbog gore navedenih svojstava, snaga opterećenja može se kontrolirati faznom kontrolom. To jest, triac se otvara svakog poluciklusa i zatvara kada prijeđe nulu. Vrijeme kašnjenja za uključivanje "otvorenog" načina, takoreći, odsijeca dio poluperioda, kao rezultat toga, oblik izlaznog signala će biti pilasti.

U ovom slučaju, amplituda signala će ostati ista, zbog čega se takvi uređaji pogrešno nazivaju regulatorima napona.

Opcije kruga regulatora

Evo nekoliko primjera sklopova koji vam omogućuju kontrolu snage opterećenja pomoću triaka, počnimo s najjednostavnijim.

Slika 2. Shema jednostavnog regulatora snage na triaku napajanom od 220 V

Legenda:

• Otpornici: R1 - 470 kOhm, R2 - 10 kOhm,
• Kondenzator C1 - 0,1 μF x 400 V.
• Diode: D1 - 1N4007, D2 - bilo koji indikator LED 2,10-2,40 V 20 mA.
• Dinistor DN1 - DB3.
• Triac DN2 - KU208G, možete instalirati snažniji analog BTA16 600.

Uz pomoć DN1 dinistora zatvara se krug D1-C1-DN1, što DN2 prevodi u "otvoreni" položaj, u kojem ostaje do nulte točke (kraj poluciklusa). Moment otvaranja određen je vremenom nakupljanja na kondenzatoru praga naboja potrebnog za prebacivanje DN1 i DN2. Brzinom punjenja C1 upravlja lanac R1-R2, o čijem ukupnom otporu ovisi trenutak "otvaranja" triaka. U skladu s tim, snagu opterećenja kontrolira promjenjivi otpornik R1.

Unatoč jednostavnosti kruga, prilično je učinkovit i može se koristiti kao dimmer za rasvjetna tijela sa žarnom niti ili regulator snage za lemilo.

Nažalost, gornji sklop nema povratnu informaciju, stoga nije prikladan kao stabilizirani regulator brzine za kolektorski motor.

Krug regulatora povratne sprege

Povratne informacije su potrebne za stabilizaciju brzine elektromotora, koja se može mijenjati pod utjecajem opterećenja. To se može učiniti na dva načina:

1. Ugradite tahometar koji mjeri brzinu. Ova opcija omogućuje fino podešavanje, ali povećava troškove implementacije rješenja.
2. Pratite promjene napona na elektromotoru i, ovisno o tome, povećajte ili smanjite "otvoreni" način rada poluvodičke sklopke.

Potonja opcija je mnogo lakša za implementaciju, ali zahtijeva malo prilagodbe snazi ​​električnog stroja koji se koristi. Ispod je dijagram takvog uređaja.

Legenda:

• Otpornici: R1 - 18 kOhm (2 W); R2 - 330 kOhm; R3 - 180 Ohm; R4 i R5 - 3,3 kΩ; R6 - potrebno je odabrati, kao što će biti opisano u nastavku; R7 - 7,5 kOhm; R8 - 220 kOhm; R9 - 47 kOhm; R10 - 100 kOhm; R11 - 180 kOhm; R12 - 100 kOhm; R13 - 22 kOhm.
• Kondenzatori: C1 - 22 μF x 50 V; C2 - 15 nF; C3 - 4,7 μF x 50 V; C4 - 150 nF; C5 - 100 nF; C6 - 1 μF x 50 V ..
• Diode D1 - 1N4007; D2 - bilo koja LED indikatorska lampica od 20 mA.
• Triac T1 - BTA24-800.
• Mikrokrug - U2010B.

Ovaj krug osigurava nesmetano pokretanje električne instalacije i pruža joj zaštitu od preopterećenja. Dopuštena su tri načina rada (podešeni prekidačem S1):

• A - U slučaju preopterećenja, D2 LED se uključuje, signalizirajući preopterećenje, nakon čega motor smanjuje brzinu na minimum. Da biste izašli iz načina rada, morate isključiti i uključiti uređaj.
• B - U slučaju preopterećenja, LED D2 se uključuje, motor se prebacuje na rad na minimalnoj brzini. Za izlazak iz načina rada potrebno je ukloniti opterećenje s elektromotora.
• C - Način indikacije preopterećenja.

Postavljanje kruga svodi se na odabir otpora R6, izračunava se, ovisno o snazi, elektromotora prema sljedećoj formuli:. Na primjer, ako trebamo voziti motor od 1500 W, tada će izračun biti sljedeći: 0,25 / (1500/240) = 0,04 Ohma.

Za izradu ovog otpora najbolje je koristiti nikromsku žicu promjera 0,80 ili 1,0 mm. Ispod je tablica koja vam omogućuje odabir otpora R6 i R11, ovisno o snazi ​​motora.

Navedeni uređaj može se koristiti kao regulator brzine za motore električnih alata, usisavača i druge opreme za kućanstvo.

Regulator induktivnog opterećenja

Oni koji pokušavaju kontrolirati induktivno opterećenje (kao što je transformator na aparatu za zavarivanje) pomoću gornjih krugova bit će razočarani. Uređaji neće raditi, a trijaci mogu pokvariti. To je zbog pomaka faze, zbog čega, tijekom kratkog impulsa, poluvodički prekidač nema vremena za prijelaz u "otvoreni" način rada.

Postoje dvije opcije za rješavanje problema:

1. Opskrba nizom impulsa istog tipa na kontrolnu elektrodu.
2. Primijenite konstantan signal na elektrodu vrata dok ne dođe do prijelaza nule.

Prva opcija je najoptimalnija. Ovdje je dijagram gdje se koristi takvo rješenje.

Kao što možete vidjeti na sljedećoj slici, koja prikazuje oscilograme glavnih signala regulatora snage, za otvaranje triaka koristi se impulsni paket.

Ovaj uređaj omogućuje korištenje poluvodičkih prekidača za upravljanje induktivnim opterećenjem.

Jednostavan regulator snage na triaku vlastitim rukama

Na kraju članka dat ćemo primjer najjednostavnijeg regulatora snage. U principu, bilo koja od gore navedenih shema može se sastaviti (najjednostavnija verzija prikazana je na slici 2). Za ovaj uređaj nije ni potrebno izraditi tiskanu ploču, uređaj se može sastaviti površinskom montažom. Primjer takve implementacije prikazan je na donjoj slici.

Ovaj regulator se može koristiti kao dimmer, kao i kontroliran snažnim električnim uređajima za grijanje. Preporučujemo odabir kruga u kojem se za upravljanje koristi poluvodički prekidač s karakteristikama koje odgovaraju struji opterećenja.

Triaci se nazivaju poluvodičkim uređajem, na kojem se nalazi 5 rn spojeva. Njegova najvažnija kvaliteta je sposobnost prijenosa signala, kako u naprijed tako iu obrnutom smjeru.

Princip rada triac regulatora snage

Koriste se samo u malim električnim aparatima zbog činjenice da su iznimno osjetljivi na elektromagnetske valove, generiraju puno topline i ne mogu raditi na visokim frekvencijama izmjenične struje. Ne koriste se u velikim industrijskim jedinicama.

Uređaj je jednostavan za proizvodnju, ne zahtijeva velike troškove i ima dug radni vijek. Lako se može primijeniti u sferama i uređajima gdje gore opisani nedostaci ne igraju veliku ulogu.

Mnogi ne znaju čemu služe trijačni regulatori snage. Ali nalaze se u većini kućanskih aparata kao što su sušila za kosu, usisavači, električni alati i uređaji za grijanje.

Regulator snage omogućuje prijenos električnog signala na frekvenciji koju postavlja korisnik.

Upute kako napraviti triac regulator vlastitim rukama

Danas nije tako lako pronaći odgovarajući regulator snage, unatoč niskoj cijeni, iznimno je problematično nabaviti triac koji je potpuno prikladan u smislu parametara.

Stoga ne preostaje ništa drugo nego to učiniti sami. Da bismo to učinili, moramo razmotriti nekoliko jednostavnih osnovnih regulatornih krugova, kako se međusobno razlikuju i analizirati osnovnu bazu svakog od njih.

Uređaj i dijagrami jednostavnih regulatora

Najjednostavniji krug koji može raditi pod bilo kojim opterećenjem. Pribor su najjednostavnije elektroničke komponente, a upravljanje se provodi po fazno-pulsnom principu.

Glavni elementi sheme:

• trijak VD4 10 A, 400 V
• dinistor VD3 32 V
• potenciometar R2

Kroz R2 i R3 teče struja koja akumulira naboj na kondenzatoru C1. Nakon što naboj dosegne 32 V, dinistor VD3 se otvara i kondenzator C1 počinje se prazniti kroz R4 i VD3. Energija će ići u VD4 triac, on će se otvoriti i pustiti struju da teče kroz opterećenje.

Snaga se regulira pomoću VD3 triaka i R2 opterećenja. Vrijednosti učinka triaka su konstantne i ne mogu se mijenjati, snaga se regulira promjenom otpora opterećenja R2.

Elementi VD1, VD2, R1 nisu obavezni u ovom krugu, ali vam omogućuju glatku i točnu promjenu izlazne snage.

Koji će elementi biti potrebni

• Dinistor DB3;
• Triac TC106-10-4, VT136-600, 4-12A.
• Diode VD1, VD2 1N4007;
• Otpori R1100 kOhm, R3 1 kOhm, R4 270 Ohm, R5 1,6 kOhm, potenciometar R2 100 kOhm;
• Kondenzator C1 0,47 μF (radni napon od 250 V).

Ova shema je najčešća i univerzalna, postoje mnoge njene varijacije.

Skupština

Korištenjem ovog plana montaže uštedjet ćete svoje vrijeme. Potrebni su vam točni parametri uređaja za koji će se uređaj proizvoditi.

Moram znati:

Bilješka!

• Broj faza. Može ih biti jedan ili tri;
• Prisutnost potrebe za preciznim podešavanjem izlazne snage;
• Ulazni napon i struja koju troši opterećenje. Vrijednosti moraju biti u voltima i amperima.

Morate odabrati vrstu uređaja, analogni ili digitalni. Odaberite pribor prema snazi ​​uređaja. Na netu možete pronaći razni softver koji će vam pomoći u izračunima.

Izračunajte rasipanje topline. To se radi vrlo jednostavno: pad napona na triaku množi se s nazivnom strujom. Traženi podaci moraju biti naznačeni u karakteristikama triaka.

Kupite potrebne elemente, tiskanu ploču i hladnjak. Provedite usmjeravanje staza na tiskanoj ploči pomoću otapala. Ne smijemo zaboraviti na pričvršćivanje triaka i radijatora. Zalemite sve elemente kao što je prikazano na dijagramu. Obratite posebnu pozornost na polaritet spajanja dioda i triaka.

Provjerite gotov uređaj multimetrom u režimu otpora. Karakteristika mora biti identična izvornom dizajnu.

Postavite triac gotovo blizu radijatora, ali između njih morate osigurati toplinsku izolaciju. Vijak koji će se koristiti za pričvršćivanje mora biti kvalitetno izoliran. Napravite plastično kućište za uređaj.

Bilješka!

Dobivenu instalaciju stavite u zaštitno kućište. Postavite vrijednosti potenciometra na minimalne vrijednosti i izvršite probni rad. Mjerimo izlazni napon multimetrom, dok glatko okrećemo gumb regulatora;

Ako dobiveni rezultat ne odgovara traženim, prilagođavamo snagu. Ako uređaj radi kako treba, možete spojiti opterećenje na izlaz regulatora.

Zaključak

Pravilno izrađen triac regulator snage će služiti pouzdano i zahtijevat će mala ulaganja. Dugovječnost će oduševiti najskeptičnije profesionalce. U mreži možete vidjeti fotografiju domaćih regulatora snage triaka i uvjeriti se da je preporučljivo proizvesti ovaj uređaj.

Fotografija regulatora snage triac

Bilješka!

U članku ćemo govoriti o tome kako napraviti triac regulator snage vlastitim rukama. Što je triac? Ovo je uređaj izgrađen na poluvodičkom kristalu. Ima čak 5 p-n-spojeva, struja može proći i u naprijed i u suprotnom smjeru. Ali ovi elementi se ne koriste široko u modernoj industrijskoj opremi, jer imaju visoku osjetljivost na elektromagnetske smetnje.

Također ne mogu raditi na visokoj frekvenciji struje, stvaraju veliku količinu topline ako prebacuju velika opterećenja. Stoga industrijska oprema koristi IGBT tranzistore i tiristore. Ali ne treba zanemariti ni triacove - oni su jeftini, imaju malu veličinu, a što je najvažnije, imaju visok resurs. Stoga se mogu koristiti tamo gdje gore navedeni nedostaci ne igraju veliku ulogu.

Kako radi triac?

Danas možete susresti triac regulator snage u bilo kojem kućanskom aparatu - u brusilicama, odvijačima, perilicama i usisivačima. Drugim riječima, gdje god postoji potreba za glatkim podešavanjem brzine motora.

Regulator radi kao elektronički ključ - zatvara se i otvara određenom frekvencijom, koju postavlja upravljački krug. Kada je uređaj otključan, kroz njega prolazi poluval napona. Stoga se mali dio minimalne snage dovodi do opterećenja.

Mogu li to učiniti sam?

Mnogi radioamateri vlastitim rukama izrađuju triac kontrolere snage za različite namjene. Može se koristiti za kontrolu zagrijavanja vrha lemilice. Ali, nažalost, na tržištu možete pronaći gotove uređaje, ali prilično rijetko.

Imaju nisku cijenu, ali često uređaji ne zadovoljavaju zahtjeve potrošača. Zato se ispostavlja da je puno lakše ne kupiti gotov regulator, već ga napraviti sami. U ovom slučaju možete uzeti u obzir sve nijanse korištenja uređaja.

Regulatorni krug

Pogledajmo jednostavan TRIAC regulator snage koji se može koristiti s bilo kojim opterećenjem. Fazno-pulsna kontrola, sve komponente su tradicionalne za takve dizajne. Morate primijeniti sljedeće elemente:

1. Izravno triac, dizajniran za napon od 400 V i struju od 10 A.
2. Dinistor s pragom otvaranja 32 V.
3. Za podešavanje snage koristi se varijabilni otpornik.

Struja koja teče kroz promjenjivi otpornik i otpor puni kondenzator sa svakim poluvalom. Čim kondenzator nakupi naboj i napon između njegovih ploča bude 32 V, dinistor će se otvoriti. U tom slučaju, kondenzator se prazni kroz njega i otpor na upravljački ulaz triaka. Istodobno, potonji se otvara tako da struja teče do opterećenja.

Da biste promijenili trajanje impulsa, morate odabrati promjenjivi otpornik i granični napon dinistora (ali to je konstantna vrijednost). Stoga se morate "igrati" s otporom promjenjivog otpornika. U opterećenju se ispostavlja da je snaga otpor promjenjivog otpornika. Nije potrebno koristiti diode i fiksni otpornik, krug je dizajniran za točnu i glatku regulaciju snage.

Kako uređaj radi

Struja koja teče kroz dinistor ograničena je fiksnim otpornikom. Uz njegovu pomoć prilagođava se duljina pulsa. Uz pomoć osigurača, krug je zaštićen od kratkog spoja. Treba napomenuti da se dinistor otvara pod istim kutom u svakom poluvalu.

Stoga se struja koja teče ne ispravlja, čak se induktivno opterećenje može spojiti na izlaz. Stoga se za transformator može koristiti i triac regulator snage. Da biste odabrali trijake, morate uzeti u obzir da za opterećenje od 200 W struja mora biti 1 A.

Shema koristi sljedeće elemente:

1. Dinistor tipa DB3.
2. Trijaci tipa VT136-600, TC106-10-4 i slični sa jakom strujom do 12 A.
3. Germanijeve poluvodičke diode - 1N4007.
4. Elektrolitički kondenzator za napon preko 250 V, kapaciteta 0,47 μF.
5. Promjenjivi otpornik 100 kOhm, konstantan - od 270 Ohm do 1,6 kOhm (odabrano empirijski).

Značajke kruga regulatora

Ova shema je najčešća, ali možete pronaći i male varijacije. Na primjer, ponekad se umjesto dinistora instalira diodni most. U nekim krugovima postoji lanac kapaciteta i otpora za suzbijanje smetnji. Postoje i moderniji dizajni koji koriste upravljački krug baziran na mikrokontroleru. S takvim sklopom dobivate preciznu kontrolu struje i napona u opterećenju, ali je to teže implementirati.

Pripremni radovi

Da biste sastavili triac regulator snage za elektromotor, samo se trebate pridržavati sljedećeg slijeda:

1. Prvo morate odrediti karakteristike uređaja koji će biti spojen na regulator. Karakteristike uključuju: broj faza (bilo 3 ili 1), potrebu za točnim podešavanjem snage, napona i struje.
2. Sada morate odabrati određenu vrstu uređaja - digitalni ili analogni. Nakon toga možete odabrati komponente prema snazi ​​opterećenja. U principu, za simulaciju se može koristiti namjenski softver.
3. Izračunajte rasipanje topline. Da biste to učinili, pomnožite dva parametra - nazivnu struju (u amperima) i pad napona na triaku (u voltima). Svi ovi podaci mogu se pronaći među karakteristikama elementa. Konačni rezultat je disipacija snage izražena u vatima. Na temelju ove vrijednosti morate odabrati radijator i hladnjak (ako je potrebno).
4. Kupite sve potrebne artikle ili ih pripremite ako ih imate.

Sada možete započeti izravno sastavljanje uređaja.

Sastavljanje regulatora

Prije sastavljanja triac regulatora snage prema shemi, morate izvršiti niz radnji:

1. Izvedite usmjeravanje staza na ploči i pripremite mjesta na koja želite instalirati elemente. Unaprijed osigurajte mjesta za ugradnju trijaka i radijatora.
2. Ugradite sve elemente na ploču i zalemite ih. U slučaju da nemate mogućnost izrade tiskane ploče, dopuštena je uporaba površinske montaže. Žice koje povezuju sve elemente trebaju biti što kraće.
3. Obratite pažnju na to da li se poštuje polaritet prilikom spajanja trijaka i dioda. Ako nema oznake, zazvonite elemente multimetrom.
4. Testirajte krug pomoću multimetra u načinu mjerenja otpora.
5. Pričvrstite triac na radijator, po mogućnosti korištenjem termalne masti za bolji površinski kontakt.
6. Cijeli se krug može ugraditi u plastično kućište.
7. Postavite gumb varijabilnog otpornika u krajnji lijevi položaj i uključite uređaj.
8. Izmjerite vrijednost napona na izlazu uređaja. Ako zakrenete gumb otpornika, napon bi trebao rasti glatko.

Kao što možete vidjeti, samostalno izrađeni triac regulator snage je koristan dizajn koji se može koristiti u svakodnevnom životu gotovo bez ograničenja. Popravak ovog uređaja je jeftin, jer je cijena prilično niska.