Regulador de tensió de tiristor casolà - circuit per a la fabricació

A causa de l’ús quotidià d’un gran nombre d’aparells elèctrics (forns de microones, bullidors elèctrics, ordinadors, etc.), sovint cal ajustar-ne la capacitat. Per a això, s’utilitza un regulador de tensió de tiristor. Té un disseny senzill, de manera que és fàcil muntar-lo vosaltres mateixos.

Matisos en el disseny

Un tiristor és un semiconductor controlat. Si cal, pot conduir molt ràpidament el corrent en la direcció desitjada. El dispositiu es diferencia dels díodes habituals pel fet que té la capacitat de controlar el moment de subministrament de tensió.

El regulador consta de tres components:

• càtode: un conductor connectat al pol negatiu de la font d'alimentació;
• ànode: un element connectat al pol positiu;
• elèctrode controlat (modulador), que cobreix completament el càtode.

El regulador funciona en diverses condicions:

• el tiristor ha de caure al circuit sota la tensió general;
• el modulador ha de rebre un impuls a curt termini, cosa que permet al dispositiu controlar la potència de l’aparell elèctric. A diferència d’un transistor, el regulador no necessita mantenir aquest senyal.

El tiristor no s’utilitza en circuits de CC, ja que es tanca si no hi ha voltatge al circuit. Al mateix temps, en dispositius de corrent altern, cal un registre. Això es deu al fet que en aquests circuits és possible tancar completament l’element semiconductor. Qualsevol mitja ona pot fer-hi front, si es produeix aquesta necessitat.

El tiristor té dues posicions estables ("obertes" o "tancades"), que es commuten per tensió. Quan apareix una càrrega, s’encén, quan es produeix una pèrdua de corrent elèctric, s’apaga. Als radioaficionats principiants se'ls ensenya a recollir aquests reguladors. Els soldadors de fàbrica amb control de temperatura de la punta són cars. És molt més barat comprar un soldador senzill i muntar un registre de tensió per a vosaltres mateixos.

Hi ha diversos esquemes per muntar el dispositiu. El més senzill és el tipus articulat. No s’utilitza cap placa de circuit imprès per al seu muntatge. A més, no es requereixen habilitats especials durant la instal·lació. El procés en si requereix poc temps. Un cop entès el principi del registre, serà fàcil entendre els circuits i calcular la potència òptima per al funcionament ideal de l’equip on s’instal·la el tiristor.

Abast i finalitat d'ús

Utilitzen un tiristor en moltes eines elèctriques: construcció, fusteria, llar i altres. Té el paper de clau en els circuits quan commuta corrents, mentre treballa des de petits impulsos. Només s'apaga al nivell de voltatge zero del circuit. Per exemple, el tiristor controla la velocitat dels ganivets a la batedora, regula la velocitat d’injecció d’aire a l’assecador, coordina la potència dels elements calefactors dels dispositius i també realitza altres funcions igualment importants.

En circuits amb càrregues altament inductives, on el corrent es queda per darrere del voltatge, és possible que els tiristors no es tanquin completament, cosa que provoca danys a l’equip. En els dispositius de construcció (broques, rectificadores, rectificadores, etc.), el tiristor canvia quan es prem un botó, que es troba en un bloc comú amb ell. Al mateix temps, es produeixen canvis en el funcionament del motor.

El regulador de tiristor funciona perfectament en un motor raspallat, on hi ha un conjunt de raspall. En motors asíncrons, el dispositiu no podrà canviar la velocitat.

Principi de funcionament

L’especificitat del funcionament del dispositiu rau en el fet que la tensió del mateix està regulada per la potència, així com per les interrupcions elèctriques de la xarxa. Al mateix temps, el regulador actual del tiristor només el passa en una direcció específica. Si el dispositiu no està apagat, continuarà funcionant fins que s'apagui després de certes accions.

Quan es fa un regulador de tensió de tiristor amb les seves pròpies mans, el disseny ha de proporcionar prou espai lliure per instal·lar un botó o palanca de control. Quan es realitza el muntatge d’acord amb l’esquema clàssic, té sentit utilitzar un interruptor especial en el disseny, que brilla en diferents colors quan canvia el nivell de tensió. Això protegirà una persona de situacions desagradables, de descàrregues elèctriques.

Mètodes per tancar el tiristor

El subministrament d’un impuls a l’elèctrode de control no pot aturar el seu funcionament ni tancar-lo. El modulador només inclou un tiristor. La finalització de l'acció d'aquest últim es produeix només després que s'interromp el subministrament de corrent en l'etapa càtode-ànode.

El regulador de voltatge del tiristor ku202n es tanca de les maneres següents:

• Desconnecteu el circuit de la font d'alimentació (bateria). En aquest cas, el dispositiu no funcionarà fins que no es prem un botó especial.
• Obriu la connexió ànode-càtode amb un filferro o unes pinces. Tot el voltatge passa per aquests elements, entrant al tiristor. Si s’obre el pont, el nivell actual serà zero i el dispositiu s’apagarà.
• Reduïu la tensió al mínim.

Regulador de tensió simple

Fins i tot el component de ràdio més senzill consisteix en un generador, un rectificador, una bateria i un interruptor de tensió. Aquests dispositius normalment no contenen estabilitzadors. El regulador de corrent de tiristor consta dels elements següents:

• díode: 4 unitats;
• transistor: 1 PC;
• condensador: 2 unitats;
• resistència: 2 unitats.

Per evitar el sobreescalfament del transistor, s’hi instal·la un sistema de refrigeració. És desitjable que aquesta última tingui una gran reserva de potència, que permetrà carregar en el futur bateries de poca capacitat.

Mètodes per regular la tensió de fase a la xarxa

La tensió elèctrica alterna es canvia mitjançant dispositius elèctrics com tiratró, tiristor i altres. Quan es canvia l’angle d’aquestes estructures, la càrrega s’ofereix amb mitges ones incompletes i, com a resultat, es regula la tensió efectiva. La distorsió fa que augmenti el corrent i que baixi la tensió. Aquest últim canvia la seva forma de sinusoïdal a no sinusoïdal.

Circuits de tiristor

El sistema s’encendrà després de recollir prou tensió al condensador. En aquest cas, el moment d'obertura està controlat per una resistència. Al diagrama, es designa com a R2. Com més lent es carregui el condensador, més resistència té aquest element. El corrent elèctric es regula a través de l’elèctrode de control.

Aquest circuit permet controlar tota la potència del dispositiu, ja que es regulen dos períodes mitjans. Això és possible a causa de la instal·lació d’un tiristor al pont del díode, que actua sobre una de les mitjanes ones.

El regulador de tensió, el diagrama del qual es presenta més amunt, té un disseny simplificat. Aquí es controla una mitja ona, mentre que l’altra passa per VD1 sense canvis. Funciona en un escenari similar.

Quan es treballa amb un tiristor, s’ha d’aplicar un pols a l’elèctrode de la porta en un moment determinat perquè el tall de fase assoleixi el valor requerit. Cal determinar la transició de la mitja ona al nivell zero, en cas contrari l’ajust no serà efectiu.