전력 규제
대부분의 경우 장치의 전원 조정기는 강력한 출력 키로 사용하여 트리니스터에서 만들어집니다. 그러나 AC 회로의 트리니스터는 정류기 브리지를 통해 전원이 필요하다는 점에서 불편합니다. 정류기 브리지는 부하 전력이 높으므로 라디에이터에 설치해야 합니다. 이런 점에서 핵심요소로는 트라이악이 더 편리하다. 주요 차이점은 직접 전류뿐만 아니라 양극에서 음극으로, 그리고 반대 방향으로 어떤 방향으로든 흐를 수 있는 교류도 전환할 수 있다는 것입니다.
참고로 양극에 양의 전압이 있는 트라이액은 음극에 대해 제어 전극에 인가되는 모든 극성의 펄스에 의해 켜질 수 있고 양극에 음의 전압이 있는 경우에는 음의 극성의 펄스에 의해서만 켜질 수 있습니다. 직류로 트라이악을 제어하려면 많은 전력이 필요하며, 펄스 제어에는 주전원 전압이 0을 통과할 때 짧은 펄스를 제공하는 셰이퍼가 필요하므로 위상 펄스 제어 방식을 사용하는 레귤레이터에 비해 간섭 수준이 줄어듭니다.
전력 제어 장치는 트라이악, 시간(위상) 지연 장치, 보상 회로 및 전원으로 구성됩니다. 보상 회로 R8 C2는 제너 다이오드 VD3의 전압에 공급 전압에 비례하는 전압 값을 추가합니다. 이 양이 단접합 트랜지스터 KT117의 베이스간 전압이다. 공급전압을 낮추면 트랜지스터의 공급전압이 낮아지고 시간지연도 줄어든다. BT136-600 및 DB-3 dinistor의 잘 알려진 트라이악 전력 조정기 회로에서 이것은 제어 펄스의 안정화가 다르므로 출력 전압의 정확성과 불변성이 더 높습니다.
전력 제어 장치를 설정할 때 부하를 통해 네트워크에 연결하고 부하와 병렬로 전압계를 설치해야합니다. 레귤레이터 입력에서 가변 저항 R8을 사용하여 전압을 변경함으로써 부하에서 최소 전압을 달성합니다. 변압기는 Sh5x6 코어로 만들어지며 1차 권선은 40회전, 2차 권선은 50회전 PEL-0.2 - 0.3입니다. 내 버전의 전력 제어 장치에서는 각각 40회전의 두 개의 동일한 권선이 있는 K20x10x6 페라이트 링에 변압기를 설치했습니다. 모든 것이 잘 작동했습니다. 부하의 전압(전력)을 시각적으로 제어하기 위해 릴 투 릴 소련 테이프 레코더의 녹음 레벨 표시기로 조립된 소형 AC 전압계를 설치했습니다. 자연스럽게 부하와 병렬로 연결합니다. 빨간색 불빛은 전원 제어 장치가 네트워크에 연결되어 있고 저울이 켜져 있음을 나타냅니다.
전기 스토브, 전기 주전자, 전기 벽난로, 다리미 등 최대 2kW의 전력을 갖는 활성 부하를 이 레귤레이터에 연결할 수 있으며 트라이악을 더 강력한 트라이악(예: TS132-50)으로 교체하는 경우 최대 10kW까지. 실제 사용 사례: 이웃이 전기 주전자를 작동할 때 16A 자동 기계의 플러그를 지속적으로 뽑습니다. 테팔 2kW. 그는 자신의 아파트에 살지 않기 때문에 교체가 불가능합니다. 문제는 80% 전력으로 설정된 이 조정 장치로 해결되었습니다.
유용한 개선 사항: 유도 부하로 작업할 때 양극 전압 상승 속도를 제한하려면 RC 회로를 전력 조정기의 트라이악과 병렬로 연결해야 합니다. 모든 트라이악 조정기는 무선 간섭의 원인이므로 전력 조정기에 무선 간섭 필터를 장착하는 것이 바람직합니다. LC 라디오 노이즈 필터는 코일과 커패시터가 포함된 기존 G 필터입니다. 초크 L로는 직경 8mm, 길이 50mm의 페라이트 막대에 권선 100회 감은 코일을 사용합니다. 1mm의 와이어 직경은 약 700W의 최대 부하 전력에 해당합니다. 정격 부하 전류용 퓨즈는 부하 단락으로부터 트라이악을 보호합니다. 전원 제어 장치의 모든 요소는 전기적으로 220V 네트워크에 연결되어 있으므로 설정 시 안전 조치를 준수하십시오.
계획에 대한 질문 및 의견 - 켜짐
트라이액 전력 컨트롤러는 위상 제어를 사용하여 작동합니다. 교류 전압을 사용하여 작동하는 다양한 전기 장치의 전력을 변경하는 데 사용할 수 있습니다.
가전제품에는 전기 백열등, 히터, AC 모터, 변압기 용접 기계 등이 포함될 수 있습니다. 조정 범위가 넓어 일상 생활을 포함하여 다양한 용도로 사용할 수 있습니다.
작동 설명 및 원리
장치의 작동은 주전원 전압이 0을 통과할 때 트라이액 켜기 지연의 조절을 기반으로 합니다. 반주기 시작 시 트라이악은 닫힌 위치에 있습니다. 양의 반파의 전압이 상승한 후 커패시터는 주전원 전압에서 위상 변이로 충전됩니다.
이 이동은 저항 P1, R1, R2의 저항 값과 커패시터 C1의 커패시턴스에 의해 결정됩니다. 커패시터의 임계값에 도달하면 트라이악이 켜집니다. 이는 전도성이 되어 전압을 전달합니다. 이를 통해 저항과 커패시터로 회로를 분류합니다. 반주기가 0을 지나면 트라이액이 꺼집니다.
그런 다음 커패시터가 충전되면 음의 전압 파동으로 다시 열립니다. 트라이악의 이러한 작업은 구조로 인해 가능합니다. 게이트 전극이 있는 5개의 반도체 층으로 이루어져 있습니다. 이는 그에게 양극을 음극으로 교체할 수 있는 능력을 부여합니다. 간단히 말해서, 역병렬 연결을 갖춘 두 개의 사이리스터로 표현될 수 있습니다.
적용분야
Triac 전력 컨트롤러는 일상 생활뿐만 아니라 많은 산업 분야에서도 적용됩니다. 특히, 이 제품은 부피가 큰 릴레이 접점 제어 회로를 성공적으로 대체했습니다. 이는 자동 용접 라인 및 기타 여러 산업에서 최적의 전류를 설정하는 데 도움이 됩니다.
일상 생활에서 이러한 장치를 사용하는 경우 그 용도가 가장 다양합니다. 백열등 전압 조정부터 팬 속도 조정까지. 간단히 말해서 범위가 너무 다양해서 설명하기가 어렵습니다.
트라이액 전력 컨트롤러의 유형
이러한 장치에 대해 말하면 모두 동일한 원리로 작동한다는 점에 유의해야 합니다. 주요 차이점은 설계된 성능입니다. 두 번째 차이점은 제어 방식입니다. 일부 유형의 트라이액은 제어 신호를 더 세밀하게 조정해야 할 수도 있습니다. 제어는 커패시터와 저항기 쌍부터 최신 마이크로컨트롤러까지 매우 다양할 수 있습니다.
계획
전력 조정기에는 다양한 회로를 사용할 수 있습니다. 가장 간단한 회로는 가변 저항과 가장 복잡한 최신 마이크로 컨트롤러를 사용하는 것입니다. 집에서 사용한다면 가장 간단한 것부터 멈출 수 있습니다.
대부분의 요구에 충분합니다. 조명 조정 외에도 레귤레이터가 자주 사용됩니다. 집에서 전기 작업을 하는 사람들은 납땜 인두의 온도를 조절해야 합니다.
가변 저항을 사용하여 이를 수행하는 것은 불편하며 전기 손실도 큽니다. 가장 좋은 방법은 트라이악 레귤레이터를 사용하는 것입니다.
레귤레이터 조립 방법
조립을 위해 가장 간단한 회로도를 사용합니다. 이 회로는 트라이악 VD2 - VTV 12-600V(600 - 800V, 12A), 저항기: R1 -680kOhm, R2 - 47kOhm, R3 - 1.5kOhm, R4 - 47kOhm을 사용합니다. 커패시터: C1 - 0.01mF, C2 - 0.039mF.
이러한 회로를 자신의 손으로 조립하려면 특정 단계를 올바른 순서로 수행해야 합니다.
- 위 목록에서 모든 부품을 구입해야 합니다.
- 두 번째 단계는 인쇄회로기판(PCB) 개발이다.개발 시에는 일부 부품이 매달아 설치된다는 점을 고려해야 합니다. 그리고 일부 부품은 보드에 직접 설치됩니다.
- 보드 만들기는 부품의 위치와 부품 간의 접촉 트랙이 포함된 그림을 그리는 것으로 시작됩니다. 그런 다음 도면이 보드 블랭크로 전송됩니다. 그림이 보드로 전송되면 모든 것이 잘 알려진 방법에 따라 진행됩니다. 보드 에칭, 부품용 구멍 뚫기, 보드 트랙 주석 도금. 많은 사람들이 보드 도면을 얻기 위해 Sprint Layout과 같은 최신 컴퓨터 프로그램을 사용하지만, 프로그램이 없어도 괜찮습니다. 이 경우에는 작은 회로가 있습니다. 수동으로 수행할 수 있습니다.
- 보드가 준비되면 필요한 무선 구성 요소를 준비된 구멍에 삽입하고 와이어 커터로 접점 길이를 필요한 길이로 줄이고 납땜을 시작합니다. 이를 위해 납땜 인두로 보드의 접점을 가열하고 납땜을 가져온 다음 접점 표면에 납땜이 퍼지면 납땜 인두를 제거하고 납땜을 식힙니다. 이 경우 모든 부품은 움직이지 않고 제자리에 있어야 합니다. 납땜 시 안전 예방 조치를 준수해야 합니다. 우선, 화상을 조심해야 합니다. 화상은 납땜 인두와의 접촉이나 뜨거운 땜납이나 플럭스가 튀어서 발생할 수 있습니다. 가능한 한 신체의 모든 부분을 보호하는 옷을 입어야 합니다. 그리고 눈을 보호하기 위해서는 고글을 착용해야 합니다. 납땜 장소는 작동 중에 부식성 가스가 방출될 수 있으므로 통풍이 잘되는 곳에 있어야 합니다.
- 조립의 마지막 단계는 결과 보드를 상자에 넣는 것입니다.선택할 상자는 조정기 유형에 따라 직접적으로 달라집니다. 우리 회로의 경우 플라스틱 소켓 크기의 상자로 충분합니다. 가장 큰 부품이 가변 저항기인 소수의 부품은 공간을 거의 차지하지 않으며 작은 공간에 맞습니다.
- 마지막 단계는 장치를 확인하고 구성하는 것입니다.이를 위해서는 전압을 제어하는 측정 장치와 부하 장치(이 경우 납땜 인두)가 필요합니다. 레귤레이터의 손잡이를 돌려 출력전압이 얼마나 원활하게 변화하는지 조사할 필요가 있다. 필요한 경우 조정 저항 근처에 표시를 할 수 있습니다.
가격
시장은 가격 수준이 다양한 수많은 제안으로 가득 차 있습니다. 트라이악 전력 컨트롤러의 가격은 주로 다음과 같은 여러 매개변수의 영향을 받습니다.
- 제품의 성능이 강력할수록 장치 가격도 더 높아집니다.
- 가장 간단한 회로에서는 제어 회로의 복잡성으로 인해 트라이액이 주요 비용이 됩니다. 마이크로컨트롤러를 사용하는 복잡한 제어 방식에서는 마이크로컨트롤러로 인해 가격이 상승할 수 있습니다. 그들은 각각 높은 가격으로 추가 기능을 제공합니다. 따라서 전압 판독 값이 220V, 전력이 2500W 인 저항의 조정기입니다. 비용은 1200 루블이고 동일한 매개 변수를 가진 마이크로 컨트롤러에서는 2450 루블입니다.
- 제조업체 브랜드. 때로는 홍보된 브랜드에 대해 50% 더 많은 비용을 지불할 수도 있습니다.
이제 다양한 구성표에 따라 조립된 전력 조정기를 찾을 수 있습니다. 그들 각각은 자신의 장점과 단점을 가지고 있습니다. 최신 조정기는 마이크로프로세서와 아날로그의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 아날로그 레귤레이터는 이코노미 클래스 시스템으로 분류될 수 있습니다. 그들은 소련 시대부터 알려져 왔으며 수행하기 쉽고 저렴합니다. 주요 단점은 소유자 또는 운영자의 지속적인 통제입니다.
간단한 예를 들자면, 출력 전압이 170V가 되어야 하는데, 이 전압을 설정하면 공급 전압이 225V였는데, 이제 입력 전압이 10V 변했다고 상상해 보면 출력 전압도 변할 것입니다. 따라서.
출력 전압의 크기가 프로세스에 영향을 미치는 경우 문제가 발생할 수 있습니다. 공급 전압 강하 외에도 조정기 자체의 매개변수도 출력에 영향을 미칠 수 있습니다. 커패시터의 용량은 시간이 지남에 따라 변하기 때문에 환경의 습도가 가변 저항기에 영향을 미칠 수 있어 안정적인 동작을 달성하는 것이 불가능합니다.
마이크로프로세서 컨트롤러에는 그러한 문제가 없습니다. 피드백을 구현하여 제어 신호를 빠르게 조정할 수 있습니다.
장기 운영의 중요한 포인트 중 하나는 수리 및 서비스입니다. 마이크로프로세서 컨트롤러는 복잡한 제품이므로 수리하려면 전문 서비스 센터가 필요합니다. 아날로그 조정기는 수리가 더 쉽습니다. 집에 있는 라디오 아마추어 누구나 할 수 있습니다.
트라이악 전력 컨트롤러의 작동 조건을 검토한 후 최종 선택을 할 수 있습니다. 출력 정밀도가 많이 필요하지 않은 경우 비용을 절약하면서 아날로그 계측기를 선택하는 것이 합리적입니다. 출력에 정밀도가 필요할 때는 비용을 절약하지 말고 마이크로프로세서 장치를 구입하십시오.
일부 유형의 가전 제품(예: 전동 공구 또는 진공 청소기)을 제어하기 위해 트라이악 기반 전력 조정기가 사용됩니다. 당사 웹사이트에 게시된 자료에서 이 반도체 소자의 작동 원리에 대해 자세히 알아볼 수 있습니다. 이 간행물에서는 트라이악 부하 전력 제어 회로와 관련된 여러 가지 문제를 고려할 것입니다. 언제나 그렇듯이 이론부터 시작하겠습니다.
트라이악의 레귤레이터 작동 원리
비선형 특성을 갖는 반도체 스위치 역할을 하는 사이리스터의 변형을 트라이액이라고 부르는 것이 관례입니다. 기본 장치와의 주요 차이점은 전류가 제어 전극에 적용될 때 "개방" 작동 모드로 전환하는 동안 양방향 전도에 있습니다. 이러한 특성으로 인해 트라이액은 전압의 극성에 의존하지 않으므로 교류 전압이 있는 회로에서 효과적으로 사용할 수 있습니다.
획득한 기능 외에도 이러한 장치에는 기본 요소의 중요한 특성, 즉 제어 전극이 꺼졌을 때 전도성을 유지하는 기능이 있습니다. 이 경우 반도체 키의 "닫힘"은 장치의 기본 단자 사이에 전위차가 없는 순간에 발생합니다. 즉, 교류전압이 영점을 통과할 때이다.
"폐쇄" 상태로의 전환으로 인한 추가 보너스는 이 작동 단계에서 간섭 수가 감소한다는 것입니다. 잡음 없는 조정기는 트랜지스터로 구동되도록 설계될 수 있습니다.
위에 나열된 특성으로 인해 위상 제어를 통해 부하 전력 제어가 가능합니다. 즉, 트라이액은 반주기마다 열리고 0을 통과할 때 닫힙니다. "개방" 모드를 켜기 위한 지연 시간은 반주기의 일부를 차단하므로 결과적으로 출력 신호의 모양이 톱니 모양이 됩니다.
이 경우 신호 진폭은 동일하게 유지되므로 이러한 장치를 전압 조정기라고 잘못 부릅니다.
레귤레이터 회로 옵션
다음은 트라이악을 사용하여 부하 전력을 제어할 수 있는 회로의 몇 가지 예입니다. 가장 간단한 것부터 시작해 보겠습니다.
그림 2. 220V로 구동되는 트라이악의 간단한 전력 조정기 구성표 명칭:
- 저항기: R1 - 470kΩ, R2 - 10kΩ,
- 커패시터 C1 - 0.1uF x 400V.
- 다이오드: D1 - 1N4007, D2 - 모든 표시기 LED 2.10-2.40 V 20 mA.
- Dinistor DN1 - DB3.
- Triac DN2 - KU208G를 사용하면 BTA16 600의 더욱 강력한 아날로그를 설치할 수 있습니다.
DN1 dinistor의 도움으로 D1-C1-DN1 회로가 닫혀서 DN2가 "열림" 위치에 놓이고 영점(반주기 끝)까지 유지됩니다. 개방 순간은 DN1과 DN2를 전환하는 데 필요한 임계 전하의 커패시터 축적 시간에 의해 결정됩니다. C1의 충전 속도는 R1-R2 체인에 의해 제어되며, 전체 저항은 트라이악의 "개방" 순간을 결정합니다. 따라서, 부하 전력은 가변 저항 R1을 통해 제어됩니다.
회로의 단순성에도 불구하고 매우 효과적이며 필라멘트 조명기구의 조광기 또는 납땜 인두 전력 조절기로 사용할 수 있습니다.
아쉽게도 위 회로에는 피드백이 없기 때문에 안정화된 컬렉터 모터 속도 제어기로는 적합하지 않습니다.
피드백 레귤레이터 회로
부하의 영향으로 변할 수 있는 전기 모터의 속도를 안정화하려면 피드백이 필요합니다. 이 작업은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.
- 회전수를 측정하는 타코미터를 설치합니다. 이 옵션을 사용하면 미세 조정이 가능하지만 솔루션 구현 비용이 증가합니다.
- 전기 모터의 전압 변화를 추적하고 이에 따라 반도체 스위치의 "개방" 모드를 늘리거나 줄입니다.
후자의 옵션은 구현하기가 훨씬 쉽지만 사용되는 전기 기계의 출력을 약간 조정해야 합니다. 아래는 그러한 장치의 다이어그램입니다.
명칭:
- 저항기: R1 - 18kΩ(2W); R2 - 330kΩ; R3 - 180옴; R4 및 R5 - 3.3kΩ; R6 - 아래에 설명된 대로 이 작업을 수행하는 방법을 선택해야 합니다. R7 - 7.5kΩ; R8 - 220kΩ; R9 - 47kΩ; R10 - 100kΩ; R11 - 180kΩ; R12 - 100kΩ; R13 - 22kΩ.
- 커패시터: C1 - 22uF x 50V; C2 - 15nF; C3 - 4.7uF x 50V; C4 - 150nF; C5 - 100nF; C6 - 1uF x 50V ..
- 다이오드 D1 - 1N4007; D2 - 20mA에 대한 모든 표시기 LED.
- 트라이악 T1 - BTA24-800.
- 칩 - U2010B.
이 방식은 전기 설치의 원활한 시작을 제공하고 과부하로부터 보호합니다. 세 가지 작동 모드가 허용됩니다(스위치 S1로 설정).
- A - 과부하가 걸리면 LED D2가 켜져 과부하를 알리고 그 후 엔진 속도가 최소로 감소합니다. 모드를 종료하려면 기기를 껐다가 켜야 합니다.
- B - 과부하가 발생하면 LED D2가 켜지고 모터는 최소 속도로 작동하도록 전환됩니다. 모드를 종료하려면 전기 모터에서 부하를 제거해야 합니다.
- C - 과부하 표시 모드.
회로 설정은 저항 R6의 선택으로 축소되며 다음 공식에 따라 전기 모터의 전력에 따라 계산됩니다. 예를 들어, 1500W 모터를 구동해야 하는 경우 계산은 0.25 / (1500 / 240) = 0.04Ω입니다.
이 저항을 제조하려면 직경이 0.80 또는 1.0mm인 니크롬선을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 아래 표는 엔진 출력에 따라 저항 R6 및 R11을 선택할 수 있는 표입니다.
이 장치는 전동 공구, 진공 청소기 및 기타 가정용 장비의 모터 속도 컨트롤러로 사용할 수 있습니다.
유도 부하용 레귤레이터
위의 회로로 유도 부하(예: 용접기 변압기)를 제어하려는 사람들은 실망할 것입니다. 장치가 작동하지 않으며 트라이액이 고장날 가능성이 높습니다. 이는 위상 변이로 인해 발생하며, 이는 짧은 펄스 동안 반도체 키가 "열림" 모드로 전환할 시간이 없는 이유입니다.
문제를 해결하는 데는 두 가지 옵션이 있습니다.
- 동일한 유형의 일련의 펄스를 제어 전극에 제출합니다.
- 0을 통과할 때까지 제어 전극에 일정한 신호를 적용합니다.
첫 번째 옵션이 가장 최적입니다. 다음은 이러한 솔루션이 사용되는 다이어그램입니다.
전력 조정기의 주요 신호 오실로그램을 보여주는 다음 그림에서 볼 수 있듯이 트라이악을 여는 데 펄스 버스트가 사용됩니다.
이 장치를 사용하면 반도체 스위치 조정기를 사용하여 유도 부하를 제어할 수 있습니다.
트라이악의 간단한 DIY 전원 조정기
기사 마지막 부분에는 간단한 전력 조정기의 예가 나와 있습니다. 원칙적으로 위의 구성표 중 하나를 조립할 수 있습니다(가장 단순화된 버전이 그림 2에 표시됨). 이 장치의 경우 인쇄 회로 기판을 만들 필요조차 없으며 표면 실장으로 장치를 조립할 수 있습니다. 이러한 구현의 예가 아래 그림에 나와 있습니다.
이 조절기를 조광기로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 강력한 전기 난방 장치를 제어할 수도 있습니다. 부하 전류에 따른 특성을 갖는 제어를 위해 반도체 스위치를 사용하는 회로를 선택하는 것이 좋습니다.
5개의 p-n 접합을 가지며 순방향과 역방향으로 전류를 흘릴 수 있는 반도체 소자를 트라이액이라고 합니다. 높은 AC 주파수에서 작동할 수 없고 전자기 간섭에 대한 높은 민감도와 큰 부하를 전환할 때 상당한 열 발생으로 인해 현재 고전력 산업 설비에서는 널리 사용되지 않습니다.
그곳에서는 사이리스터와 IGBT 트랜지스터를 기반으로 한 회로로 성공적으로 대체되었습니다. 그러나 장치의 콤팩트한 크기와 내구성이 제어 회로의 저렴한 비용과 단순성과 결합되어 위의 단점이 중요하지 않은 영역에서 사용할 수 있었습니다.
오늘날 트라이액 회로는 헤어드라이어부터 진공청소기, 휴대용 전동 공구, 전기 히터에 이르기까지 원활한 전력 제어가 필요한 다양한 가전제품에서 찾아볼 수 있습니다.
작동 원리
트라이악의 전원 조절기는 전자 키처럼 작동하여 제어 회로에 의해 설정된 주파수에 따라 주기적으로 열리고 닫힙니다. 잠금 해제 시 트라이액은 주전원 전압의 반파장 일부를 전달합니다. 이는 소비자가 정격 전력의 일부만 수신함을 의미합니다.
너 스스로해라
현재까지 판매되는 트라이액 조정기의 범위는 그리 크지 않습니다.그리고 이러한 장치의 가격은 저렴하지만 소비자의 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 많습니다. 이러한 이유로 우리는 몇 가지 기본 조정기 회로, 그 목적 및 사용되는 요소 기반을 고려할 것입니다.
장치 다이어그램
모든 부하에서 작동하도록 설계된 가장 간단한 버전의 회로입니다.전통적인 전자 부품이 사용되며 제어 원리는 위상 펄스입니다.
주요 구성 요소:
- 트라이액 VD4, 10A, 400V;
- dinistor VD3, 개방 임계값 32V;
- 전위차계 R2.
전위차계 R2와 저항 R3을 통해 흐르는 전류는 각 반파장으로 커패시터 C1을 충전합니다.커패시터 플레이트의 전압이 32V에 도달하면 VD3 디니스터가 열리고 C1은 R4 및 VD3을 통해 VD4 트라이악의 제어 출력으로 방전되기 시작하며, 이는 부하에 전류를 전달하기 위해 열립니다.
개방 기간은 임계 전압 VD3(일정값)과 저항 R2의 선택에 따라 조절됩니다. 부하의 전력은 전위차계 R2의 저항 값에 정비례합니다.
다이오드 VD1 및 VD2와 저항 R1의 추가 회로는 선택 사항이며 출력 전력을 원활하고 정확하게 조정하는 데 사용됩니다. VD3을 통해 흐르는 전류의 제한은 저항 R4에 의해 수행됩니다. 이는 VD4를 여는 데 필요한 펄스 지속 시간을 달성합니다. 퓨즈 Pr.1은 단락 전류로부터 회로를 보호합니다.
회로의 특징은 dinistor가 주 전압의 각 반파장에서 동일한 각도로 열린다는 것입니다. 결과적으로 전류의 정류가 없고, 변압기 등의 유도부하 접속이 가능해진다.
트라이액은 1A \u003d 200W 계산을 기반으로 부하 크기에 따라 선택해야 합니다.
사용된 요소:
- 디니스터 DB3;
- Triac TS106-10-4, VT136-600 또는 기타, 필요한 정격 전류는 4-12A입니다.
- 다이오드 VD1, VD2 유형 1N4007;
- 저항 R1100 kOhm, R3 1 kOhm, R4 270 Ohm, R5 1.6 kOhm, 전위차계 R2 100 kOhm;
- C1 0.47uF(작동 전압 250V부터).
이 구성표는 사소한 변형을 제외하고 가장 일반적입니다.예를 들어, dinistor를 다이오드 브리지로 교체하거나 RC 잡음 억제 회로를 트라이악과 병렬로 설치할 수 있습니다.
보다 현대적인 것은 PIC, AVR 등의 마이크로 컨트롤러에서 트라이악 제어 기능을 갖춘 회로입니다.이러한 방식은 부하 회로의 전압 및 전류를 보다 정확하게 조절할 수 있지만 구현하기가 더 어렵습니다.
트라이액 전력 컨트롤러 회로 집회
전력 조절기의 조립은 다음 순서로 수행되어야 합니다.
- 개발된 장치가 작동할 장치의 매개변수를 결정합니다.매개변수에는 위상 수(1 또는 3), 출력 전력의 미세 조정 필요성, 입력 전압(볼트) 및 정격 전류(암페어)가 포함됩니다.
- 장치 유형(아날로그 또는 디지털)을 선택하고 부하 전력에 따라 요소를 선택합니다.전자 회로 시뮬레이션 프로그램(Electronics Workbench, CircuitMaker 또는 해당 온라인 대응 프로그램인 EasyEDA, CircuitSims 또는 기타 원하는 프로그램) 중 하나에서 솔루션을 확인할 수 있습니다.
- 다음 공식을 사용하여 열 손실을 계산합니다. 트라이액 전압 강하(약 2V)에 정격 전류(암페어)를 곱합니다. 개방 상태에서의 전압 강하 및 정격 전류 처리량의 정확한 값은 트라이악의 특성에 표시됩니다. 소비되는 전력은 와트 단위로 표시됩니다. 계산된 전력에 따라 라디에이터를 선택하십시오.
- 필요한 전자 부품 구입, 방열판 및 회로 기판.
- 보드에 접점 트랙을 배선하고 요소를 설치할 장소를 준비합니다.트라이액과 라디에이터를 보드에 장착할 수 있습니다.
- 납땜으로 보드에 요소를 설치합니다.인쇄 회로 기판을 준비할 수 없는 경우 표면 실장을 사용하여 짧은 와이어를 사용하여 구성 요소를 연결할 수 있습니다. 조립 시 연결 다이오드와 트라이액의 극성에 특히 주의하십시오. 터미널 표시가 없으면 "아치"입니다.
- 저항 모드에서 멀티미터로 조립된 회로를 확인합니다.수령한 제품은 원래 프로젝트와 일치해야 합니다.
- 트라이악을 라디에이터에 단단히 고정합니다.트라이악과 라디에이터 사이에 단열 열 전달 개스킷을 놓는 것을 잊지 마십시오. 고정나사는 확실하게 절연되어 있습니다.
- 조립된 스키마 배치플라스틱 케이스에.
- 요소의 터미널에서 이를 기억하십시오.위험한 전압이 존재합니다.
- 전위차계를 최소로 낮추고 테스트 실행을 수행하십시오.레귤레이터 출력에서 멀티미터로 전압을 측정합니다. 전위차계 손잡이를 천천히 돌려 출력 전압의 변화를 모니터링합니다.
- 결과가 적합하면 부하를 조정기의 출력에 연결할 수 있습니다.그렇지 않으면 전력 조정을 수행해야 합니다.
트라이액 전력 라디에이터 전력 조절
전위차계는 커패시터와 커패시터의 방전 회로가 충전되는 전력을 조정하는 역할을 합니다. 출력 전력 매개변수가 만족스럽지 않으면 방전 회로의 저항 값을 선택해야 하며, 전력 조정 범위가 작은 경우 전위차계 값을 선택해야 합니다.
- 램프 수명 연장, 조명 또는 납땜 인두 온도 조정간단하고 저렴한 트라이액 조정기가 도움이 될 것입니다.
- 회로 유형 및 구성요소 매개변수 선택계획된 부하에 따라.
- 조심스럽게 해결해개략적인 솔루션.
- 회로를 조립할 때 조심하세요, 반도체 부품의 극성을 관찰하십시오.
- 회로의 모든 요소에 전류가 있다는 것을 잊지 마십시오그리고 인간에게 치명적이다.
회로 선택 및 트라이액뿐만 아니라 전력 조정기 작동에 대한 설명. 트라이액 전력 제어 회로는 백열등의 수명을 연장하고 밝기를 조정하는 데 매우 적합합니다. 또는 비표준 장비(예: 110V)에 전원을 공급하는 경우도 있습니다.
그림은 특정 시간 간격 동안 트라이악이 건너뛴 네트워크 반주기의 총 수를 변경하여 변경할 수 있는 트라이악 전력 컨트롤러의 회로를 보여줍니다. DD1.1.DD1.3 칩 요소에서 진동 주기는 약 15-25 네트워크 반주기입니다.
펄스의 듀티 사이클은 저항 R3에 의해 조절됩니다. 트랜지스터 VT1은 다이오드 VD5-VD8과 함께 주전원 전압이 0으로 전환되는 동안 트라이악이 켜지는 순간을 바인딩하도록 설계되었습니다. 기본적으로 이 트랜지스터는 각각 열려 있고 입력 DD1.4에 "1"이 공급되고 트라이악 VS1이 있는 트랜지스터 VT2가 닫힙니다. 제로 크로싱 순간에 트랜지스터 VT1은 거의 즉시 닫히고 열립니다. 이 경우 DD1.3의 출력이 1이면 DD1.1.DD1.6 요소의 상태는 변경되지 않으며 DD1.3의 출력이 "0"이면 DD1.4 요소의 상태는 변경되지 않습니다. .DD1.6은 짧은 펄스를 생성하며, 이는 트랜지스터 VT2에 의해 증폭되어 트라이악을 엽니다.
발전기 출력이 논리적 0인 한, 프로세스는 주전원 전압이 0점을 통과할 때마다 주기적으로 진행됩니다.
회로의 기본은 외국 트라이악 mac97a8로, 이를 통해 연결된 고전력 부하를 전환할 수 있으며 이를 조정하기 위해 구소련 가변 저항을 사용하고 표시로 일반 LED를 사용했습니다.
트라이악 전력 컨트롤러는 위상 제어 원리를 사용합니다. 전력 조정기 회로의 작동은 주전원 전압이 0을 통해 전환되는 것과 관련하여 트라이악이 켜지는 순간의 변화를 기반으로 합니다. 양의 반주기의 초기 순간에 트라이악은 닫힌 상태입니다. 주전원 전압이 증가하면 커패시터 C1이 분배기를 통해 충전됩니다.
커패시터의 증가하는 전압은 두 저항기의 전체 저항과 커패시터의 커패시턴스에 따라 달라지는 양만큼 주전원에서 위상이 이동됩니다. 커패시터는 전압이 디니스터의 "파괴" 레벨인 약 32V에 도달할 때까지 충전됩니다.
dinistor가 열리는 순간 트라이악도 열리고 개방형 트라이악과 부하의 총 저항에 따라 출력에 연결된 부하를 통해 전류가 흐릅니다. 트라이악은 반주기가 끝날 때까지 열려 있습니다. 저항 VR1은 디니스터와 트라이액의 개방 전압을 설정하여 전력을 조정합니다. 음의 반주기가 작동하는 순간 회로의 알고리즘은 유사합니다.
3.5kW에 대해 약간 수정된 회로 변형
조정기 회로는 간단하며 장치 출력의 부하 전력은 3.5kW입니다. 이 DIY 햄 라디오를 사용하면 조명, 발열체 등을 제어할 수 있습니다. 이 회로의 유일한 중요한 단점은 트라이악이 소진될 것이기 때문에 어떤 경우에도 유도 부하를 연결할 수 없다는 것입니다!
설계에 사용된 무선 구성 요소: Triac T1 - BTB16-600BW 또는 이와 유사한 것(KU 208 il VTA, VT). Dinistor T - 유형 DB3 또는 DB4. 커패시터 0.1uF 세라믹.
저항 R2 510Ω은 커패시터의 최대 전압을 0.1uF로 제한합니다. 조정기 슬라이더를 0Ω 위치에 놓으면 회로 저항은 약 510Ω이 됩니다. 커패시턴스는 저항 R2 510Ω 및 가변 저항 R1 420kΩ을 통해 충전됩니다. 커패시터의 U가 DB3 디니스터의 개방 레벨에 도달한 후 후자는 트라이액을 잠금 해제하는 펄스를 생성한 후 정현파가 추가로 통과하여 트라이악이 잠겨 있습니다. 개폐 주파수 T1은 가변 저항기의 저항에 따라 달라지는 0.1μF 커패시터의 레벨 U에 따라 달라집니다. 즉, 회로는 (고주파에서) 전류를 차단함으로써 출력 전력을 조절합니다.
입력 AC 전압의 각 양의 반파마다 커패시턴스 C1은 저항기 R3, R4 체인을 통해 충전되고, 커패시터 C1 양단의 전압이 디니스터 VD7의 개방 전압과 같아지면 이를 통해 커패시턴스가 항복되어 방전됩니다. 다이오드 브리지 VD1-VD4, 저항 R1 및 제어 전극 VS1. 트라이악을 열기 위해 커패시터 C2의 다이오드 VD5, VD6 및 저항 R5의 전기 회로가 사용됩니다.
주전원 전압의 두 반파 모두에서 레귤레이터 트라이악이 안정적으로 작동하도록 저항 R2의 값을 선택해야 하며, 저항 R3 및 R4의 값을 선택하여 다음과 같은 경우에도 필요합니다. 가변 저항 손잡이 R4가 회전하면 부하의 전압이 최소값에서 최대값으로 부드럽게 변경됩니다. 트라이악 TS 2-80 대신 TS2-50 또는 TS2-25를 사용할 수 있지만 부하에서 허용 전력이 약간 손실됩니다.
KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 및 그 유사품이 트라이악으로 사용되었습니다. 트라이악이 닫히는 순간 커패시터 C1은 연결된 부하와 저항 R1 및 R2를 통해 충전됩니다. 충전 속도는 저항 R2에 의해 변경되고, 저항 R1은 최대 충전 전류를 제한하도록 설계되었습니다.
커패시터 판의 임계 전압에 도달하면 키가 열리고 커패시터 C1이 제어 전극으로 빠르게 방전되고 트라이악이 닫힌 상태에서 열린 상태로 전환되고, 열린 상태에서 트라이악은 회로 R1, R2를 션트합니다. C1. 주전원 전압이 0을 통과하는 순간 트라이액이 닫히고 커패시터 C1이 다시 충전되지만 음의 전압이 발생합니다.
0.1 ... 1.0 uF의 커패시터 C1. 저항 R2 1.0 ... 0.1MΩ. 조건부 양극 출력에서 양의 전압으로 제어 전극에 양의 전류 펄스를 가하고 조건부 음극의 음의 전압에서 제어 전극으로 음의 전류 펄스를 가하면 트라이악이 켜집니다. 따라서 조정기의 핵심 요소는 양방향성입니다. 양방향 dinistor를 키로 사용할 수 있습니다.
다이오드 D5-D6은 가능한 역전압 항복으로부터 사이리스터를 보호하는 데 사용됩니다. 트랜지스터는 애벌런치 항복 모드에서 작동합니다. 항복 전압은 약 18-25V입니다. P416B를 찾을 수 없으면 대체품을 찾아볼 수 있습니다.
펄스 변압기는 직경 15mm, 등급 H2000의 페라이트 링에 감겨 있으며 사이리스터는 KU201로 교체 가능
이 전력 조정기의 회로는 위에서 설명한 회로와 유사하며 간섭 억제 회로 C2, R3만 도입되었으며 스위치 SW를 통해 제어 커패시터의 충전 회로를 차단할 수 있어 트라이악이 즉시 차단됩니다. 그리고 부하의 분리.
C1, C2 - 0.1uF, R1-4k7, R2-2mOhm, R3-220Ohm, VR1-500kOhm, DB3 - 디니스터, BTA26-600B - 트라이악, 1N4148/16V - 다이오드, 모든 LED.
레귤레이터는 최대 2000W의 회로, 백열등, 히터, 납땜 인두, 비동기 모터, 차량용 충전기의 부하 전력을 조정하는 데 사용되며 트라이악을 더 강력한 것으로 교체하면 다음에서 사용할 수 있습니다. 용접 변압기의 전류 조절 회로.
이 전력 조정기 회로의 작동 원리는 부하가 선택된 수의 놓친 반주기 이후에 주전원 전압의 반주기를 수신한다는 것입니다.
다이오드 브리지는 교류 전압을 정류합니다. 저항 R1과 제너 다이오드 VD2는 필터 커패시터와 함께 K561IE8 칩과 KT315 트랜지스터에 전원을 공급하기 위한 10V 전원 공급 장치를 형성합니다. 커패시터 C1을 통과하는 정류된 양의 전압 반주기는 제너 다이오드 VD3에 의해 10V 레벨로 안정화됩니다. 따라서 100Hz 주파수의 펄스는 K561IE8 카운터의 카운팅 입력 C를 따릅니다. 스위치 SA1이 출력 2에 연결되면 트랜지스터 베이스는 항상 논리 1 레벨을 갖습니다. 마이크로 회로의 재설정 펄스는 매우 짧고 카운터는 동일한 펄스에서 다시 시작할 시간이 있기 때문입니다.
핀 3은 로직 1로 설정됩니다. 사이리스터가 열립니다. 모든 전력은 부하에 할당됩니다. 카운터의 핀 3에 있는 SA1의 모든 후속 위치에서 하나의 펄스는 2-9개의 펄스를 통과합니다.
K561IE8 칩은 출력에 위치 디코더가 있는 십진 카운터이므로 모든 출력에서 논리 장치 레벨이 주기적으로 발생합니다. 그러나 스위치가 출력 5(핀 1)로 설정된 경우 카운트는 최대 5까지만 발생합니다. 펄스가 출력 5를 통과하면 마이크로 회로가 재설정됩니다. 카운트는 0부터 시작하고 반주기 동안 핀 3에 논리적 1레벨이 나타납니다. 이때 트랜지스터와 사이리스터가 열리고 반주기가 부하로 전달됩니다. 더 명확하게 하기 위해 회로 작동에 대한 벡터 다이어그램을 제공합니다.
부하 전력을 줄이려면 이전 칩의 핀 12를 다음 칩의 핀 14에 연결하여 다른 카운터 칩을 추가할 수 있습니다. 다른 스위치를 설치하면 최대 99개의 누락 펄스까지 전력을 조정할 수 있습니다. 저것들. 총 전력의 약 100분의 1을 얻을 수 있습니다.
KR1182PM1 마이크로 회로에는 내부 구성에 두 개의 사이리스터와 이를 위한 제어 장치가 있습니다. KR1182PM1 칩의 최대 입력 전압은 약 270V이며 최대 부하는 외부 트라이악을 사용하지 않고 최대 150W에 도달할 수 있으며 트라이악을 사용하면 최대 2000W에 도달할 수 있으며 트라이악이 라디에이터에 설치된다는 점을 고려하면 가능합니다.
외부 간섭 수준을 줄이기 위해 커패시터 C1과 인덕터 L1이 사용되며 부하를 원활하게 켜려면 커패시턴스 C4가 필요합니다. 조정은 저항 R3을 사용하여 수행됩니다.
납땜 인두에 대한 상당히 간단한 조정기 회로를 선택하면 라디오 아마추어의 삶이 더 쉬워집니다.
조합은 디지털 조정기를 사용하는 편리함과 간단한 조정의 유연성을 결합하는 것으로 구성됩니다.
고려된 전력 조정기 회로는 부하로 가는 입력 교류 전압의 주기 수를 변경하는 원리에 따라 작동합니다. 이는 눈에 보이는 깜박임으로 인해 백열등의 밝기를 조정하는 데 장치를 사용할 수 없음을 의미합니다. 이 회로를 통해 8개의 사전 설정된 값 내에서 전력을 조정할 수 있습니다.
수많은 클래식 사이리스터 및 트라이액 컨트롤러 회로가 있지만 이 컨트롤러는 최신 요소 기반으로 만들어졌으며 더욱이 1단계였습니다. 이는 주 전압의 전체 반파장을 통과시키지 않고 그 중 일부만 통과시켜 전력을 제한합니다. 왜냐하면 트라이악의 개방은 원하는 위상 각도에서만 발생하기 때문입니다.
