Domowy tyrystorowy regulator napięcia - obwód do produkcji

Ze względu na wykorzystywanie w życiu codziennym dużej liczby urządzeń elektrycznych (kuchenki mikrofalowe, czajniki elektryczne, komputery itp.) często zachodzi konieczność dostosowania ich wydajności. W tym celu stosuje się tyrystorowy regulator napięcia. Ma prostą konstrukcję, dzięki czemu można go łatwo złożyć samodzielnie.

Niuanse w projektowaniu

Tyrystor jest kontrolowanym półprzewodnikiem. W razie potrzeby może bardzo szybko przewodzić prąd w pożądanym kierunku. Urządzenie różni się od zwykłych diod tym, że ma możliwość kontrolowania momentu podania napięcia.

Regulator składa się z trzech elementów:

• katoda - przewód podłączony do ujemnego bieguna zasilacza;
• anoda - element połączony z biegunem dodatnim;
• kontrolowana elektroda (modulator), która całkowicie pokrywa katodę.

Regulator działa w kilku warunkach:

• tyrystor musi wpaść w obwód pod ogólnym napięciem;
• modulator musi otrzymać impuls krótkotrwały, pozwalający urządzeniu kontrolować moc urządzenia elektrycznego. W przeciwieństwie do tranzystora regulator nie musi utrzymywać tego sygnału.

Tyrystor nie jest używany w obwodach prądu stałego, ponieważ zamyka się, gdy w obwodzie nie ma napięcia. Jednocześnie w urządzeniach AC niezbędny jest rejestr. Wynika to z faktu, że w takich obwodach możliwe jest całkowite zamknięcie elementu półprzewodnikowego. Każda półfala poradzi sobie z tym, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Tyrystor ma dwie stabilne pozycje („otwarte” lub „zamknięte”), które są przełączane napięciem. Gdy pojawia się obciążenie, włącza się, w przypadku utraty prądu elektrycznego wyłącza się. Początkujących radioamatorów uczy się zbierania takich regulatorów. Fabrycznie produkowane lutownice z kontrolą temperatury grotów są drogie. O wiele taniej jest kupić prostą lutownicę i samodzielnie zmontować dla niej rejestr napięcia.

Istnieje kilka schematów montażu urządzenia. Najbardziej nieskomplikowany jest typ na zawiasach. Do jego montażu nie jest używana płytka drukowana. Ponadto podczas instalacji nie są wymagane żadne specjalne umiejętności. Sam proces zajmuje niewiele czasu. Po zrozumieniu zasady rejestru łatwo będzie zrozumieć obwody i obliczyć optymalną moc dla idealnego działania sprzętu, w którym zainstalowany jest tyrystor.

Zakres i cel użytkowania

Tyrystor znajduje zastosowanie w wielu elektronarzędziach: budowlanych, stolarskich, domowych i innych. Pełni rolę klucza w obwodach podczas przełączania prądów, pracując z małych impulsów. Wyłącza się tylko przy zerowym poziomie napięcia w obwodzie. Na przykład tyrystor kontroluje prędkość noży w blenderze, reguluje prędkość wtrysku powietrza do suszarki do włosów, koordynuje moc elementów grzejnych w urządzeniach, a także wykonuje inne równie ważne funkcje.

W obwodach z obciążeniami o dużej indukcyjności, w których prąd jest opóźniony w stosunku do napięcia, tyrystory mogą nie zamykać się całkowicie, co prowadzi do uszkodzenia sprzętu. W urządzeniach budowlanych (wiertarki, szlifierki, szlifierki itp.) tyrystor przełącza się po naciśnięciu przycisku, który znajduje się z nim we wspólnym bloku. Jednocześnie zachodzą zmiany w pracy silnika.

Regulator tyrystorowy doskonale sprawdza się w silniku szczotkowym, gdzie znajduje się zespół szczotek. W silnikach asynchronicznych urządzenie nie będzie w stanie zmienić prędkości.

Zasada działania

Specyfika działania urządzenia polega na tym, że napięcie w nim regulowane jest mocą, a także przerwami elektrycznymi w sieci. Jednocześnie regulator prądu na tyrystorze przekazuje go tylko w jednym określonym kierunku. Jeśli urządzenie nie zostanie wyłączone, będzie działać, dopóki nie zostanie wyłączone po wykonaniu określonych czynności.

Wykonując tyrystorowy regulator napięcia własnymi rękami, projekt powinien zapewniać wystarczającą ilość wolnego miejsca na zainstalowanie przycisku sterującego lub dźwigni. Podczas montażu zgodnie z klasycznym schematem sensowne jest zastosowanie w projekcie specjalnego przełącznika, który przy zmianie poziomu napięcia świeci w różnych kolorach. To ochroni osobę przed nieprzyjemnymi sytuacjami, porażeniem prądem.

Metody zamykania tyrystora

Doprowadzenie impulsu do elektrody sterującej nie jest w stanie zatrzymać jej pracy lub ją zamknąć. Modulator zawiera tylko tyrystor. Zakończenie działania tego ostatniego następuje dopiero po przerwaniu dopływu prądu na etapie katodowo-anodowym.

Regulator napięcia na tyrystorze ku202n jest zamknięty w następujący sposób:

• Odłączyć obwód od zasilania (akumulatora). W takim przypadku urządzenie nie będzie działać, dopóki nie zostanie naciśnięty specjalny przycisk.
• Otwórz połączenie anoda-katoda za pomocą drutu lub pęsety. Całe napięcie przechodzi przez te elementy, wchodząc do tyrystora. Jeśli zworka jest otwarta, aktualny poziom będzie równy zero i urządzenie wyłączy się.
• Zmniejsz napięcie do minimum.

Prosty regulator napięcia

Nawet najprostszy element radiowy składa się z generatora, prostownika, akumulatora i przełącznika napięcia. Takie urządzenia zwykle nie zawierają stabilizatorów. Sam tyrystorowy regulator prądu składa się z następujących elementów:

• dioda - 4 szt .;
• tranzystor - 1 szt;
• kondensator - 2 szt .;
• rezystor - 2 szt.

Aby uniknąć przegrzania tranzystora, zainstalowano na nim system chłodzenia. Pożądane jest, aby ten ostatni miał dużą rezerwę mocy, co pozwoli w przyszłości ładować akumulatory o małej pojemności.

Metody regulacji napięcia fazowego w sieci

Przemienne napięcie elektryczne jest zmieniane za pomocą urządzeń elektrycznych, takich jak tyratron, tyrystor i inne. Zmiana kąta tych struktur powoduje, że ładunek jest zasilany niepełnymi półfalami, w wyniku czego napięcie efektywne jest regulowane. Zniekształcenie powoduje wzrost prądu i spadek napięcia. Ten ostatni zmienia swój kształt z sinusoidalnego na niesinusoidalny.

Obwody tyrystorowe

System włączy się po zebraniu wystarczającego napięcia na kondensatorze. W tym przypadku moment otwarcia jest kontrolowany przez rezystor. Na schemacie jest oznaczony jako R2. Im wolniej ładuje się kondensator, tym większą rezystancję ma ten element. Prąd elektryczny jest regulowany przez elektrodę kontrolną.

Układ ten umożliwia sterowanie pełną mocą w urządzeniu, ponieważ regulowane są dwa półokresy. Jest to możliwe dzięki instalacji tyrystora w mostku diodowym, który działa na jedną z półfal.

Regulator napięcia, którego schemat przedstawiono powyżej, ma uproszczoną konstrukcję. Jedna półfala jest tutaj kontrolowana, podczas gdy druga przechodzi przez VD1 bez zmian. Działa w podobnym scenariuszu.

Podczas pracy z tyrystorem należy w pewnym momencie przyłożyć impuls do elektrody bramkowej, aby odcięcie fazy osiągnęło wymaganą wartość. Konieczne jest określenie przejścia półfali do poziomu zerowego, w przeciwnym razie regulacja nie będzie skuteczna.