Devido ao uso na vida cotidiana de um grande número de aparelhos elétricos (fornos de microondas, chaleiras elétricas, computadores, etc.), muitas vezes é necessário ajustar suas capacidades. Para isso, é utilizado um regulador de tensão tiristorizado. Tem um design simples, por isso é fácil montá-lo sozinho.
Nuances no design
Um tiristor é um semicondutor controlado. Se necessário, pode conduzir corrente muito rapidamente na direção desejada. O dispositivo difere dos diodos usuais por ter a capacidade de controlar o momento da alimentação de tensão.
O regulador consiste em três componentes:
- cátodo - um condutor conectado ao pólo negativo da fonte de alimentação;
- ânodo - um elemento conectado ao pólo positivo;
- eletrodo controlado (modulador), que cobre completamente o cátodo.
O regulador opera sob várias condições:
- o tiristor deve cair no circuito sob a tensão geral;
- o modulador deve receber um pulso de curto prazo, permitindo que o dispositivo controle a energia do aparelho elétrico. Ao contrário de um transistor, o regulador não precisa manter esse sinal.
O tiristor não é usado em circuitos CC, pois fecha se não houver tensão no circuito. Ao mesmo tempo, em dispositivos AC, é necessário um registro. Isso se deve ao fato de que em tais circuitos é possível fechar completamente o elemento semicondutor. Qualquer meia onda pode lidar com isso, se houver necessidade.
O tiristor tem duas posições estáveis ("aberto" ou "fechado"), que são comutadas por tensão. Quando aparece uma carga, ela liga, quando a corrente elétrica é perdida, ela desliga. Os rádios amadores iniciantes são ensinados a coletar tais reguladores. Ferros de soldar feitos de fábrica com controle de temperatura da ponta são caros. É muito mais barato comprar um ferro de soldar simples e montar um registrador de voltagem para ele.
Existem vários esquemas de montagem do dispositivo. O mais simples é o tipo com dobradiças. Nenhuma placa de circuito impresso é usada para sua montagem. Além disso, habilidades especiais não são necessárias durante a instalação. O processo em si leva pouco tempo. Entendido o princípio de funcionamento do registrador, será fácil entender os circuitos e calcular a potência ótima para o funcionamento ideal do equipamento onde o tiristor está instalado.
Escopo e finalidade de uso
Eles usam um tiristor em muitas ferramentas elétricas: construção, carpintaria, uso doméstico e outros. Ele desempenha o papel de uma chave nos circuitos ao alternar as correntes, enquanto trabalha a partir de pequenos pulsos. Ele desliga apenas no nível de tensão zero no circuito. Por exemplo, o tiristor controla a velocidade das facas no liquidificador, regula a velocidade de injeção de ar no secador de cabelo, coordena a potência dos elementos de aquecimento dos aparelhos e também desempenha outras funções igualmente importantes.
Em circuitos com cargas altamente indutivas, onde a corrente fica atrás da tensão, os tiristores podem não fechar completamente, causando danos ao equipamento. Em dispositivos de construção (furadeiras, esmerilhadeiras, esmerilhadeiras, etc.), o tiristor comuta quando um botão é pressionado, que está em um bloco comum com ele. Ao mesmo tempo, ocorrem mudanças no funcionamento do motor.
O regulador tiristor funciona perfeitamente em um motor escovado, onde existe um conjunto de escovas. Em motores assíncronos, o dispositivo não será capaz de alterar a velocidade.
Princípio de operação
A especificidade do funcionamento do dispositivo reside no fato de que a tensão nele contida é regulada por energia, bem como por interrupções elétricas na rede. Ao mesmo tempo, o regulador de corrente no tiristor passa por ele apenas em uma direção específica. Se o dispositivo não for desligado, ele continuará a funcionar até que seja desligado após certas ações.
Ao fazer um regulador de tensão tiristorizado com suas próprias mãos, o design deve fornecer espaço livre suficiente para instalar um botão de controle ou alavanca. Ao montar de acordo com o esquema clássico, faz sentido usar um interruptor especial no design, que brilha em cores diferentes quando o nível de tensão muda. Isso protegerá a pessoa de situações desagradáveis, choque elétrico.
Métodos para fechar o tiristor
O fornecimento de um pulso ao eletrodo de controle é incapaz de interromper sua operação ou fechá-lo. O modulador inclui apenas um tiristor. O término da ação deste último ocorre somente após a interrupção do fornecimento de corrente no estágio cátodo-ânodo.
O regulador de tensão no tiristor ku202n é fechado das seguintes maneiras:
- Desconecte o circuito da fonte de alimentação (bateria). Nesse caso, o dispositivo não funcionará até que um botão especial seja pressionado.
- Abra a conexão ânodo-cátodo com um fio ou uma pinça. Toda a voltagem passa por esses elementos, entrando no tiristor. Se o jumper for aberto, o nível atual será zero e o dispositivo será desligado.
- Reduza a tensão ao mínimo.
Regulador de tensão simples
Mesmo o componente de rádio mais simples consiste em um gerador, um retificador, uma bateria e uma chave de voltagem. Esses dispositivos geralmente não contêm estabilizadores. O próprio regulador de corrente do tiristor consiste nos seguintes elementos:
- diodo - 4 pcs .;
- transistor - 1 pc;
- capacitor - 2 unidades;
- resistor - 2 pcs.
Para evitar o superaquecimento do transistor, um sistema de resfriamento é instalado nele. É desejável que este último tenha uma grande reserva de energia, o que permitirá carregar baterias com baixa capacidade no futuro.
Métodos para regular a tensão de fase na rede
A tensão elétrica alternada é alterada por meio de dispositivos elétricos como tiratron, tiristor e outros. Quando o ângulo dessas estruturas é alterado, a carga é fornecida com meias-ondas incompletas e, como resultado, a tensão efetiva é regulada. A distorção faz com que a corrente aumente e a tensão caia. Este último muda sua forma de sinusoidal para não sinusoidal.
Circuitos tiristores
O sistema ligará depois que tensão suficiente for coletada no capacitor. Neste caso, o momento de abertura é controlado por um resistor. No diagrama, ele é designado como R2. Quanto mais lento for o carregamento do capacitor, maior será a resistência desse elemento. A corrente elétrica é regulada através do eletrodo de controle.
Este circuito permite controlar a potência total do dispositivo, uma vez que dois meios períodos são regulados. Isso é possível devido à instalação de um tiristor na ponte de diodos, que atua sobre uma das meias-ondas.
O regulador de tensão, cujo diagrama é apresentado acima, possui um design simplificado. Uma meia onda é controlada aqui, enquanto a outra passa por VD1 inalterada. Funciona em um cenário semelhante.
Ao trabalhar com tiristor, deve-se aplicar um pulso no eletrodo da porta em um determinado momento para que o corte de fase atinja o valor desejado. É necessário determinar a transição da meia onda para o nível zero, caso contrário o ajuste não terá efeito.
O tiristor fecha quando a corrente através dele é zero, e não a voltagem através dele é zero.KU-201 e KU-202 são tiristores controlados pelo ânodo, eles são representados nos diagramas de forma diferente.