- Princip rada regulatora na triaku
- Opcije sklopa regulatora
- Regulator s povratnom informacijom
- Regulator induktivnog opterećenja
- Jednostavan regulator snage na triak DIY
Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Za kontrolu određenih vrsta kućanskih aparata (npr. Električnih alata ili usisavača) koristi se prekidač napajanja koji se temelji na triaku. Pojedinosti o principu rada ovog poluvodičkog elementa mogu se naći u materijalima objavljenim na našoj web stranici. U ovoj publikaciji razmatramo niz pitanja koja se odnose na sheme kontrole opterećenja triaka. Kao i uvijek, počnimo s teorijom.
Princip rada regulatora na triaku
Podsjetimo se da se triak naziva modifikacija tiristora, koja igra ulogu poluvodičkog ključa s nelinearnim karakteristikama. Njegova glavna razlika od osnovnog uređaja sastoji se u dvosmjernom provođenju kod prebacivanja u "otvoreni" način rada, kada se na upravljačku elektrodu primjenjuje struja. Zbog tog svojstva, triaci ne ovise o polaritetu napona, što im omogućuje učinkovito korištenje u krugovima promjenjivog napona.
Osim stečenih značajki, ovi uređaji imaju važno svojstvo osnovnog elementa - sposobnost održavanja vodljivosti kada je kontrolna elektroda isključena. U tom slučaju, "zatvaranje" poluvodičkog ključa događa se u trenutku kada ne postoji moguća razlika između glavnih zaključaka uređaja. To jest, kad izmjenični napon prođe točku nule.
Dodatni bonus od takvog prijelaza u "zatvoreno" stanje je smanjenje broja smetnji u ovoj fazi rada. Imajte na umu da se ne-ometajući regulator može stvoriti pod kontrolom tranzistora.
Zbog gore navedenih svojstava, snaga opterećenja može se kontrolirati kontrolom faze. To jest, triak se otvara svakog poluvremena i zatvara se nakon prolaska kroz nulu. Vrijeme odgode početka "otvorenog" načina prekida dio poluvremena, kao rezultat toga, izlazni valni oblik će biti zubalo.
U tom slučaju amplituda signala ostaje ista, zbog čega se takvi uređaji pogrešno nazivaju regulatori napona.
Opcije sklopa regulatora
Dajemo nekoliko primjera sklopova koji vam omogućuju kontrolu snage opterećenja pomoću triaka, počnimo s najjednostavnijim.
legenda:
- Otpornici: R1- 470 kΩ, R2 - 10 kΩ,
- Kondenzator C1 - 0, 1 μF x 400 V.
- Diode: D1 - 1N4007, D2 - bilo koji LED indikator 2.10-2.40 V 20 mA.
- Dinistor DN1 je DB3.
- Triac DN2 - KU208G, možete instalirati snažniji analogni BTA16 600.
Pomoću dinistora DN1, sklop D1-C1-DN1 se zatvara, što prevodi DN2 u "otvoreni" položaj, u kojem ostaje na nultoj točki (završetak polu-ciklusa). Trenutak otvaranja određen je vremenom akumulacije na kondenzatoru graničnog napona potrebnog za prebacivanje DN1 i DN2. Upravlja brzinom punjenja C1 lanca R1-R2, od čijeg ukupnog otpora ovisi trenutak "otvaranja" triaca. Prema tome, snaga opterećenja se kontrolira promjenljivim otpornikom R1.
Unatoč jednostavnosti sheme, ona je vrlo učinkovita i može se koristiti kao prigušivač za rasvjetne uređaje s filamentom ili regulatorom snage za lemilo.
Nažalost, gornja shema nema povratnu informaciju, stoga nije prikladna kao stabilizirani regulator okretaja kolektorskog motora.
Regulator s povratnom informacijom
Povratna informacija je potrebna za stabilizaciju okretaja motora, koji se mogu promijeniti pod utjecajem opterećenja. To se može učiniti na dva načina:
- Ugradite mjerač broja okretaja koji mjeri brzinu. Ova opcija omogućuje precizno podešavanje, ali to povećava troškove implementacije rješenja.
- Pratite promjene napona na električnom motoru i ovisno o tome povećajte ili smanjite "otvoreni" način rada poluvodičkog ključa.
Potonja opcija je mnogo lakša za implementaciju, ali zahtijeva malu prilagodbu pod utjecajem korištenih električnih strojeva. U nastavku je prikazan dijagram takvog uređaja.
legenda:
- Otpornici: R1 - 18 kΩ (2 W); R2 je 330 kΩ; R3 - 180 Ohm; R4 i R5–3, 3 kΩ; R6 - potrebno je odabrati kako će to biti učinjeno i kako će biti opisano u nastavku; R7 - 7, 5 kΩ; R8 - 220 kΩ; R9 - 47 kΩ; R10 - 100 kΩ; R11 - 180 kΩ; R12 - 100 kΩ; R13 - 22 kΩ.
- Kondenzatori: C1 - 22 mikrofarad x 50 V; C2-15 nF; C3 - 4, 7 mikrofarad x 50 V; C4-150 nF; C5 - 100 nF; C6 - 1 uF x 50 V.
- D1 diode - 1N4007; D2 - bilo koja LED indikator na 20 mA.
- Triac T1 - BTA24-800.
- Mikrosklop - U2010B.
Ova shema osigurava nesmetan početak električne instalacije i osigurava njenu zaštitu od preopterećenja. Dopuštena su tri načina rada (postavljena prekidačem S1):
- A - Kada je preopterećen, LED D2 se uključuje, što ukazuje na preopterećenje, nakon čega motor smanjuje brzinu na minimum. Da biste izašli iz tog načina, morate isključiti i uključiti uređaj.
- B - Kada je preopterećen, uključuje se D2 LED, motor se prebacuje na rad s minimalnom brzinom. Za izlaz iz moda potrebno je ukloniti opterećenje s elektromotora.
- C - Mod indikacije preopterećenja.
Postavljanje kruga je reducirano na izbor otpora R6, izračunava se ovisno o snazi elektromotora prema sljedećoj formuli :. Na primjer, ako trebamo upravljati motorom snage 1500 W, tada će izračun biti kako slijedi: 0, 25 / (1500/240) = 0, 04 Ohm.
Za proizvodnju ovog otpora najbolje je koristiti nichrome žice promjera 0, 80 ili 1, 0 mm. U nastavku se nalazi tablica koja omogućuje odabir otpora R6 i R11, ovisno o snazi motora.
Gore navedeni uređaj može se koristiti kao regulator brzine motora električnih alata, usisavača i ostale kućanske opreme.
Regulator induktivnog opterećenja
Oni koji pokušavaju kontrolirati induktivno opterećenje (npr. Transformator za zavarivanje) koristeći gore navedene sheme će biti razočarani. Uređaji neće raditi, s mogućim kvarom triaka. To je zbog faznog pomaka, zbog čega poluvodički ključ nema vremena za ulazak u "otvoreni" način tijekom kratkog impulsa.
Postoje dva moguća rješenja problema:
- Podnošenje na kontrolnu elektrodu niza sličnih impulsa.
- Pružite konstantan signal kontrolnoj elektrodi dok ne prođe kroz nulu.
Prva opcija je najoptimalnija. Dajemo shemu u kojoj se koristi ovo rješenje.
Kao što se može vidjeti na sljedećoj slici, gdje su prikazani oscilogrami glavnih signala regulatora snage, koristi se impulsni paket za otvaranje triaca.
Ovaj uređaj omogućuje upotrebu regulatora na poluvodičkim sklopkama za kontrolu induktivnog opterećenja.
Jednostavan regulator snage na triak DIY
Na kraju članka dajemo primjer jednostavnog regulatora snage. U načelu možete sastaviti bilo koju od navedenih shema (najjednostavnija verzija prikazana je na slici 2). Za ovaj uređaj nije ni potrebno izraditi tiskanu ploču, uređaj se može montirati montažom. Primjer takve provedbe prikazan je na donjoj slici.
Moguće je koristiti ovaj regulator kao prigušivač, a također i za kontrolu pomoću moćnih električnih grijača. Preporučujemo odabir sklopa u kojem se za upravljanje koristi poluvodički prekidač s karakteristikama odgovarajuće struje opterećenja.