Regulatoare de tensiune tiristor și triac pentru sarcini inductive

Cele mai multe aparate de uz casnic moderne fabricate cu elemente inductive sunt ușor de reglat pentru consumul de energie. Este adevărat, acest lucru este valabil numai pentru acele cazuri în care o astfel de posibilitate este deja prevăzută. Cu toate acestea, chiar și în absența acestuia, puteți modifica dispozitivul cu propriile mâini prin integrarea unui regulator de tensiune triac într-o sarcină inductivă.

Avantaje și dezavantaje

Există regulatori de tensiune pe piață, construiți pe baza triacurilor moderne BT136 600E, care depășesc semnificativ omologii tiristorului în performanța lor. Utilizarea semiconductoarelor de control bidirecțional oferă următoarele avantaje:

• reducerea distorsiunii neliniare;
• îmbunătățirea caracteristicilor de control ale întregului circuit;
• economii mici în consumul de energie electrică.

Principalul avantaj al oricărui controler electronic este absența contactelor mecanice, care cedează rapid și creează mult zgomot.

Dezavantajele nu foarte semnificative ale acestor dispozitive includ:

• sensibilitate crescută la tranzitorii în circuitele de control;
• necesitatea instalării unui radiator pentru îndepărtarea căldurii;
• interval de frecvență limitat.

În ciuda tuturor acestor dezavantaje, stabilizatorii triac sunt folosiți cu succes pentru a regla puterea într-o sarcină inductivă.

Principiul de funcționare și scopul aplicării

Principiul de funcționare al unui regulator triac se bazează pe caracteristicile dispozitivelor semiconductoare, care limitează amplitudinea curentului alternativ, reducând în același timp puterea în sarcină. La o anumită frecvență a tensiunii de rețea, este posibil să se regleze acest indicator în limite mici (nu mai mult de 20-30%).

Calitatea și adâncimea de reglare depind de circuitul de control pentru funcționarea elementelor triac, care presupune modele diferite.

În cele mai simple cazuri, este alcătuit din mai multe elemente discrete: diode, un transformator de izolare, rezistențe și condensatori. La dispozitivele mai complexe, funcția modulului de reglare este realizată de un microcircuit sau microprocesor. În conformitate cu metoda controlului triac, sunt posibile diferite metode de modificare a cantității de energie furnizată sarcinii. Cea mai obișnuită modalitate de a face acest lucru în mod eficient, cu pierderi minime, este de a influența faza tensiunii convertite. În conformitate cu parametrul variabil, această metodă se numește impuls-fază, iar dispozitivul care funcționează pe baza sa este un regulator de putere de fază.

Circuitele triac sunt utilizate în multe dispozitive, atunci când lucrează cu care trebuie să se ocupe de o sarcină inductivă - înfășurările motorului, în special. Aceeași categorie de aparate industriale și de uz casnic include:

• mașini de spălat, uscătoare de păr și unități de compresor;
• cazane, aspiratoare și o serie de modele de dispozitive de iluminat;
• pompe și motoare electrice asincrone ale mașinilor din fabrică;
• echipamente pentru cazane și chiar fieruri de lipit obișnuite.

Natura utilizării echipamentelor controlate de regulatoare de putere de fază pe triac este practic aceeași. Numai indicatorii de performanță ai dispozitivelor semiconductoare diferă: magnitudinea curentului, puterea în sarcină, eficiența controlului, economia și altele.

Auto-producție

Oricine a însușit principiul funcționării sale poate face un regulator de tensiune pe triac cu propriile mâini. Pentru a face acest lucru, trebuie mai întâi să selectați o opțiune de dispozitiv de marcă potrivită pentru copierea manuală. Una dintre condițiile pentru a face alegerea corectă este ca schema care vă place să se dovedească a fi suficient de simplă pentru a o repeta.

Opțiuni de schemă

Printre modelele populare de dispozitive industriale care pot fi luate ca eșantion, se remarcă următoarele:

• Produse construite pe baza dispozitivelor BT136 600E, al căror circuit de reglare a tensiunii este disponibil pe Internet.
• Dispozitive bazate pe triac-uri BTA16-600 cu o organizare de comutare mai complexă.

O caracteristică a primei soluții de circuit este utilizarea unui singur triac. Prin intermediul unui astfel de regulator, repetat sub forma unui produs de casă, este posibil să se controleze modurile de funcționare ale unui fier de lipit de uz casnic cu o putere de până la 0,09 kW. În plus, dacă aveți un dispozitiv, puteți regla luminozitatea unei lămpi de birou sau viteza de rotație a unui ventilator electric.

Printre soluțiile de circuite utilizate pentru fabricarea independentă a regulatorului, se remarcă un produs bazat pe dispozitive semiconductoare relativ puternice BTA16-600. Trăsătura sa caracteristică este prezența unei lămpi de neon incluse în circuitul de ieșire. Strălucirea strălucirii sale indică cantitatea de energie furnizată încărcăturii în acest moment, ceea ce este foarte convenabil pentru lucrul cu mulți consumatori.

Un utilizator care nu are experiență cu microcircuitele va trebui să utilizeze opțiunea combinată. Unitatea de control este preluată de la un produs mai simplu bazat pe BT136-600E, iar ieșirea utilizează un circuit de control cu ​​o lampă neon. În situația în care regulatorul este destinat să controleze un iluminator cu propriul element de pornire intern (starter), este permis să nu se instaleze neonul.

Este posibilă o altă variantă a dispozitivului de repetare brevetat, care utilizează comenzile MAC 97A6. Acest circuit de comutare este potrivit pentru lămpi de 220V.

Autoasamblare

Structura unui circuit regulator tipic pe triac-uri include următoarele componente și elemente obligatorii:

• diode redresoare (sau punte);
• un rezistor de reglare, al cărui buton este afișat pe panoul frontal al unui dispozitiv de casă;
• dinistor limitativ de orice tip;
• triac BTA16-000;
• LED indicator în loc de neon;
• siguranță.

După ce toate aceste piese sunt lipite în circuit, va trebui să verificați ordinea de funcționare a fiecărui modul individual. Pentru a face acest lucru, trebuie să parcurgeți întregul lanț de la intrare până la sarcină.

Tensiunea de curent alternativ de 220 volți rectificată de diode este alimentată printr-un rezistor de reglare mai întâi către elementul de limitare și apoi către electrodul de comandă BTA16-000. În funcție de poziția butonului potențiometrului, triacul se va deschide mai mult sau mai puțin, schimbând cantitatea de putere furnizată sarcinii. Conform acestei descrieri, circuitul asamblat este verificat pentru corectitudinea asamblării și funcționării sale.

Prin intermediul unui regulator atât de simplu, este posibil să schimbați ușor puterea de ieșire a unui fier de lipit sau a unei lămpi de masă, de exemplu.

Setarea regulatorului

După finalizarea lucrărilor de lipire și a tuturor conexiunilor necesare, puteți continua să verificați funcționalitatea produsului de casă. Dacă sunt detectate abateri de la modurile normale specificate de descrierea proiectării circuitului, dispozitivul va trebui configurat. Acesta constă în verificarea fiecăruia dintre elemente pentru curent și tensiune. Pentru aceasta, este cel mai convenabil să stocați pe un dispozitiv special - un multimetru sau chiar mai bine - un osciloscop electronic.

Înainte de a efectua reglarea, este important să ne amintim că triacul din acest circuit îndeplinește funcția de regulator de fază.Scopul său principal este de a comuta circuitul în momentul tranziției tensiunii cu jumătate de undă la punctul zero, ținând cont de valoarea sarcinii care este acționată la un moment dat.

În starea inițială, triacul este închis, deoarece tensiunea la electrodul său de control nu a atins valoarea dorită. Pe măsură ce condensatorul este încărcat prin circuit, care s-a deschis datorită sosirii unei jumătăți de undă de tensiune, potențialul pe acesta și pe dinistorul conectat în paralel crește treptat.

Aceste procese sunt vizibile în mod clar pe ecranul osciloscopului, în prezența căruia configurarea dispozitivului va fi considerabil simplificată.

Când tensiunea în acest moment atinge o valoare de aproximativ 30 de volți, dinistorul și triacul se deschid simultan pentru un timp egal cu jumătatea perioadei undei. Datorită comutării circuitului de comandă, repetând periodic la o frecvență de 50 Hz, este posibilă modificarea cantității de putere din sarcină în limitele specificate.

Dacă aveți experiență cu un fier de lipit și dispozitive electronice, este posibil să asamblați și să configurați dispozitivul de comandă fără mari dificultăți. Principalul lucru este atenția și respectarea strictă a instrucțiunilor date.