نظرًا لاستخدام عدد كبير من الأجهزة الكهربائية في الحياة اليومية (أفران الميكروويف ، والغلايات الكهربائية ، وأجهزة الكمبيوتر ، وما إلى ذلك) ، غالبًا ما يكون من الضروري ضبط قدراتها. لهذا ، يتم استخدام منظم الجهد الثايرستور. إنه ذو تصميم بسيط ، لذلك من السهل تجميعه بنفسك.
الفروق الدقيقة في التصميم
الثايرستور هو أشباه موصلات يتم التحكم فيها. إذا لزم الأمر ، يمكنه إجراء التيار بسرعة كبيرة في الاتجاه المطلوب. يختلف الجهاز عن الثنائيات المعتادة من حيث أن لديه القدرة على التحكم في لحظة إمداد الجهد.
يتكون المنظم من ثلاثة مكونات:
- الكاثود - موصل متصل بالقطب السالب لمصدر الطاقة ؛
- الأنود - عنصر متصل بالقطب الموجب ؛
- القطب المتحكم فيه (المغير) ، والذي يغطي الكاثود بالكامل.
يعمل المنظم في ظل عدة شروط:
- يجب أن يقع الثايرستور في الدائرة تحت الجهد العام ؛
- يجب أن يتلقى المغير نبضًا قصير المدى ، مما يسمح للجهاز بالتحكم في طاقة الجهاز الكهربائي. على عكس الترانزستور ، لا يحتاج المنظم للاحتفاظ بهذه الإشارة.
لا يستخدم الثايرستور في دوائر التيار المستمر ، لأنه يغلق إذا لم يكن هناك جهد في الدائرة. في الوقت نفسه ، في أجهزة التيار المتردد ، من الضروري التسجيل. هذا يرجع إلى حقيقة أنه في مثل هذه الدوائر من الممكن إغلاق عنصر أشباه الموصلات تمامًا. يمكن لأي نصف موجة التعامل مع هذا ، إذا دعت هذه الحاجة.
الثايرستور له وضعان ثابتان ("مفتوح" أو "مغلق") ، يتم تبديلهما بالجهد. عندما يظهر الحمل ، يتم تشغيله ، عندما يكون هناك فقدان للتيار الكهربائي ، يتم إيقاف تشغيله. يتم تدريس هواة الراديو المبتدئين لجمع مثل هذه الهيئات التنظيمية. مكاوي اللحام المصنوعة في المصنع مع التحكم في درجة حرارة الطرف غالية الثمن. من الأرخص بكثير شراء مكواة لحام بسيطة وتجميع سجل الجهد لنفسك.
هناك عدة مخططات لتركيب الجهاز. الأكثر تعقيدًا هو النوع المفصلي. لا يتم استخدام لوحة دوائر مطبوعة لتجميعها. أيضًا ، لا توجد مهارات خاصة مطلوبة أثناء التثبيت. العملية نفسها تستغرق القليل من الوقت. بعد فهم مبدأ السجل ، سيكون من السهل فهم الدوائر وحساب الطاقة المثلى للتشغيل المثالي للمعدات حيث تم تثبيت الثايرستور.
النطاق والغرض من الاستخدام
يستخدم الثايرستور في العديد من الأدوات الكهربائية: البناء والنجارة والأدوات المنزلية وغيرها. يلعب دور المفتاح في الدوائر عند تبديل التيارات ، أثناء العمل من نبضات صغيرة. يتم إيقاف تشغيله فقط عند مستوى الجهد الصفري في الدائرة. على سبيل المثال ، يتحكم الثايرستور في سرعة السكاكين في الخلاط ، وينظم سرعة حقن الهواء في مجفف الشعر ، وينسق قوة عناصر التسخين في الأجهزة ، ويؤدي أيضًا وظائف أخرى لا تقل أهمية.
في الدوائر ذات الأحمال الاستقرائية العالية ، حيث يتأخر التيار عن الجهد ، قد لا ينغلق الثايرستور تمامًا ، مما يؤدي إلى تلف المعدات. في أجهزة البناء (المثاقب ، المطاحن ، المطاحن ، إلخ) ، يتحول الثايرستور عند الضغط على زر ، وهو جزء مشترك معه. في الوقت نفسه ، تحدث تغييرات في تشغيل المحرك.
يعمل منظم الثايرستور بشكل مثالي في محرك مصقول ، حيث توجد مجموعة فرشاة. في المحركات غير المتزامنة ، لن يتمكن الجهاز من تغيير السرعة.
مبدأ التشغيل
تكمن خصوصية تشغيل الجهاز في حقيقة أن الجهد فيه يتم تنظيمه بواسطة الطاقة ، وكذلك عن طريق الانقطاعات الكهربائية في الشبكة. في الوقت نفسه ، يقوم المنظم الحالي على الثايرستور بتمريره في اتجاه واحد محدد فقط. إذا لم يتم إيقاف تشغيل الجهاز ، فسيستمر في العمل حتى يتم إيقاف تشغيله بعد إجراءات معينة.
عند صنع منظم جهد الثايرستور بيديك ، يجب أن يوفر التصميم مساحة خالية كافية لتثبيت زر التحكم أو الرافعة. عند التجميع وفقًا للمخطط الكلاسيكي ، من المنطقي استخدام مفتاح خاص في التصميم ، والذي ، عندما يتغير مستوى الجهد ، يضيء بألوان مختلفة. هذا سوف يحمي الشخص من المواقف غير السارة والصدمات الكهربائية.
طرق إغلاق الثايرستور
إن إمداد النبضة لقطب التحكم غير قادر على إيقاف تشغيله أو إغلاقه. المغير يتضمن فقط الثايرستور. يحدث إنهاء عمل الأخير فقط بعد انقطاع التيار الكهربائي في مرحلة القطب السالب.
يتم إغلاق منظم الجهد على الثايرستور ku202n بالطرق التالية:
- افصل الدائرة عن مصدر الطاقة (البطارية). في هذه الحالة ، لن يعمل الجهاز حتى يتم الضغط على زر خاص.
- افتح وصلة الأنود-الكاثود بسلك أو ملاقط. يمر كل الجهد عبر هذه العناصر ، ويدخل الثايرستور. إذا تم فتح العبور ، فسيكون المستوى الحالي صفراً وسيتم إيقاف تشغيل الجهاز.
- تقليل الجهد إلى الحد الأدنى.
منظم جهد بسيط
حتى أبسط مكون راديو يتكون من مولد ومُقَوِّم وبطارية ومفتاح جهد. عادة لا تحتوي هذه الأجهزة على مثبتات. يتكون منظم التيار الثايرستور نفسه من العناصر التالية:
- الصمام الثنائي - 4 قطع ؛
- الترانزستور - 1 جهاز كمبيوتر ؛
- مكثف - 2 قطعة ؛
- المقاوم - 2 قطعة.
لتجنب ارتفاع درجة حرارة الترانزستور ، يتم تثبيت نظام تبريد عليه. من المستحسن أن يكون للأخير احتياطي طاقة كبير ، مما سيسمح بشحن البطاريات في المستقبل بسعة منخفضة.
طرق تنظيم جهد الطور في الشبكة
يتم تغيير الجهد الكهربائي المتردد باستخدام الأجهزة الكهربائية مثل الثيراترون ، الثايرستور وغيرها. عندما يتم تغيير زاوية هذه الهياكل ، يتم تزويد الحمل بموجات نصف غير كاملة ، ونتيجة لذلك ، يتم تنظيم الجهد الفعال. يتسبب التشويه في ارتفاع التيار وانخفاض الجهد. هذا الأخير يغير شكله من جيبي إلى غير جيبي.
دوائر الثايرستور
سيتم تشغيل النظام بعد تجميع جهد كافي على المكثف. في هذه الحالة ، يتم التحكم في لحظة الفتح بواسطة المقاوم. في الرسم التخطيطي ، تم تحديده كـ R2. كلما كانت شحنات المكثف أبطأ ، زادت مقاومة هذا العنصر. يتم تنظيم التيار الكهربائي من خلال إلكترود التحكم.
تتيح هذه الدائرة التحكم في الطاقة الكاملة للجهاز ، حيث يتم تنظيم فترتين نصفيتين. هذا ممكن بسبب تركيب الثايرستور في جسر الصمام الثنائي ، والذي يعمل على إحدى الموجات النصفية.
يتميز منظم الجهد ، الموضح أعلاه ، بتصميم مبسط. يتم التحكم في نصف موجة هنا ، بينما يمر الآخر عبر VD1 دون تغيير. يعمل في سيناريو مماثل.
عند العمل باستخدام الثايرستور ، يجب تطبيق نبضة على قطب البوابة في لحظة معينة حتى يصل قطع الطور إلى القيمة المطلوبة. من الضروري تحديد انتقال نصف الموجة إلى مستوى الصفر ، وإلا فلن يكون التعديل فعالاً.
ينغلق الثايرستور عندما يكون التيار من خلاله صفرًا ، وليس الجهد عبره صفرًا.KU-201 و KU-202 عبارة عن ثايرستور يتحكم فيه الأنود ، وقد تم تصويرهما في المخططات بشكل مختلف.