Σπιτικός ρυθμιστής τάσης θυρίστορ - κύκλωμα κατασκευής

Λόγω της χρήσης στην καθημερινή ζωή ενός μεγάλου αριθμού ηλεκτρικών συσκευών (φούρνοι μικροκυμάτων, ηλεκτρικοί βραστήρες, υπολογιστές κ.λπ.), είναι συχνά απαραίτητο να προσαρμόζεται η χωρητικότητά τους. Για αυτό, χρησιμοποιείται ένας ρυθμιστής τάσης θυρίστορ. Έχει απλό σχεδιασμό, οπότε είναι εύκολο να το συναρμολογήσετε μόνοι σας.

Αποχρώσεις στο σχεδιασμό

Ο θυρίστορ είναι ένας ελεγχόμενος ημιαγωγός. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να μεταφέρει ρεύμα πολύ γρήγορα στην επιθυμητή κατεύθυνση. Η συσκευή διαφέρει από τις συνηθισμένες διόδους, δεδομένου ότι έχει τη δυνατότητα να ελέγχει τη ροή παροχής τάσης.

Ο ρυθμιστής αποτελείται από τρία στοιχεία:

• κάθοδος - ένας αγωγός συνδεδεμένος στον αρνητικό πόλο της τροφοδοσίας.
• άνοδος - ένα στοιχείο που συνδέεται με τον θετικό πόλο.
• ελεγχόμενο ηλεκτρόδιο (διαμορφωτής), το οποίο καλύπτει πλήρως την κάθοδο.

Ο ρυθμιστής λειτουργεί υπό διάφορες συνθήκες:

• ο θυρίστορ πρέπει να πέσει στο κύκλωμα κάτω από τη γενική τάση.
• ο διαμορφωτής πρέπει να λάβει βραχυπρόθεσμο παλμό, επιτρέποντας στη συσκευή να ελέγχει την ισχύ της ηλεκτρικής συσκευής. Σε αντίθεση με ένα τρανζίστορ, ο ρυθμιστής δεν χρειάζεται να κρατάει αυτό το σήμα.

Το θυρίστορ δεν χρησιμοποιείται σε κυκλώματα DC, καθώς κλείνει εάν δεν υπάρχει τάση στο κύκλωμα. Ταυτόχρονα, σε συσκευές AC, είναι απαραίτητο ένα μητρώο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε τέτοια κυκλώματα είναι δυνατό να κλείσετε εντελώς το στοιχείο ημιαγωγού. Κάθε μισό κύμα μπορεί να το αντιμετωπίσει, εάν προκύψει τέτοια ανάγκη.

Ο θυρίστορ έχει δύο σταθερές θέσεις ("ανοιχτό" ή "κλειστό"), οι οποίες αλλάζουν με τάση. Όταν εμφανίζεται ένα φορτίο, ανάβει, όταν υπάρχει απώλεια ηλεκτρικού ρεύματος, απενεργοποιείται. Οι αρχάριοι ραδιοερασιτέχνες διδάσκονται να συλλέγουν τέτοιους ρυθμιστές. Τα εργοστασιακά συγκολλητικά σίδερα με έλεγχο θερμοκρασίας άκρου είναι ακριβά. Είναι πολύ φθηνότερο να αγοράσετε ένα απλό κολλητήρι και να συναρμολογήσετε έναν καταχωρητή τάσης μόνοι σας.

Υπάρχουν πολλά σχήματα για την τοποθέτηση της συσκευής. Το πιο απλό είναι ο αρθρωτός τύπος. Κατά τη συναρμολόγηση, δεν χρησιμοποιείται πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος. Επίσης, δεν απαιτούνται ειδικές δεξιότητες κατά την εγκατάσταση. Η ίδια η διαδικασία διαρκεί λίγο χρόνο. Έχοντας κατανοήσει την αρχή λειτουργίας του καταχωρητή, θα είναι εύκολο να κατανοήσετε τα κυκλώματα και να υπολογίσετε τη βέλτιστη ισχύ για την ιδανική λειτουργία του εξοπλισμού όπου είναι εγκατεστημένος ο θυρίστορ.

Πεδίο εφαρμογής και σκοπός χρήσης

Χρησιμοποιούν ένα θυρίστορ σε πολλά ηλεκτρικά εργαλεία: κατασκευή, ξυλουργική, οικιακή και άλλα. Παίζει το ρόλο ενός κλειδιού στα κυκλώματα κατά την εναλλαγή ρευμάτων, ενώ εργάζεται από μικρούς παλμούς. Απενεργοποιείται μόνο σε επίπεδο μηδενικής τάσης στο κύκλωμα. Για παράδειγμα, ο θυρίστορ ελέγχει την ταχύτητα των μαχαιριών στο μπλέντερ, ρυθμίζει την ταχύτητα της έγχυσης αέρα στο στεγνωτήρα μαλλιών, συντονίζει την ισχύ των θερμαντικών στοιχείων στις συσκευές και εκτελεί επίσης εξίσου σημαντικές λειτουργίες.

Σε κυκλώματα με πολύ επαγωγικά φορτία, όπου το ρεύμα υστερεί πίσω από την τάση, οι θυρίστορ ενδέχεται να μην κλείσουν εντελώς, οδηγώντας σε ζημιά στον εξοπλισμό. Σε δομικές συσκευές (τρυπάνια, μύλοι, μύλοι κ.λπ.), ο θυρίστορ αλλάζει όταν πατηθεί ένα κουμπί, το οποίο βρίσκεται σε ένα κοινό μπλοκ μαζί του. Ταυτόχρονα, γίνονται αλλαγές στη λειτουργία του κινητήρα.

Ο ρυθμιστής θυρίστορ λειτουργεί τέλεια σε έναν βουρτσισμένο κινητήρα, όπου υπάρχει ένα συγκρότημα βουρτσών. Σε ασύγχρονες μηχανές, η συσκευή δεν μπορεί να αλλάξει την ταχύτητα.

Λειτουργική αρχή

Η ιδιαιτερότητα της λειτουργίας της συσκευής έγκειται στο γεγονός ότι η τάση σε αυτήν ρυθμίζεται από την ισχύ, καθώς και από ηλεκτρικές διακοπές στο δίκτυο. Ταυτόχρονα, ο τρέχων ρυθμιστής του θυρίστορ τον περνά μόνο σε μία συγκεκριμένη κατεύθυνση. Εάν η συσκευή δεν είναι απενεργοποιημένη, θα συνεχίσει να λειτουργεί έως ότου απενεργοποιηθεί μετά από ορισμένες ενέργειες.

Όταν δημιουργείτε έναν ρυθμιστή τάσης θυρίστορ με τα χέρια σας, ο σχεδιασμός θα πρέπει να παρέχει αρκετό ελεύθερο χώρο για να εγκαταστήσετε ένα κουμπί ελέγχου ή μοχλό. Κατά τη συναρμολόγηση σύμφωνα με το κλασικό σχήμα, είναι λογικό να χρησιμοποιήσετε έναν ειδικό διακόπτη στο σχεδιασμό, ο οποίος λάμπει σε διαφορετικά χρώματα όταν αλλάζει το επίπεδο τάσης. Αυτό θα προστατεύσει ένα άτομο από δυσάρεστες καταστάσεις, ηλεκτροπληξία.

Μέθοδοι κλεισίματος του θυρίστορ

Η παροχή παλμού στο ηλεκτρόδιο ελέγχου δεν μπορεί να σταματήσει τη λειτουργία του ή να το κλείσει. Ο διαμορφωτής περιλαμβάνει μόνο έναν θυρίστορ. Ο τερματισμός της δράσης του τελευταίου συμβαίνει μόνο αφού διακοπεί η τρέχουσα τροφοδοσία στο στάδιο της καθόδου-ανόδου.

Ο ρυθμιστής τάσης στο θυρίστορ ku202n είναι κλειστός με τους ακόλουθους τρόπους:

• Αποσυνδέστε το κύκλωμα από την τροφοδοσία (μπαταρία). Σε αυτήν την περίπτωση, η συσκευή δεν θα λειτουργήσει μέχρι να πατηθεί ένα ειδικό κουμπί.
• Ανοίξτε τη σύνδεση ανόδου-καθόδου με καλώδιο ή λαβίδα. Όλη η τάση περνά μέσα από αυτά τα στοιχεία, μπαίνοντας στο θυρίστορ. Εάν ο βραχυκυκλωτήρας είναι ανοιχτός, το τρέχον επίπεδο θα είναι μηδέν και η συσκευή θα απενεργοποιηθεί.
• Μειώστε την τάση στο ελάχιστο.

Απλός ρυθμιστής τάσης

Ακόμη και το απλούστερο ραδιόφωνο αποτελείται από γεννήτρια, ανορθωτή, μπαταρία και διακόπτη τάσης. Τέτοιες συσκευές συνήθως δεν περιέχουν σταθεροποιητές. Ο ίδιος ο ρυθμιστής ρεύματος θυρίστορ αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:

• δίοδος - 4 τεμ.
• τρανζίστορ - 1 τεμ.
• πυκνωτής - 2 τεμ .;
• αντίσταση - 2 τεμ.

Για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του τρανζίστορ, εγκαθίσταται ένα σύστημα ψύξης. Είναι επιθυμητό το τελευταίο να διαθέτει ένα μεγάλο απόθεμα ισχύος, το οποίο θα επιτρέπει τη φόρτιση των μελλοντικών μπαταριών με χαμηλή χωρητικότητα.

Μέθοδοι ρύθμισης της τάσης φάσης στο δίκτυο

Η εναλλασσόμενη ηλεκτρική τάση αλλάζει χρησιμοποιώντας ηλεκτρικές συσκευές όπως θυράτρο, θυρίστορ και άλλες. Όταν αλλάξει η γωνία αυτών των κατασκευών, το φορτίο τροφοδοτείται με ημιτελή ημι-κύματα, και ως εκ τούτου, η πραγματική τάση ρυθμίζεται. Η παραμόρφωση προκαλεί αύξηση του ρεύματος και πτώση της τάσης. Το τελευταίο αλλάζει το σχήμα του από ημιτονοειδές σε μη ημιτονοειδές.

Κυκλώματα θυρίστορ

Το σύστημα θα ενεργοποιηθεί αφού συλλεχθεί αρκετή τάση στον πυκνωτή. Σε αυτήν την περίπτωση, η ροπή ανοίγματος ελέγχεται από μια αντίσταση. Στο διάγραμμα, ορίζεται ως R2. Όσο πιο αργά φορτίζει ο πυκνωτής, τόσο μεγαλύτερη αντίσταση έχει αυτό το στοιχείο. Το ηλεκτρικό ρεύμα ρυθμίζεται μέσω του ηλεκτροδίου ελέγχου.

Αυτό το κύκλωμα επιτρέπει τον έλεγχο της πλήρους ισχύος στη συσκευή, καθώς ρυθμίζονται δύο μισές περίοδοι. Αυτό είναι δυνατό λόγω της εγκατάστασης ενός θυρίστορ στη γέφυρα διόδων, η οποία δρα σε ένα από τα μισά κύματα.

Ο ρυθμιστής τάσης, το διάγραμμα του οποίου παρουσιάζεται παραπάνω, έχει απλοποιημένο σχεδιασμό. Το ένα μισό κύμα ελέγχεται εδώ, ενώ το άλλο περνά μέσω του VD1 αμετάβλητο. Λειτουργεί σε παρόμοιο σενάριο.

Όταν εργάζεστε με θυρίστορ, ένας παλμός πρέπει να εφαρμόζεται στο ηλεκτρόδιο πύλης σε μια συγκεκριμένη στιγμή, προκειμένου η περικοπή φάσης να φτάσει στην απαιτούμενη τιμή. Είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η μετάβαση του μισού κύματος στο μηδέν επίπεδο, διαφορετικά η ρύθμιση δεν θα είναι αποτελεσματική.