Tiristoriai ir triaciniai įtampos reguliatoriai indukcinėms apkrovoms

Daugumą šiuolaikinių buitinių prietaisų, pagamintų naudojant indukcinius elementus, galima lengvai reguliuoti energijos suvartojimą. Tiesa, tai galioja tik tais atvejais, kai tokia galimybė jau numatyta. Tačiau net jei jo nėra, galite modifikuoti prietaisą savo rankomis, integruodami į jį triacinės įtampos reguliatorių į indukcinę apkrovą.

Privalumai ir trūkumai

Rinkoje yra įtampos reguliatorių, pastatytų remiantis šiuolaikiniais BT136 600E triakais, kurie savo veikimu žymiai lenkia tiristorių analogus. Naudojant dvikrypčius valdymo puslaidininkius galima pasiekti šiuos pranašumus:

• netiesinio iškraipymo sumažinimas;
• visos grandinės valdymo charakteristikų tobulinimas;
• mažas elektros energijos suvartojimas.

Pagrindinis bet kokių elektroninių valdiklių privalumas yra tai, kad nėra mechaninių kontaktų, kurie greitai sugenda ir sukuria daug triukšmo.

Nėra labai reikšmingų šių prietaisų trūkumų:

• padidėjęs jautrumas pereinamiesiems procesams valdymo grandinėse;
• poreikis sumontuoti radiatorių šilumai pašalinti;
• ribotas dažnių diapazonas.

Nepaisant visų šių trūkumų, triaciniai stabilizatoriai sėkmingai naudojami galiai reguliuoti esant indukcinei apkrovai.

Veikimo principas ir taikymo tikslas

„Triac“ reguliatoriaus veikimo principas yra pagrįstas puslaidininkių įtaisų ypatybėmis, kurios riboja kintamosios srovės amplitudę, tuo pačiu sumažinant apkrovos galią. Esant tam tikram tinklo įtampos dažniui, šį rodiklį galima reguliuoti nedidelėmis ribomis (ne daugiau kaip 20-30%).

Reguliavimo kokybė ir gylis priklauso nuo triac elementų veikimo valdymo grandinės, kuri įgauna skirtingą dizainą.

Paprasčiausiais atvejais jis susideda iš kelių atskirų elementų: diodų, izoliacinio transformatoriaus, rezistorių ir kondensatorių. Sudėtingesniuose įtaisuose reguliavimo modulio funkciją atlieka mikroschema arba mikroprocesorius. Pagal triac kontrolės metodą galimi įvairūs į apkrovą tiekiamos galios kiekio keitimo metodai. Dažniausias būdas tai padaryti efektyviai ir su minimaliais nuostoliais yra paveikti konvertuotos įtampos fazę. Pagal kintamąjį parametrą šis metodas vadinamas impulsine faze, o jo pagrindu veikiantis prietaisas yra fazės galios reguliatorius.

Triacinės grandinės naudojamos daugelyje prietaisų, kai dirbant tenka susidurti su indukcine apkrova - visų pirma elektros variklių apvijomis. Tą pačią pramoninių ir buitinių prietaisų kategoriją sudaro:

• skalbimo mašinos, plaukų džiovintuvai ir kompresoriai;
• katilai, dulkių siurbliai ir keletas apšvietimo įtaisų modelių;
• gamyklinių mašinų siurbliai ir asinchroniniai elektros varikliai;
• katilo įranga ir net įprasti lituokliai.

Fazės galios reguliatorių valdomos įrangos naudojimas triaciuose yra praktiškai tas pats. Skiriasi tik pačių puslaidininkių įtaisų veikimo rodikliai: srovės dydis, galia apkrovoje, valdymo efektyvumas, ekonomiškumas ir kiti.

Savarankiška gamyba

Kiekvienas, įvaldęs jo veikimo principą, gali savo rankomis pasidaryti įtampos reguliatorių ant triakų. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite pasirinkti firminio įrenginio parinktį, tinkamą kopijuoti rankiniu būdu. Viena iš teisingo pasirinkimo sąlygų yra ta, kad jums patinkanti schema yra pakankamai paprasta pakartoti.

Schemos variantai

Tarp populiarių pramoninių prietaisų modelių, kuriuos galima paimti kaip pavyzdį, išsiskiria:

• Produktai, pagaminti remiantis „BT136 600E“ įrenginiais, kurių įtampos reguliavimo grandinę galima rasti internete.
• Įrenginiai, pagrįsti BTA16-600 triakais, su sudėtingesne perjungimo organizacija.

Pirmojo grandinės sprendimo ypatybė yra tik vieno triaco naudojimas. Naudojant tokį reguliatorių, pakartotą kaip naminį gaminį, galima valdyti buitinio lituoklio, kurio galia yra iki 0,09 kW, darbo režimus. Be to, jei turite įrenginį, galite reguliuoti stalo lempos ryškumą arba elektrinio ventiliatoriaus sukimosi greitį.

Tarp grandinės sprendimų, naudojamų nepriklausomai nuo reguliatoriaus gamybos, išsiskiria produktas, pagrįstas gana galingais puslaidininkių įtaisais BTA16-600. Jam būdingas bruožas yra neoninės lempos, esančios į išėjimo grandinę, buvimas. Jo švytėjimo ryškumas rodo šiuo metu į krūvį tiekiamos energijos kiekį, kuris yra labai patogu dirbant su daugeliu vartotojų.

Vartotojas, neturintis patirties su mikroschemomis, turės naudoti kombinuotą parinktį. Valdymo blokas paimtas iš paprastesnio gaminio, pagrįsto BT136-600E, o išvestyje naudojama valdymo grandinė su neonine lempa. Esant situacijai, kai reguliatorius skirtas valdyti apšvietimą su savo vidiniu paleidimo elementu (starteriu), leidžiama neinstaluoti neono.

Galimas dar vienas patentuoto kartotuvo įtaiso variantas, kuris naudoja MAC 97A6 valdiklius. Ši perjungimo grandinė tinka 220 V lempoms.

Savarankiškas surinkimas

Triacs tipinės reguliatoriaus grandinės struktūrą sudaro šie privalomi komponentai ir elementai:

• lygintuvo diodai (arba tiltas);
• reguliavimo rezistorius, kurio rankenėlė rodoma ant naminio prietaiso priekinio skydelio;
• bet kokio tipo ribojamasis dinistorius;
• triac BTA16-000;
• indikatorius LED vietoj neono;
• lydusis saugiklis.

Po to, kai visos šios dalys bus lituotos į grandinę, turėsite patikrinti kiekvieno atskiro modulio veikimo tvarką. Norėdami tai padaryti, turite nueiti visą grandinę nuo įėjimo iki krovinio.

Diodais ištaisyta 220 voltų kintamoji įtampa per reguliavimo varžą tiekiama pirmiausia į ribojantį elementą, o po to į valdymo elektrodą BTA16-000. Priklausomai nuo potenciometro rankenėlės padėties, „triac“ daugiau ar mažiau atsivers, pakeisdamas į apkrovą tiekiamos energijos kiekį. Pagal šį aprašymą patikrinama, ar surinkta grandinė yra teisingai surinkta ir veikia.

Tokiu paprastu reguliatoriumi galima sklandžiai pakeisti, pavyzdžiui, lituoklio ar stalo lempos išėjimo galią.

Reguliatoriaus nustatymas

Baigę litavimo darbus ir visus reikalingus sujungimus, galite tęsti namų gaminio veikimo patikrą. Jei nustatomi nukrypimai nuo įprastų režimų, nurodytų grandinės konstrukcijos aprašyme, reikės sukonfigūruoti įrenginį. Jį sudaro kiekvieno elemento srovės ir įtampos tikrinimas. Tam patogiausia kaupti specialų prietaisą - multimetrą, ar dar geriau - elektroninį osciloskopą.

Prieš atliekant reguliavimą, svarbu prisiminti, kad šios grandinės triacas atlieka fazės reguliatoriaus funkciją.Jo pagrindinis tikslas yra perjungti grandinę pusės bangos įtampos perėjimo į nulinį tašką metu, atsižvelgiant į tam tikru metu valdomos apkrovos vertę.

Pradinėje būsenoje triacas yra uždaras, nes jo valdymo elektrodo įtampa nepasiekė norimos vertės. Kondensatoriui įkraunant grandinę, kuri atsidarė dėl pusės įtampos bangos atėjimo, potencialas ant jo ir lygiagrečiai sujungto dinistoriaus palaipsniui didėja.

Šie procesai yra aiškiai matomi osciloskopo ekrane, kuriame esant bus pastebimai supaprastinta įrenginio sąranka.

Kai įtampa šioje vietoje pasiekia maždaug 30 voltų, dinistorius ir triacas vienu metu atsidaro tam tikrą laiką, lygų bangos pusperiodiui. Dėl valdymo grandinės perjungimo, periodiškai kartojantis 50 hercų dažniu, galima pakeisti galios kiekį apkrovoje nurodytose ribose.

Jei turite patirties su lituokliu ir elektroniniais prietaisais, galima be didelių sunkumų surinkti ir sukonfigūruoti valdymo įtaisą. Pagrindinis dalykas yra atidumas ir griežtas duotų nurodymų laikymasis.