Vožtuvai 

Įtampos reguliatorius šildymo elemento 2 5 kW grandinei. Elektroniniai apkrovos galios reguliatoriai

Straipsnyje aprašoma, kaip veikia tiristoriaus galios reguliatorius, kurio schema bus pateikta žemiau

Kasdieniame gyvenime labai dažnai reikia reguliuoti buitinių prietaisų, tokių kaip elektrinės viryklės, lituokliai, katilai ir kaitinimo elementai, galią, transporte – variklio sūkius ir kt. Į pagalbą ateina paprasčiausias mėgėjiškas radijo dizainas - galios reguliatorius ant tiristoriaus. Tokį įrenginį surinkti nebus sunku, tai gali tapti pačiu pirmuoju namuose pagamintu prietaisu, kuris atliks pradedančiojo radijo mėgėjo lituoklio antgalio temperatūros reguliavimo funkciją. Verta paminėti, kad paruoštos litavimo stotelės su temperatūros kontrole ir kitomis gražiomis funkcijomis yra daug brangesnės nei paprastas lituoklis. Minimalus dalių rinkinys leidžia surinkti paprastą tiristoriaus galios reguliatorių montuoti ant sienos.

Jūsų žiniai, paviršinis montavimas yra radijo elektroninių komponentų surinkimo būdas nenaudojant spausdintinės plokštės, o tai leidžia greitai surinkti vidutinio sudėtingumo elektroninius prietaisus.

Taip pat galite užsisakyti tiristorių reguliatorių, o tiems, kurie nori tai išsiaiškinti patys, žemiau bus pateikta schema ir paaiškintas veikimo principas.

Beje, tai vienfazis tiristoriaus galios reguliatorius. Toks prietaisas gali būti naudojamas galiai ar greičiui valdyti. Tačiau pirmiausia turime tai suprasti, nes tai leis mums suprasti, kokiai apkrovai geriau naudoti tokį reguliatorių.

Kaip veikia tiristorius?

Tiristorius yra valdomas puslaidininkinis įtaisas, galintis perduoti srovę viena kryptimi. Žodis „valdomas“ buvo vartojamas ne veltui, nes jo pagalba, skirtingai nuo diodo, kuris taip pat teka srovę tik į vieną polių, galima pasirinkti momentą, kada tiristorius pradeda vesti srovę. Tiristorius turi tris išėjimus:

  • Anodas.
  • Katodas.
  • Valdymo elektrodas.

Kad srovė pradėtų tekėti per tiristorių, turi būti įvykdytos šios sąlygos: dalis turi būti grandinėje, kuri yra maitinama, o valdymo elektrodui turi būti taikomas trumpalaikis impulsas. Skirtingai nuo tranzistoriaus, tiristoriaus valdymui nereikia laikyti valdymo signalo. Niuansai tuo nesibaigia: tiristorių galima uždaryti tik nutraukus srovę grandinėje arba generuojant atvirkštinę anodo-katodo įtampą. Tai reiškia, kad tiristoriaus naudojimas nuolatinės srovės grandinėse yra labai specifinis ir dažnai neprotingas, tačiau kintamosios srovės grandinėse, pavyzdžiui, tokiame įrenginyje kaip tiristoriaus galios reguliatorius, grandinė sukonstruota taip, kad būtų užtikrinta uždarymo sąlyga. . Kiekviena pusbanga uždarys atitinkamą tiristorių.

Greičiausiai tu ne viską supranti? Nenusiminkite - toliau bus išsamiai aprašytas gatavo įrenginio veikimo procesas.

Tiristorių reguliatorių taikymo sritis

Kokiose grandinėse efektyvu naudoti tiristoriaus galios reguliatorių? Grandinė leidžia puikiai reguliuoti šildymo prietaisų galią, tai yra, paveikti aktyvią apkrovą. Dirbant su labai indukcine apkrova, tiristoriai gali tiesiog neužsidaryti, o tai gali sukelti reguliatoriaus gedimą.

Ar galima turėti variklį?

Manau, kad daugelis skaitytojų yra matę ar naudoję gręžtuvus, kampinius šlifuoklius, kurie liaudyje vadinami „šlifuokliais“, ir kitus elektrinius įrankius. Galbūt pastebėjote, kad apsisukimų skaičius priklauso nuo įrenginio paleidimo mygtuko paspaudimo gylio. Būtent šiame elemente yra įmontuotas tiristoriaus galios reguliatorius (kurio schema parodyta žemiau), kurio pagalba keičiamas apsisukimų skaičius.

Pastaba! Tiristoriaus reguliatorius negali keisti asinchroninių variklių greičio. Taigi, įtampa reguliuojama kolektoriniuose varikliuose su šepečiu.

Vieno ir dviejų tiristorių schema

Tipiška tiristoriaus galios reguliatoriaus surinkimo savo rankomis grandinė parodyta paveikslėlyje žemiau.

Šios grandinės išėjimo įtampa yra nuo 15 iki 215 voltų, jei naudojami nurodyti tiristoriai, sumontuoti ant šilumos kriauklių, galia yra apie 1 kW. Beje, jungiklis su šviesos ryškumo valdikliu pagamintas pagal panašią schemą.

Jei jums nereikia visiškai reguliuoti įtampos ir norite tik 110–220 voltų išvesties, naudokite šią diagramą, kurioje parodytas pusės bangos tiristoriaus galios reguliatorius.

Kaip tai veikia?

Toliau aprašyta informacija galioja daugumai schemų. Raidiniai žymėjimai bus paimti pagal pirmąją tiristoriaus reguliatoriaus grandinę

Galią keičia ir tiristoriaus galios reguliatorius, kurio veikimo principas pagrįstas įtampos vertės faziniu valdymu. Šis principas slypi tame, kad normaliomis sąlygomis apkrovą veikia kintamoji namų ūkio tinklo įtampa, besikeičianti pagal sinusoidinį dėsnį. Aukščiau, aprašant tiristoriaus veikimo principą, buvo pasakyta, kad kiekvienas tiristorius veikia viena kryptimi, tai yra, jis valdo savo pusbangę iš sinusinės bangos. Ką tai reiškia?

Jei periodiškai prijungsite apkrovą naudodami tiristorių griežtai apibrėžtu momentu, efektyviosios įtampos vertė bus mažesnė, nes dalis įtampos (efektinė vertė, kuri „krenta“ ant apkrovos) bus mažesnė už tinklo įtampą. Šis reiškinys pavaizduotas diagramoje.

Tamsinta sritis yra streso sritis, kuriai taikoma apkrova. Raidė „a“ horizontalioje ašyje rodo tiristoriaus atidarymo momentą. Kai baigiasi teigiama pusbangis ir prasideda periodas su neigiama pusbangiu, vienas iš tiristorių užsidaro, o tuo pačiu metu atsidaro antrasis tiristorius.

Išsiaiškinkime, kaip veikia mūsų konkretus tiristoriaus galios reguliatorius

Pirma schema

Iš anksto susitarkime, kad vietoj žodžių „teigiamas“ ir „neigiamas“ bus vartojami „pirmasis“ ir „antrasis“ (pusinė banga).

Taigi, kai mūsų grandinę pradeda veikti pirmoji pusbanga, kondensatoriai C1 ir C2 pradeda krautis. Jų įkrovimo greitį riboja potenciometras R5. šis elementas yra kintamas, o jo pagalba nustatoma išėjimo įtampa. Kai kondensatoriuje C1 atsiranda įtampa, reikalinga dinistoriui VS3 atidaryti, dinistorius atsidaro ir juo teka srovė, kurios pagalba bus atidarytas tiristorius VS1. Dinistoriaus gedimo momentas yra taškas "a" diagramoje, pateiktoje ankstesnėje straipsnio dalyje. Kai įtampos vertė pereina per nulį, o grandinė yra antroje pusbangėje, tiristorius VS1 užsidaro ir procesas kartojamas dar kartą, tik antrajam dinistoriui, tiristoriui ir kondensatoriui. Rezistoriai R3 ir R3 naudojami valdymui, o R1 ir R2 naudojami grandinės terminiam stabilizavimui.

Antrosios grandinės veikimo principas yra panašus, tačiau ji valdo tik vieną iš kintamosios įtampos pusbangių. Dabar, žinodami veikimo principą ir grandinę, galite savo rankomis surinkti arba suremontuoti tiristoriaus galios reguliatorių.

Reguliatoriaus naudojimas kasdieniame gyvenime ir saugos priemonės

Reikia pasakyti, kad ši grandinė neužtikrina galvaninės izoliacijos nuo tinklo, todėl kyla elektros smūgio pavojus. Tai reiškia, kad neturėtumėte liesti reguliatoriaus elementų rankomis. Turi būti naudojamas izoliuotas korpusas. Savo įrenginio dizainą turėtumėte suprojektuoti taip, kad, esant galimybei, galėtumėte jį paslėpti reguliuojamame įrenginyje ir rasti laisvos vietos dėkle. Jei reguliuojamas įtaisas yra nuolat, tada apskritai prasminga jį prijungti per jungiklį su reguliatoriumi. Šis sprendimas iš dalies apsaugos nuo elektros smūgio, nereikės ieškoti tinkamo korpuso, bus patrauklios išvaizdos ir pagamintas pramoniniu būdu.

Puslaidininkinis įtaisas, turintis 5 p-n sandūras ir galintis praleisti srovę pirmyn ir atgal, vadinamas triaku. Dėl nesugebėjimo veikti aukštu kintamosios srovės dažniu, didelio jautrumo elektromagnetiniams trukdžiams ir didelio šilumos susidarymo perjungiant dideles apkrovas, šiuo metu jie nėra plačiai naudojami didelės galios pramoniniuose įrenginiuose.

Ten juos sėkmingai pakeičia grandinės, pagrįstos tiristoriais ir IGBT tranzistoriais. Tačiau kompaktiški prietaiso matmenys ir jo ilgaamžiškumas kartu su maža valdymo grandinės kaina ir paprastumu leido juos naudoti tose srityse, kuriose minėti trūkumai nėra reikšmingi.

Šiandien triac grandines galima rasti daugelyje buitinių prietaisų – nuo ​​plaukų džiovintuvų iki dulkių siurblių, rankinių elektrinių įrankių ir elektrinių šildymo prietaisų – kur reikalingas sklandus galios reguliavimas.

Veikimo principas

Triac galios reguliatorius veikia kaip elektroninis raktas, periodiškai atidaromas ir uždaromas valdymo grandinės nurodytu dažniu. Atrakintas triacas praeina dalį tinklo įtampos pusės bangos, o tai reiškia, kad vartotojas gauna tik dalį vardinės galios.

Pasidaryk pats

Šiandien parduodamų triac reguliatorių asortimentas nėra labai didelis. Ir nors tokių prietaisų kainos nedidelės, dažnai jie neatitinka vartotojų reikalavimų. Dėl šios priežasties mes apsvarstysime keletą pagrindinių reguliatorių grandinių, jų paskirtį ir naudojamą elementų bazę.

Įrenginio schema

Paprasčiausia grandinės versija, skirta dirbti su bet kokia apkrova. Naudojami tradiciniai elektroniniai komponentai, valdymo principas – fazinis impulsas.

Pagrindiniai komponentai:

  • triac VD4, 10 A, 400 V;
  • dinistorius VD3, atidarymo slenkstis 32 V;
  • potenciometras R2.

Srovė, tekanti per potenciometrą R2 ir varžą R3, įkrauna kondensatorių C1 kiekviena puse bangos. Kai įtampa ant kondensatoriaus plokščių pasiekia 32 V, atsidaro dinistorius VD3 ir C1 pradeda išsikrauti per R4 ir VD3 į triac VD4 valdymo gnybtą, kuris atsidaro, kad srovė galėtų tekėti į apkrovą.

Atidarymo trukmė reguliuojama pasirenkant slenkstinę įtampą VD3 (pastovią reikšmę) ir varžą R2. Apkrovos galia yra tiesiogiai proporcinga potenciometro R2 varžos vertei.

Papildoma diodų VD1 ir VD2 grandinė ir varža R1 yra neprivaloma ir užtikrina sklandų ir tikslų išėjimo galios reguliavimą. Srovę, tekančią per VD3, riboja rezistorius R4. Taip pasiekiama impulso trukmė, reikalinga VD4 atidaryti. Saugiklis Pr.1 apsaugo grandinę nuo trumpojo jungimo srovių.

Išskirtinis grandinės bruožas yra tas, kad kiekvienoje tinklo įtampos pusės bangoje dinistorius atsidaro tuo pačiu kampu. Dėl to srovė neištaisoma ir tampa įmanoma prijungti indukcinę apkrovą, pavyzdžiui, transformatorių.

Triacai turi būti parinkti pagal apkrovos dydį, remiantis 1 A = 200 W skaičiavimu.

Naudojami elementai:

  • Dinistor DB3;
  • Triac TS106-10-4, VT136-600 ar kt., reikalinga srovė yra 4-12A.
  • Diodai VD1, VD2 tipas 1N4007;
  • Varžos R1100 kOhm, R3 1 kOhm, R4 270 Ohm, R5 1,6 kOhm, potenciometras R2 100 kOhm;
  • C1 0,47 µF (darbo įtampa nuo 250 V).

Atkreipkite dėmesį, kad schema yra labiausiai paplitusi, su nedideliais pakeitimais. Pavyzdžiui, dinistorių galima pakeisti diodiniu tilteliu arba lygiagrečiai su triaku galima įrengti trukdžius slopinančią RC grandinę.

Modernesnė grandinė yra ta, kuri valdo triacą iš mikrovaldiklio – PIC, AVR ar kt.Ši schema leidžia tiksliau reguliuoti įtampą ir srovę apkrovos grandinėje, tačiau ją įgyvendinti yra sudėtingiau.


 Triac galios reguliatoriaus grandinė

Surinkimas

Galios reguliatorius turi būti surinktas tokia seka:

  1. Nustatykite įrenginio, kuriame veiks kuriamas įrenginys, parametrus. Parametrai apima: fazių skaičių (1 arba 3), poreikį tiksliai reguliuoti išėjimo galią, įėjimo įtampą voltais ir vardinę srovę amperais.
  2. Pasirinkite įrenginio tipą (analoginį arba skaitmeninį), pasirinkite elementus pagal apkrovos galią. Savo sprendimą galite patikrinti vienoje iš elektros grandinių modeliavimo programų – Electronics Workbench, CircuitMaker ar jų internetiniuose analoguose EasyEDA, CircuitSims ar bet kurioje kitoje jūsų pasirinktoje vietoje.
  3. Apskaičiuokite šilumos išsklaidymą pagal šią formulę: įtampos kritimas triake (apie 2 V) padaugintas iš vardinės srovės amperais. Tikslios įtampos kritimo atviroje būsenoje ir vardinės srovės srauto reikšmės nurodytos triako charakteristikose. Mes gauname galios išsklaidymą vatais. Pasirinkite radiatorių pagal apskaičiuotą galią.
  4. Įsigykite reikiamus elektroninius komponentus, radiatorius ir spausdintinė plokštė.
  5. Ant lentos išdėstykite kontaktinius takelius ir paruoškite vietas elementams montuoti. Numatykite triac ir radiatorių tvirtinimą ant lentos.
  6. Sumontuokite elementus ant plokštės, naudodami litavimą. Jei neįmanoma paruošti spausdintinės plokštės, galite naudoti paviršinį montavimą, kad sujungtumėte komponentus naudojant trumpus laidus. Surinkdami atkreipkite ypatingą dėmesį į diodų ir triako sujungimo poliškumą. Jei ant jų nėra smeigtukų žymėjimų, tada yra „lankų“.
  7. Patikrinkite surinktą grandinę multimetru varžos režimu. Gautas gaminys turi atitikti originalų dizainą.
  8. Saugiai pritvirtinkite triacą prie radiatoriaus. Nepamirškite tarp triako ir radiatoriaus uždėti izoliacinę šilumos perdavimo tarpinę. Tvirtinimo varžtas yra patikimai izoliuotas.
  9. Įdėkite surinktą grandinę plastikiniame dėkle.
  10. Atminkite, kad elementų gnybtuose Yra pavojinga įtampa.
  11. Pasukite potenciometrą iki minimumo ir atlikite bandomąjį važiavimą. Išmatuokite įtampą reguliatoriaus išėjime multimetru. Sklandžiai pasukite potenciometro rankenėlę, kad stebėtumėte išėjimo įtampos pokyčius.
  12. Jei rezultatas yra patenkinamas, galite prijungti apkrovą prie reguliatoriaus išvesties. Priešingu atveju būtina reguliuoti galią.

 Triac galios radiatorius

Galios reguliavimas

Galios valdymas valdomas potenciometru, per kurį įkraunamas kondensatorius ir kondensatoriaus iškrovos grandinė. Jei išėjimo galios parametrai nepatenkinami, reikia pasirinkti varžos vertę iškrovos grandinėje ir, jei galios reguliavimo diapazonas mažas, potenciometro reikšmę.

  • prailginti lempos tarnavimo laiką, reguliuoti apšvietimą arba lituoklio temperatūrą Padės paprastas ir nebrangus reguliatorius su triacais.
  • pasirinkite grandinės tipą ir komponentų parametrus pagal planuojamą apkrovą.
  • kruopščiai tai išdirbk grandinės sprendimai.
  • būkite atsargūs surinkdami grandinę, stebėkite puslaidininkių komponentų poliškumą.
  • nepamirškite, kad elektros srovė yra visuose grandinės elementuose ir tai yra mirtina žmonėms.

Sveikinu visus užsukusius. Apžvalgoje daugiausia dėmesio bus skiriama, kaip tikriausiai jau spėjote, labai naudingą galios reguliatorių/dimmerį, skirtą 2000W galiai ir leidžiantį reguliuoti įvairių įrenginių išėjimo galią. Adapteris labai praverčia kasdieniame gyvenime, turi daug aplikacijų, tad jei kam įdomu, laukiame po katinu...
Upd, pridėta pora bandymų su didesne apkrova

Bendra forma:


Trumpos techninės charakteristikos:
- Maksimali galia – 2000W
- Maitinimo įtampa – 50-220V
- Būstas - ne
- Matmenys - 52mm*50mm*30mm
- Svoris - 41g

Matmenys:

Maitinimo valdiklis / reguliatorius yra standartiniame maišelyje ir yra mažo dydžio. Štai palyginimas su tūkstančio dolerių kupiūra ir degtukų dėžute:




Išvaizda:

Reguliatorius turi tik vieną darbinį elementą, leidžiantį daugiau ar mažiau pakeisti išėjimo galią:


Dalių skaičius mažas, litavimas geras, srautas nuplautas:


Norėdami prisijungti prie tinklo / įrenginių, plokštėje yra lituojamas gnybtų blokas su apsauginiais šonais:


Pajungimas paprastas: du kairieji gnybtai (IN) prijungti prie 220V tinklo, du dešinieji gnybtai (OUT) apkrovai prijungti.
Deja, prietaisas neturi korpuso, todėl būkite atsargūs naudodami jį šioje formoje!

Testavimas:

Pavyzdžiui, pabandykime reguliuoti lituoklio EPCN-40, kurio galia yra 40 W, galią:


Mes stebėsime parametrus naminiu vatmetru:


Vardiniu režimu lituoklis sunaudoja apie 39 W:


Mažiausia galima galia naudojant šį reguliatorių buvo 10 W:


Didžiausia galima galia per reguliatorių yra 38 W:


1-2W skirtumą gali kompensuoti nuostoliai papildomuose laiduose ir skirtingos įėjimo įtampos, t.y. Kai reguliatorius nustatytas į MAX, išėjimo galia beveik neribojama.
Daugelis žmonių klaus, kodėl reikia pakeisti lituoklio galią. Mano atsakymas yra sumažinti arbatpinigių perdegimą. Esant daug mažesniems antgalių dydžiams arba didelei lituoklio galiai, jei jis ilgą laiką paliekamas „budėjimo“ režimu, antgalis „perdega“. Jei nuolat išjungsite lituoklio maitinimą, turėsite palaukti keletą minučių, kol jis vėl įkais iki norimos temperatūros. Sutikite - tai nėra labai patogu. Šis reguliatorius, savo ruožtu, tik šiek tiek sumažina temperatūrą ir, jei reikia, norint, kad lituoklio parametrai būtų vardiniai, tai užtruks daug mažiau laiko nei visiškai kaitinant. Tuo pačiu metu antgalio nusidėvėjimas yra nedidelis, jis įšyla iki nominalios temperatūros per pusę minutės. Žemiau esančioje nuotraukoje galia nustatyta apie 30 W:


Skaitytojų pageidavimu pridedu nedidelį testą su galingesniu užtaisu, tai karšto oro pistoletas KLT-3A. Prie reguliatoriaus išvesties buvo prijungtas naminis vatmetras.
Esant 700W apkrovai (reguliatoriaus slankiklis nustatytas į MAX), triacinis radiatorius šiltas, per 5 minutes įkaista iki 35°C:


Šiuo režimu jis gali veikti ilgą laiką. Antruoju karšto oro pistoleto režimu (valdymo slankiklis ties MAX) temperatūra pasiekė 50°C per minutę. Galia buvo apie 1350 W:


Su tokia galia šio radiatoriaus neužtenka ilgalaikiam darbui reikia pritvirtinti masyvesnį radiatorių arba aktyvų aušinimą (aušintuvą). Mano nuomone, iki 800-900W galima naudoti reguliatorių „toks, koks yra“ esant didesnėms galioms ir ilgalaikiams darbo režimams, aušinimą reikia keisti!
Dar keli pavyzdžiai, reguliatorius nustatytas į vidurinę padėtį:


Šiek tiek virš vidurkio:


Labai dažni reguliatoriaus pritaikymai:
- Komutatorių variklių apsisukimų pokytis:
Tinka kaip biudžeto reguliatorius daugeliui elektrinių įrankių (kampinių šlifuoklių/šlifuoklių, grąžtų, plaktukinių grąžtų, plokštuvų, šlifuoklių). Labai patogus dalykas modeliams, kuriuose nėra įmontuoto greičio reguliatoriaus ar minkšto užvedimo sistemų, pavyzdžiui, tokie pat biudžetiniai kampiniai šlifuokliai, kurių nominalus suklio apsisukimų skaičius yra 11 000 aps./min. Vienintelis dalykas, kurį reikia atsiminti, yra tai, kad mažėjant galiai mažėja ir veleno sukimo momentas, be to, aušinimo sistema sukurta vardiniam greičiui ir netinkamai vėsina esant sumažintam greičiui. Dėl perkaitimo kyla pavojus sudeginti instrumentą
- Apšvietimo lempų galios reguliavimas yra nepamainomas dalykas, kai išjungti tam tikrą lempų grupę yra nepriimtina. Reguliatorius leidžia sklandžiai keisti švytėjimo ryškumą reikiamoje vietoje
- Šildymo prietaisų galios reguliavimas: kaitinimo elementai, lituokliai

Iš viso, reguliatorius geras, radiatorius praktiškai nešildo esant mažoms galioms (iki 800-900W), prie didesnių galų patartina pagerinti aušinimą ir pėdsakus ant plokštės. Reguliatorius pigus, rekomenduoju pirkti...

Prekė buvo skirta parduotuvės atsiliepimui parašyti. Apžvalga paskelbta vadovaujantis Svetainės taisyklių 18 punktu.

Planuoju pirkti +78 Įtraukti į adresyną Man patiko apžvalga +54 +103

Jei jūsų namuose yra dujinis tiekimas, maistą gaminti patogiau ant dujinės viryklės, o šildymas dujiniu katilu dažniausiai yra pigesnis nei elektra. Tačiau nesant dujų elektros energijos suvartojimo optimizavimas tampa labai svarbia užduotimi. Norėdami tai išspręsti, turite suvartoti tiksliai tiek elektros energijos, kiek reikia. Tam reikia optimaliai valdyti buitinę techniką ir apšvietimą. Daug elektrinių viryklių, elektrinių šildytuvų, ventiliatorių ir kt. su įmontuotais reguliatoriais.

Bet elektros įrangos valdymo sistemos techninės galimybės kainuoja nemažus pinigus. Ir dėl šios priežasties dažniausiai perkami nebrangūs elektros prietaisai su paprastais reguliatoriais. Toliau skaitytojams papasakosime apie įrenginius, kurių naudojimas leis ne tik sutaupyti energijos, bet ir padaryti daugelį elektros prietaisų patogesnius. Šie įrenginiai yra galios reguliatoriai. Jų paskirtis – reguliuoti vidutinę apkrovos įtampą.

Lengviausias būdas yra nusipirkti reguliatorių

Jie sumažina jo dydį ir atitinkamai energijos suvartojimą. Pagal Joule-Lenz ir Ohmo dėsnius elektros grandinei. Veiksmingą apkrovos galios valdymą užtikrina specialūs techniniai sprendimai. Ir bet kurioje galios reguliatoriaus grandinėje yra puslaidininkinis jungiklis. Kiekvienas, norintis greitai įgyti galimybę lanksčiai valdyti savo elektros prietaisus, gali nesunkiai įsigyti paprastą galios reguliatorių. Tai reguliatorius. Prekybos tinkluose parduodami įvairūs šio įrenginio modeliai.

Toks reguliatorius yra labai patogus šalyje. Tai bus puikus priedas prie nedidelio katilo ar vieno ar dviejų degiklių elektrinės viryklės. Dabar kepimo metu nebus degimo ir per daug virimo. Pirkdami galios reguliatorių įsitikinkite, kad jis atitinka sprendžiamas užduotis. Jis turi būti galingesnis nei valdoma elektros įranga. Dauguma dimmer modelių yra skirti buto apšvietimui aptarnauti. Dėl šios priežasties jie daugiausia reguliuoja galią iki 300 W.

Parduotuvėje neradau – pasidaryk pats

Norėdami įsigyti galingesnį modelį, turėsite jo ieškoti prekybos tinkluose. Alternatyvus sprendimas – peržiūrėti galios reguliatorių diagramas ir patiems pasidaryti pasirinktą modelį. Norėdami padėti mūsų skaitytojams pasirinkti optimalią grandinę, išsamiau apibūdinsime pagrindines šių įrenginių savybes. Puslaidininkinio jungiklio valdiklis gali būti pagamintas naudojant

  • bipolinis tranzistorius;
  • lauko efekto tranzistorius;
  • tiristorius;
  • simetriškas tiristorius (triac, triac).

Galios reguliatorius, kurio grandinėje yra bet kuris iš išvardytų puslaidininkinių jungiklių, visada yra vienoje iš dviejų būsenų. Jis arba kiek įmanoma riboja srovę (atjungia apkrovą), arba beveik nesuteikia pasipriešinimo (prijungia apkrovą). Įjungus puslaidininkinių įtaisų sandūros varžos vertė greitai pasikeičia. Kiekviena vertė atitinka tam tikrą elektros galią. Jis išsiskiria kaip šiluma ir vadinamas dinaminiais nuostoliais. Kuo greičiau įrenginys veikia (atjungia arba prijungia apkrovą), tuo mažesni dinaminiai nuostoliai.

Greičiausi jungikliai yra tranzistoriai. Bet jie įsijungia ir išsijungia esant bet kokiai nulinei įtampos vertei. Jei šie procesai vyksta netoli jo amplitudės vertės, dinaminiai nuostoliai bus kuo didesni. Įprastas tiristoriaus jungiklis skiriasi tuo, kad jis išsijungia be valdymo signalo, kai apkrovos srovė praeina per nulį. Nors jis įjungiamas ta pačia kintamos įtampos amplitude kaip ir tranzistoriai.

Pasirinkite triacą

Dėl šios priežasties tiristoriaus grandinė, o ypač triacinis galios reguliatorius, pasirodo paprastesnis, ekonomiškesnis ir patikimesnis. Ypač jei jis greitai įsijungia. Triako galios reguliatorius, be jo, nebeturi puslaidininkinių įtaisų, kuriais teka apkrovos srovė. O reguliatoriai su kitais jungikliais ir tokiais įrenginiais tikrai turės lygintuvų diodus, taip pat ir įmontuotus. Todėl rekomenduojame sutelkti dėmesį į triacus - grandinės su jais yra daugelyje žinynų, populiarių žurnalų ir, atitinkamai, internete. Juos lengva rasti ir pasirinkti kažką priimtino.

Pirmasis galios reguliatorius, pagrįstas KU208G triac, buvo naudojamas daugelį metų, pradedant nuo praėjusio amžiaus 80-ųjų.

Šiuolaikiniai triacai reguliatoriuose

Pasenusią KU208G dizainą ne visada patogu įdėti į reguliatoriaus korpusą. Naujasis modelis BT136 600E, kurio perjungimo ir reguliavimo parametrai yra maždaug vienodi, leis surinkti kompaktiškesnį triac galios reguliatorių. Su šiuo modeliu dėl kompaktiško dydžio galima rinktis žymiai daugiau dizaino galimybių.

Jei gaminate savo galios reguliatorių, kurio schema paimta iš bet kurio šaltinio, būtinai palyginkite maksimalias naudojamo jungiklio sroves ir apkrovą. Šiems tikslams vardinę apkrovos galią padalinkite iš 220. Kad galios reguliatorius veiktų patikimai ant triako ir ne tik gauta srovės vertė turi būti 0,7 nuo grandinėje naudojamo jungiklio vardinės vertės. Todėl daugeliui buitinių elektros prietaisų KU208G bus gana silpnas. Bet jį galima pakeisti galingesniu, pavyzdžiui, VTA 12.

Šis 12 amperų raktas galės patikimai reguliuoti apkrovą iki 1848 W, trumpam padidinus iki 2000 W. Pavyzdžiui, sumontuotas šio modelio triako galios reguliatorius gali būti naudojamas elektriniam virduliui valdyti. Viena iš tokių parinkčių parodyta žemiau.

Renkantis galios reguliatoriaus grandinę

  • komutatoriaus nuolatinės srovės variklis,
  • universalūs (taip pat ir kolektoriniai) varikliai,
  • tinka valdyti elektros variklį bet kurioje elektros įrangoje,

Rekomenduojame atkreipti dėmesį į kontrolės saugumą. Jį užtikrina galvaninė izoliacija reguliatoriaus grandinėje. Raktas patikimai atleidžiamas nuo valdymo elemento, kurį vartotojas paliečia. Tam naudojami grandinių sprendimai su transformatoriais, taip pat optroniniai elektroniniai prietaisai. Tokių schemų pavyzdžiai pateikti žemiau. Šiose grandinėse valdymo elementas yra valdiklio dalis.

Veiksmingas, patikimas ir saugus galios reguliatorius daugeliui jūsų elektros prietaisų suteiks naujų vartotojų savybių. Perkant ar gaminant be klaidų savo rankomis pagal pasirinktą schemą, belieka teisingai pasirinkti įrenginį.

Šiuolaikinių schemų naudojimas naudojant paprastus originalius sprendimus ant tradicinių elementų pagrindo ir naujų mažų mikroschemų leidžia gaminti kompaktiškas ir lengvai naudojamas didelės galios reguliatoriai. Šiame straipsnyje aprašomi keli paprasti apkrovos galios reguliatoriai iki 5 kW, kuriuos galima lengvai pagaminti iš turimų dalių.


Elektroniniai galios reguliatoriaikroviniai šiuo metu plačiai naudojami pramonėje ir kasdieniame gyvenimesklandus elektros variklių sukimosi greičio reguliavimas, šildymo prietaisų temperatūra, patalpų apšvietimo elektrinėmis lempomis intensyvumas, reikiamos suvirinimo srovės nustatymas, akumuliatorių įkrovimo srovės reguliavimas ir kt. Anksčiau tam buvo naudojami didelių gabaritų transformatoriai ir autotransformatoriai su laipsnišku arba sklandžiu apvijų, dirbančių su apkrova, apsisukimų perjungimu. Elektroniniai reguliatoriai yra kompaktiškesni, paprastesni naudoti ir lengvesni bei žymiai didesne galia. Iš esmės elektroninių kintamosios srovės galios reguliatorių vykdomieji elementai yra: tiristorius, triacas ir optotiristorius, pastarasis valdomas per jame įmontuotą optroną, kuris pašalina galvaninį ryšį tarp valdymo grandinės ir maitinimo tinklo.

Šių elementų galios reguliavimas pagrįstas triako perjungimo fazės keitimu kiekvienoje sinusinės įtampos pusės bangoje valdymo grandinėje. Dėl to įtampos bangos forma apkrovoje yra sinusoidės pusbangių „pjūviai“ su stačiais frontais (1 pav.).Šiuo atveju paties galios reguliatoriaus įtampos bangos forma yra tokia, kaip parodyta 2 pav. Ši signalo forma turi platų spektrą harmonikų, kurios, sklindančios elektros laidais, gali trukdyti elektroniniams prietaisams: televizoriams, kompiuteriams, garso atkūrimo įrangai ir kt. Atsižvelgiant į tai, tokių galios reguliatorių tinklo įvesties yra sumontuoti RC arba RLC filtrai.

1 pav

Praktiškai visi šiuo metu gaminami elektroniniai buitiniai prietaisai ir kompiuteriai turi savo įmontuotus tinklo filtrus, kurių dėka galios reguliatorių trikdžiai gali neturėti įtakos šių elektroninių prietaisų veikimui. Autorius išbandė įvairius galios reguliatorius be savo tinklo filtrų patalpose, kuriose buvo televizorius,

2 pav

Kompiuteris, FM imtuvas ir DVD grotuvas su UMZCH Trikdžių šioje įrangoje nepastebėta, tačiau tai nereiškia, kad filtrų visai nereikia. Šie galios reguliatoriai gali trukdyti įėjime esančių kaimynų elektroninei įrangai. Praktiniai trukdžių sklidimo išilgai elektros laidų gretimose patalpose tyrimai naudojant osciloskopą parodė, kad reguliuojant apkrovos galią iki 2 kW pakanka RC filtro, ką patvirtina pramoninių gaminių schemos. Didesnės galios reguliatoriams po RC filtro reikia prijungti LC filtrą,

3 pav

4 pav

Pramoninio galios reguliatoriaus iki 4 kW tipo RT-4 UHL4.2 220V-1 P30 linijos filtro schema parodyta 3 pav.reguliatoriaus montavimas - 4 pav. Kiekvienoje ritėje yra 90 vijų PEV-2 vielos, kurios skersmuo yra 1,5 mm, suvyniotos dviem sluoksniais ant rėmo, kurio viduje yra ferito šerdis, kurios pralaidumas F600, kurio skersmuo yra 8 mm. Ritės induktyvumas yra 0,25 mH. Galios reguliatoriai be filtrų gali būti naudojami garažuose, individualiuose ūkiniuose kambariuose, kotedžuose ir pan., tai yra atokiau nuo kaimynų. Jei galios reguliatorius yra atskiras gaminys ir yra skirtas skirtingos galios apkrovoms prijungti, vartotojams svarbu žinoti, kad esant vienodai reguliatoriaus rankenėlės padėčiai, skirtingos apkrovos turės skirtingą įtampą. Dėl šios priežasties prieš prijungiant apkrovą galios reguliatorius turi būti nustatytas į nulį. Jei reikia, galite valdyti apkrovos įtampą naudodami atskirą arba įmontuotą voltmetrą.

Internete ir elektros žurnaluose yra daug įvairių elektroninių apkrovos galios reguliatorių grandinių su beveik identiškomis funkcijomis, tačiau yra ir kitų grandinių sprendimų, pvz.netrukdantys reguliatoriai. Šie reguliatoriai sukuria sinusoidinių srovių pliūpsnius, kurių trukmė reguliuoja apkrovos galią. Tokių reguliatorių grandinės yra gana sudėtingos ir gali būti naudojamos kai kuriais ypatingais atvejais. Pramonėje tokių reguliatorių naudojimo nebuvo. Didžioji dauguma galios reguliatorių yra sukurti remiantis apkrovos srovės fazinio valdymo principu. Pagrindinis skirtumas yra tiristorių ir triakų valdymo grandinės. Maitinimo dalis susideda iš praktiškai trijų variantų: tiristoriaus įstrižainėje diodiniame tiltelyje, dviejų sujungimų tiristorių ir triako. Valdymo grandinės yra įvairios parinktys, pagrįstos tranzistoriais, mikroschemomis, dinistoriais, dujų išlydžio įtaisais, sujungimo tranzistoriais ir kt., Kai kurie iš jų pateikti [1-6]. Tokiose grandinėse yra daug dalių, o jų gamyba ir nustatymas yra gana sudėtingos.

Tiristorių reguliatoriai

Paprasčiausias ir plačiausiai naudojamas galios reguliatorius buvo tiristorių reguliatorius, prijungtas prie diodinio tiltelio įstrižainės ir su paprasta valdymo grandine (5 pav.). Šio reguliatoriaus veikimo principas yra labai paprastas: kol kondensatorius C2 įkraunamas per R2 ir R4, tiristorius užrakinamas, kai C2 pasiekiama atrakinimo įtampa, tiristorius atsidaro ir perduoda srovę į apkrovą, o C2 greitai išsikrauna. per žemą

5 pav. galios reguliatorius ant tiristoriaus

atvira tiristoriaus varža. Kai sinusinė tinklo įtampa pereina per nulį, tiristorius išsijungia ir laukia naujo C2 įtampos padidėjimo Kuo daugiau laiko C2 įkraunamas, tuo mažiau laiko tiristorius yra atviroje būsenoje ir tuo mažesnė apkrova. Kuo mažesnė R4 reikšmė, tuo greičiau C2 įkraunamas ir į apkrovą patenka daugiau srovės. Šios grandinės pranašumas yra tas, kad, nepaisant veikiančio tiristoriaus parametrų, teigiami ir neigiami srovės impulsai apkrovoje visada yra simetriški, taip pat yra tik vienas tiristorius, kurio trūko, kai jie pasirodė. Trūkumas yra keturi galingi diodai, kurie kartu su tiristoriumi ir aušintuvais žymiai padidina reguliatoriaus matmenis. Galios reguliatoriai, kurių pagrindą sudaro tiristoriai, yra kompaktiškesni ir dvigubai galingesni. Panaudojus du KU202N tiristorius su paprasta valdymo grandine, gaunamas iki 4 kW apkrovos galios reguliatorius, kurį autorius ilgą laiką naudoja didelio galingumo šildytuve.

Tokio reguliatoriaus su linijiniu filtru schema pavaizduota 6 pav. Tokių grandinių trūkumas yra teigiamų ir neigiamų srovės impulsų asimetrija apkrovoje, kai skiriasi tiristoriaus parametrai.

6 pav

Asimetrija pasireiškia pradiniame tiristorių atidarymo etape. Šildymo prietaisams ir elektriniams įrankiams su kolektoriniais varikliais ši asimetrija nevaidina praktinio vaidmens, o apšvietimo prietaisai, sumažėjus jų ryškumui, pradeda mirksėti, nes tam tikro poliškumo impulsai visiškai išnyksta. Norint pašalinti šį trūkumą, reikia pasirinkti tiristorius su identiškais parametrais tiristorių atidarymo ir laikymo srovei iš technologinio nuolatinės srovės šaltinio, esant atitinkamai apkrovai, arba pasirinkti antrą tiristorių, atsižvelgiant į tai, kad lemputė nemirksi esant minimaliam kaitinimo siūlui. karštis.

Viena iš tiristorių atmainų yra optotiristoriai, kurių valdymui gali būti taikomas 5 pav. pavaizduotos grandinės valdymo principas, jungiant atgal lygiagrečiu režimu.su teigiamų ir neigiamų valdymo impulsų atskyrimu naudojant diodus arba dinistorius.

Tokio apkrovos galios reguliatoriaus iki 5 kW praktinė schema parodyta 7 pav.Šiuo reguliatoriumi autorius reguliuoja kitų galingų elektros prietaisų suvirinimo srovę ir darbo režimus. Galios reguliatoriuje yra apkrovos įtampos indikatorius, o tai padidina jo veikimo patogumą. 8 pavmatomas ciferblato indikatorius (1 poz.), ant kurio priklijuotos jo lygintuvo ir filtro dalys. Reguliatorius neturi apsaugos nuo viršįtampių, nes jis naudojamas vasarnamyje arba garaže. Jei reikia, galite naudoti filtrą, kurio schema parodyta 3 pav.

7 pav., galios reguliatoriaus naudojant optotiristorius schema

8 pav

Triac reguliatoriai

Ypač įdomios yra šiuolaikinės galios reguliatorių grandinės, kuriose naudojami triacai. Tradicinėse triako valdymo grandinėse yra palyginti daug dalių, kaip aiškiai matyti pramoninio reguliatoriaus plokštėje, parodytoje 4 pav.Pavyzdžiui, mikroschemaKR1167KP1B išveda valdymo impulsus, parodytus oscilogramoje, į triako valdymo elektrodą (9 pav.).Scheminė galios reguliatoriaus, naudojančio šią Zaporožės elektrikų grandinę, schema parodyta fig. 10. Šis be radiatorių galios reguliatorius, skirtas VS1, gali atlaikyti iki 200 W apkrovas

9 pav

(11 pav.), ir su radiatoriumi, kurio plotas ne mažesnis kaip 100 cm 2 - iki 2 kW. Paaiškėjo, kad šią schemą galima dar labiau supaprastinti neprarandant kokybės. Supaprastinta reguliatoriaus su šia mikroschema schema parodyta fig. 12.Naudojant aptarnaujamas dalis, šių grandinių reguliuoti nereikia.

10 pav., galios reguliatoriaus grandinė naudojant triacs

Gaminant naktinių lempų reguliatorius, paaiškėjo, kad kai kurie triacai ir mikroschemos turi defektų, kurie turi įtakos impulsų simetrijai ir atitinkamai lempos švytėjimo reguliavimo vienodumui ir netgi lemia jų atsiradimą.

11 pav

mirksi. Dalių perlitavimas ant spausdintinės plokštės yra nemaloni procedūra, dėl kurios ji sugadinama. Šiuo atžvilgiu bandymo lenta buvo pagaminta pagal schemą Fig. 10(be R1 ir C1) su vienos eilės mikroschemos lizdu, kuris išsprendė šias problemas. Reguliatoriai yra lituojami prie spausdintinės plokštės kontaktų 1-2.

Ryžiai. 12

poliravimo rezistorius R5. Kaitrinė lempa prijungta kaip apkrova. Prieš montuodami dalis bandymams, plokštę reikia atjungti nuo maitinimo šaltinio.

Pagal 11 pav. pateiktą schemą buvo pagamintas nešiojamasis proceso valdiklis įvairiems darbams atlikti. Dalių montavimas parodytas nuotraukojestraipsnio pradžioje (nuimamas apatinis dangtelis). Grandinė surenkama aliuminio korpuse, kuris taip pat tarnauja kaip triacinis aušintuvas, izoliuotas nuo korpuso žėručio tarpine ir specialia izoliacine poveržle. Pritvirtinus triacą, būtina patikrinti izoliacijos varžą tarp jo anodo ir korpuso, kuri turi būti ne mažesnė kaip 1 MOhm. Šis reguliatorius, testuojant dvi valandas, veikė normaliai nekaitinant korpuso iki 500 W apkrovos.

Apibendrinant, reikia pažymėti, kad apkrovos galios reguliatoriai surinkti pagal diagramas 6 ir Fig. 10, patikrintos ilgalaikio veikimo, yra optimaliausi patikimumo, kompaktiškumo, dalių paprastumo, montavimo ir paleidimo požiūriu. Esant nedideliems tiristorių parametrų svyravimams ir triacinių parametrų asimetrijai, šie reguliatoriai gali veikti esant visų tipų atitinkamos galios apkrovoms, išskyrus apšvietimo įrenginius. Rezistorių ir kondensatorių verčių nukrypimai nuo diagramose nurodytų 10...20% neturi įtakos reguliatorių veikimui. Aukščiau pateiktos valdymo grandinės taip pat gali veikti su galingesniais tiristoriais ir triakais galios reguliatoriuose, skirtuose apkrovoms iki 5 kW. Galios reguliatorius pagal schemą pav. 12 rekomenduojama naudoti apšvietimo prietaisams, kurių galia iki 100 W be šilumos kriauklės. Šio reguliatoriaus veikimas kitų tipų apkrovoms nebuvo išbandytas, tačiau, tikėtina, jis neturėtų būti prastesnis nei reguliatorius, surinktas pagal schemą pav. 10 .

A.N. Žurenkovas

Literatūra

1. Zolotarevas S. Galios reguliatorius // Radijas. -1989 m. - Nr. 11.

2. Karapetyants V. Galios valdiklio tobulinimas // Radijas. - 1986. -Nr.

3. Leontyev A., Lukash S. Įtampos reguliatorius su faziniu impulsiniu valdymu // Radijas -1992 m. – Nr.9.

4. Biryukovas S. Dviejų kanalų triakų reguliatorius // Radijas. - 2000. - Nr. 2.

5 . Zorin S. Galios reguliatorius // Radijas. -2000. - № 8 .

6. Žurenkovas A. Plaukų džiovintuvas su elektroniniu galios reguliatoriumi // Elektrikas. - 2009. - Nr.1-2.

7. Žurenkovas A. Padidintos galios šildytuvas // Elektrikas. - 2009. - Nr. 9.