Ücretsiz elektrik şemaları. Endüktif yükler için triyak güç regülatörü. Güç regülasyonu Endüktif yük için faz regülatör devresine ihtiyaç vardır

GÜÇ AYARI

Çoğu zaman, cihazın güç regülatörleri, güçlü bir çıkış anahtarı olarak kullanılarak tristörler kullanılarak yapılır. Ancak alternatif akım devresindeki bir tristör sakıncalıdır çünkü yüksek yük gücüyle radyatöre takılması gereken bir doğrultucu köprü üzerinden güç gerektirir. Bu bağlamda, bir anahtar eleman için triyak daha uygundur. Temel fark, hem anottan katoda hem de ters yönde herhangi bir yönde akabilen yalnızca doğrudan değil, aynı zamanda alternatif akımı da değiştirebilme yeteneğidir.

Referans için: anotta pozitif voltaja sahip triyaklar, katoda göre kontrol elektroduna sağlanan herhangi bir polaritedeki darbelerle ve anotta negatif voltajla - yalnızca negatif polaritedeki darbelerle açılabilir. Bir triyakın doğru akımla kontrol edilmesi çok fazla güç gerektirir ve darbe kontrolünde, şebeke voltajı sıfırdan geçtiğinde kısa darbeler sağlayan, faz-darbe kontrol yöntemini kullanan regülatörlere kıyasla parazit düzeyini azaltan bir sürücüye ihtiyaç vardır. .

Güç kontrol cihazı bir triyak, bir zaman (faz) geciktirme ünitesi, bir dengeleme devresi ve bir güç kaynağı içerir. Dengeleme devresi R8 C2, zener diyot VD3'ün voltajına besleme voltajıyla orantılı bir voltaj ekler. Bu toplam, KT117 tek bağlantılı transistörün tabandan tabana voltajıdır. Besleme voltajının düşürülmesi transistörün besleme voltajının azalmasına ve zaman gecikmesinin azalmasına neden olur. Bu, BT136-600'deki iyi bilinen triyak güç regülatör devresinden ve kontrol darbelerinin stabilizasyonunda ve buna bağlı olarak çıkış voltajının daha fazla doğruluğu ve tutarlılığında DB-3 dinistörden farklıdır.

Bir güç kontrol cihazı kurarken, onu bir yük ile ağa bağlamanız ve yüke paralel bir voltmetre takmanız gerekir. Regülatör girişindeki değişken direnç R8 ile voltajı değiştirerek yükte minimum voltajı elde ediyoruz. Transformatör bir Sh5x6 çekirdeği üzerinde yapılır, birincil sargı 40 tur, ikincil sargı 50 tur PEL-0,2 - 0,3'tür. Güç kontrol cihazımın versiyonunda, K20x10x6 ferrit halkasına her biri 40 turluk iki özdeş sargıya sahip bir transformatör kurdum - her şey mükemmel çalıştı. Yükteki voltajı (gücü) görsel olarak izlemek için, makaradan makaraya bir Sovyet kayıt cihazının kayıt seviyesi göstergesinden monte edilmiş küçük bir AC voltmetre kurdum. Doğal olarak yüke paralel bağlarız. Kırmızı ışık, güç kontrol cihazının ağa bağlı olduğunu gösterir ve teraziyi aydınlatır.

Bu regülatör, iki kilowatt'a kadar güce sahip aktif bir yükü bağlamak için kullanılabilir - elektrikli sobalar, elektrikli su ısıtıcıları, elektrikli şömineler, ütüler vb. ve triyak daha güçlü bir taneyle değiştirilirken, örneğin TC132-50, 10 kW'a kadar. Gerçek bir kullanım örneği: Bir komşunun 16 A otomatik makinesi, elektrikli su ısıtıcısı kullanıldığında sürekli olarak fişleri kesiyor Tefal 2kW. Kendi evinde yaşamadığı için bunları değiştirmek imkansız. Sorun, %80 güce ayarlanan bu ayar cihazıyla çözüldü.

Yararlı değişiklikler: Endüktif bir yük ile çalışırken, güç regülatörünün triyakına paralel olarak, anot voltajının yükselme hızını sınırlamak için bir RC devresini açmak gerekir. Herhangi bir triyak regülatörü bir radyo paraziti kaynağıdır, bu nedenle güç regülatörünün bir radyo parazit filtresiyle donatılması tavsiye edilir. LC radyo gürültü filtresi, bobinli ve kapasitörlü geleneksel bir G filtresidir. 8 mm çapında ve 50 mm uzunluğunda bir ferrit çubuk üzerine sarılmış 100 tur telden oluşan bir bobin, L bobini olarak kullanılır. 1 mm'lik bir tel çapı, yaklaşık 700 W'lık maksimum yük gücüne karşılık gelir. Nominal yük akımı için bir sigorta, triyak'ı yükteki kısa devreye karşı korur. Kurulum sırasında, cihazın güç düzenlemesi için tüm elemanları galvanik olarak 220 V'luk bir ağa bağlı olduğundan güvenlik önlemlerine uyun.

Diyagramla ilgili sorular ve yorumlar - açık

Triyak güç regülatörleri faz kontrolü kullanılarak çalışır. Alternatif voltaj kullanarak çalışan çeşitli elektrikli cihazların gücünü değiştirmek için kullanılabilirler.

Cihazlar elektrikli akkor lambaları, ısıtma cihazlarını, alternatif akım elektrik motorlarını, transformatör kaynak makinelerini ve daha birçoklarını içerebilir. Günlük yaşam da dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesi sunan geniş bir ayar yelpazesine sahiptirler.

Açıklama ve çalışma prensibi

Cihazın çalışması, şebeke voltajı sıfırı geçtiğinde triyakın açılma gecikmesinin düzenlenmesine dayanmaktadır. Triyak yarım döngünün başlangıcında kapalı konumdadır. Pozitif yarım dalganın voltajı yükseldikten sonra kondansatör, şebeke voltajından faz kayması ile şarj edilir.

Bu kayma, P1, R1, R2 dirençlerinin direnç değerleri ve C1 kapasitörünün kapasitansı ile belirlenir. Kondansatörde eşik değerine ulaşıldığında triyak açılır. İletken hale gelir, voltajın geçmesine izin verir, böylece devreyi dirençler ve kapasitörlerle köprüler. Yarım döngü 0'dan geçtiğinde triyak kapatılır.

Daha sonra kapasitör şarj edildiğinde negatif voltaj dalgasıyla tekrar açılır. Bir triyakın bu şekilde çalışması yapısından dolayı mümkündür. Kontrol elektrotlu beş katman yarı iletkenden oluşur. Bu da ona anot ve katodu değiştirme fırsatı veriyor. Basitçe söylemek gerekirse, arka arkaya bağlantılı iki tristör olarak temsil edilebilir.

Uygulama alanı

Triyak güç regülatörleri uygulamalarını yalnızca günlük yaşamda değil aynı zamanda birçok endüstride de bulmuşlardır. Özellikle hantal röle kontak kontrol devrelerini başarıyla değiştiriyorlar. Otomatik kaynak hatlarında ve diğer birçok endüstride optimum akımların ayarlanmasına yardımcı olurlar.

Bu cihazların günlük yaşamda kullanımına gelince, kullanımı çok çeşitlidir. Akkor lambaların voltajını düzenlemekten fan hızını düzenlemeye kadar. Özetle, ürün yelpazesi o kadar çeşitlidir ki, tanımlanması kolay değildir.

Triyak güç regülatörlerinin türleri

Bu cihazlardan bahsederken hepsinin aynı prensipte çalıştığını belirtmek gerekir. Temel farkları, tasarlandıkları güçtür. İkinci fark kontrol şeması olacaktır. Bazı triyak türleri, kontrol sinyallerinin daha ince ayarlanmasını gerektirebilir. Kontrol, bir kapasitör ve bir çift dirençten modern bir mikro denetleyiciye kadar çok çeşitli olabilir.

Şema

Güç regülatörleri birçok farklı tasarım kullanabilir. En basit devre, değişken bir direncin kullanılması olarak kabul edilir ve en karmaşık olanı, modern bir mikrodenetleyicidir. Evde kullanıyorsanız en basitine sadık kalabilirsiniz.

Çoğu ihtiyaç için yeterli olacaktır. Işığı ayarlamanın yanı sıra, regülatör sıklıkla kullanılır. Evde elektrik mühendisliği yapmayı sevenlerin havyanın sıcaklığını ayarlaması gerekir.

Bunu değişken dirençler kullanarak yapmak sakıncalıdır, ayrıca büyük elektrik kayıpları vardır. En iyi çözüm triyak regülatör kullanmak olacaktır.

Regülatör nasıl monte edilir

Montaj için en basit devre şemasını alalım. Bu devre triyak VD2 - VTV 12-600V (600 - 800 V, 12 A), dirençler kullanır: R1 -680 kOhm, R2 - 47 kOhm, R3 - 1,5 kOhm, R4 - 47 kOhm. Kapasitörler: C1 – 0,01 mF, C2 – 0,039 mF.

Böyle bir devreyi kendi ellerinizle monte etmek için belirli eylemleri doğru sırayla yapmanız gerekecektir:

1. Yukarıda sunulan listedeki tüm parçaları satın almak gerekir.
2. İkinci aşama ise baskılı devre kartının geliştirilmesi olacak. Geliştirme yapılırken bazı parçaların monte edilerek monte edileceği dikkate alınmalıdır. Ve bazı parçalar doğrudan panoya monte edilecek.
3. Bir pano oluşturmak, parçaların konumu ve parçalar arasındaki temas izlerini gösteren bir resim çizmekle başlar. Daha sonra çizim tahtaya boş olarak aktarılır. Çizim tahtaya aktarıldığında her şey iyi bilinen bir yönteme göre ilerler. Tahtanın aşındırılması, parçalar için delik açılması, tahta üzerindeki izlerin kalaylanması. Birçok kişi tahta çizimi elde etmek için Sprint Layout gibi modern bilgisayar programlarını kullanır, ancak bunlara sahip değilseniz sorun değil. Bu durumda küçük bir diyagramımız var. Manuel olarak yapılabilir.
4. Kart hazır olduğunda, gerekli radyo bileşenlerini hazırlanan deliklere yerleştirin, tel kesicilerle kontakların uzunluğunu gerekli uzunluğa kısaltın ve lehimlemeye başlayın. Bunu yapmak için, tahtadaki temas noktasını ısıtmak için bir havya kullanın, üzerine lehim uygulayın, lehim temas noktasında yüzeye yayıldığında havyayı çıkarın ve lehimin soğumasını bekleyin. Bu durumda tüm parçaların yerinde kalması ve hareket etmemesi gerekir. Lehimleme sırasında güvenlik önlemlerine uyulmalıdır. Her şeyden önce, kendinizi yanıklardan korumanız gerekir, bunlar bir havya ile temastan veya sıcak lehim veya akı sıçramasından kaynaklanabilir. Vücudun her bölgesine maksimum koruma sağlayan kıyafetlere sahip olmalısınız. Ve gözlerinizi korumak için koruyucu gözlük takmanız gerekir. Çalışma sırasında aşındırıcı gazlar ortaya çıkabileceğinden lehimleme alanı havalandırılan bir alanda olmalıdır.
5. Montajın son aşaması, ortaya çıkan tahtanın kutuya yerleştirilmesi olacaktır. Hangi kutuyu seçeceğiniz doğrudan sahip olduğunuz regülatörün türüne bağlı olacaktır. Bizim şemamızda plastik priz boyutunda bir kutu yeterli olacaktır. En büyüğü değişken direnç olan az sayıda parça az yer kaplar ve küçük bir alana sığar.
6. Son adım, cihazı kontrol etmek ve yapılandırmak olacaktır. Bunu yapmak için, voltajı izlemek için bir ölçüm cihazına ve yük için bir cihaza, bizim durumumuzda bir havyaya ihtiyacınız olacaktır. Regülatör düğmesini çevirerek çıkış voltajının ne kadar düzgün değiştiğini incelemeniz gerekir. Gerekirse ayar direncinin yakınına işaretler uygulayabilirsiniz.

Fiyat

Piyasa, farklı fiyat seviyelerinde çok sayıda teklifle doludur. Triyak güç regülatörlerinin fiyatı öncelikle çeşitli parametrelerden etkilenir:

1. Ürün gücü, güç ne kadar güçlü olursa cihazınız o kadar pahalı olur.
2. Kontrol devresinin karmaşıklığı, en basit devrelerde ana maliyeti triyaklar karşılar. Mikrodenetleyicilerin kullanıldığı karmaşık kontrol devrelerinde bunlardan dolayı fiyat artabilmektedir. Sırasıyla daha yüksek bir fiyata ek özellikler sağlarlar. Yani regülatör, 2500 W gücünde, 220 V voltajlı bir direnç üzerindedir. maliyeti 1200 ruble ve aynı parametrelere sahip bir mikrodenetleyicide 2450 ruble.
3. Üreticinin markası. Bazen iyi tanıtılan bir marka için %50 daha fazla ödeme yapabilirsiniz.

Artık çeşitli şemalara göre monte edilmiş güç regülatörlerini bulabilirsiniz. Her birinin kendine göre avantajları ve dezavantajları olacaktır. Modern regülatörler mikroişlemcili ve analog olmak üzere iki tipe ayrılır. Analog regülatörler ekonomik sınıf sistemler olarak sınıflandırılabilir. SSCB zamanlarından beri biliniyorlar, uygulanması kolay ve ucuz. En önemli dezavantajları ise sahibinin veya işletmecisinin sürekli kontrolü altında olmasıdır.

Basit bir örnek verelim: Çıkışta 170 V gerilim olması gerekiyor, bu gerilimi ayarladığınızda besleme gerilimi 225 V oldu ve şimdi giriş geriliminin 10 V değiştiğini ve çıkış geriliminin artacağını hayal edin. buna göre değiştirin.

Çıkış voltajı prosesi etkilerse sorunlar ortaya çıkabilir. Besleme voltajındaki düşüşe ek olarak çıkış voltajı, regülatörün kendi parametrelerinden de etkilenebilir. Kapasitörün kapasitansı zamanla değiştiği için değişken direnç ortam neminden etkilenebilir ve kararlı bir çalışma elde etmek mümkün olmaz.

Mikroişlemci tabanlı regülatörlerde bu sorun yoktur. Kontrol sinyalini hızlı bir şekilde ayarlamanıza olanak tanıyan geri bildirim uygularlar.

Uzun süreli çalışmanın önemli yönlerinden biri onarım ve servis olacaktır. Mikroişlemcili regülatörler karmaşık ürünlerdir ve bunların onarımı için uzman servis merkezlerine ihtiyaç vardır. Analog regülatörlerin onarımı daha kolaydır. Herhangi bir radyo amatörü bunu evde yapabilir.

Çalışma koşullarını inceledikten sonra triyak güç regülatöründe son seçimi yapabilirsiniz. Daha yüksek çıktı doğruluğuna ihtiyacınız olmadığında, paradan tasarruf ederken analog cihazı tercih etmek mantıklı olacaktır. Çıkışta doğruluk gerektiğinde, eksik yapmayın, bir mikroişlemci cihazı satın alın.

Bazı ev aletlerini (örneğin, elektrikli alet veya elektrikli süpürge) kontrol etmek için triyak bazlı bir güç regülatörü kullanılır. Bu yarı iletken elemanın çalışma prensibi hakkında daha fazla bilgiyi web sitemizde yayınlanan materyallerden öğrenebilirsiniz. Bu yayında yük gücünü kontrol etmek için triyak devreleriyle ilgili bir dizi konuyu ele alacağız. Her zaman olduğu gibi teoriyle başlayalım.

Regülatörün triyak üzerinde çalışma prensibi

Bir triyakın genellikle doğrusal olmayan bir karakteristiğe sahip bir yarı iletken anahtarın rolünü oynayan bir tristörün modifikasyonu olarak adlandırıldığını hatırlayalım. Temel cihazdan temel farkı, kontrol elektroduna akım sağlandığında “açık” çalışma moduna geçerken iki yönlü iletkenliktir. Bu özelliği sayesinde triyaklar gerilim polaritesine bağlı değildir, bu da onların alternatif gerilimli devrelerde etkin bir şekilde kullanılmasına olanak sağlar.

Edinilen özelliğe ek olarak, bu cihazlar temel elemanın önemli bir özelliğine sahiptir - kontrol elektrodu bağlantısı kesildiğinde iletkenliği koruma yeteneği. Bu durumda yarı iletken anahtarın "kapanması", cihazın ana terminalleri arasında potansiyel fark olmadığında meydana gelir. Yani alternatif voltaj sıfır noktasını geçtiğinde.

Bu "kapalı" duruma geçişin getirdiği ek bir avantaj, operasyonun bu aşamasında parazit miktarının azalmasıdır. Lütfen transistörlerin kontrolü altında parazit oluşturmayan bir regülatör oluşturulabileceğini unutmayın.

Yukarıda sayılan özellikler sayesinde yük gücünün faz kontrolü ile kontrol edilmesi mümkündür. Yani triyak her yarım çevrimde bir açılır ve sıfırı geçtiğinde kapanır. "Açık" modu açmak için gecikme süresi yarım döngünün bir kısmını keser, bunun sonucunda çıkış sinyalinin şekli testere dişi olacaktır.

Bu durumda sinyal genliği aynı kalacaktır, bu nedenle bu tür cihazlara voltaj regülatörleri demek yanlıştır.

Regülatör devre seçenekleri

En basitinden başlayarak, triyak kullanarak yük gücünü kontrol etmenizi sağlayan birkaç devre örneği verelim.

Şekil 2. 220 V ile çalışan basit bir triyak güç regülatörünün devre şeması

Tanımlar:

• Dirençler: R1- 470 kOhm, R2 – 10 kOhm,
• Kondansatör C1 – 0,1 µF x 400 V.
• Diyotlar: D1 – 1N4007, D2 – herhangi bir gösterge LED'i 2,10-2,40 V 20 mA.
• Dinistör DN1 – DB3.
• Triac DN2 - KU208G, daha güçlü bir analog BTA16 600 kurabilirsiniz.

DN1 dinistörünün yardımıyla, DN2'yi sıfır noktasına (yarım döngünün tamamlanması) kadar kaldığı “açık” konuma getiren D1-C1-DN1 devresi kapatılır. Açılma anı, DN1 ve DN2'yi değiştirmek için gereken eşik yükünün kapasitörde birikme süresine göre belirlenir. C1 şarj oranı, toplam direnci triyakın "açılma" anını belirleyen R1-R2 zinciri tarafından kontrol edilir. Buna göre yük gücü, değişken bir direnç R1 aracılığıyla kontrol edilir.

Devrenin basitliğine rağmen oldukça etkilidir ve filamanlı aydınlatma için dimmer veya havya güç regülatörü olarak kullanılabilir.

Ne yazık ki, yukarıdaki devrenin geri bildirimi yoktur, bu nedenle bir komütatör elektrik motorunun stabilize hız kontrol cihazı olarak uygun değildir.

Geri besleme regülatör devresi

Yükün etkisi altında değişebilen elektrik motorunun hızını dengelemek için geri bildirim gereklidir. Bunu iki şekilde yapabilirsiniz:

1. Hızı ölçen bir takometre takın. Bu seçenek hassas ayarlamaya izin verir ancak bu, çözümün uygulanma maliyetini artırır.
2. Elektrik motorundaki voltaj değişikliklerini izleyin ve buna bağlı olarak yarı iletken anahtarın "açık" modunu artırın veya azaltın.

İkinci seçeneğin uygulanması çok daha kolaydır, ancak kullanılan elektrikli makinenin gücünde hafif bir ayarlama yapılması gerekir. Aşağıda böyle bir cihazın şeması bulunmaktadır.

Tanımlar:

• Dirençler: R1 – 18 kOhm (2 W); R2 – 330 kOhm; R3 – 180Ohm; R4 ve R5 – 3,3 kOhm; R6 – aşağıda açıklandığı şekilde seçilmelidir; R7 – 7,5 kOhm; R8 – 220 kOhm; R9 – 47 kOhm; R10 – 100 kOhm; R11 – 180 kOhm; R12 – 100 kOhm; R13 – 22 kOhm.
• Kapasitörler: C1 – 22 µF x 50 V; C2 – 15 nF; C3 – 4,7 µF x 50 V; C4 – 150 nF; C5 – 100 nF; C6 – 1 µF x 50 V..
• Diyotlar D1 – 1N4007; D2 – herhangi bir 20 mA gösterge LED'i.
• Triyak T1 – BTA24-800.
• Mikro devre – U2010B.

Bu devre elektrik tesisatının sorunsuz bir şekilde başlatılmasını sağlar ve onu aşırı yükten korur. Üç çalışma moduna izin verilir (S1 anahtarıyla ayarlanır):

• A – Aşırı yük oluştuğunda, LED D2 yanarak aşırı yükü gösterir ve ardından motor hızını minimuma düşürür. Moddan çıkmak için cihazı kapatıp açmalısınız.
• B – Aşırı yük varsa D2 ledi yanar, motor minimum hızda çalışmaya geçer. Moddan çıkmak için yükü elektrik motorundan çıkarmak gerekir.
• C – Aşırı yük gösterge modu.

Devrenin kurulması R6 direncinin seçilmesine iner, aşağıdaki formül kullanılarak elektrik motorunun gücüne bağlı olarak hesaplanır: . Örneğin 1500 W'lık bir motoru kontrol etmemiz gerekiyorsa hesaplama şu şekilde olacaktır: 0,25 / (1500 / 240) = 0,04 Ohm.

Bu direnci sağlamak için 0,80 veya 1,0 mm çapında nikrom tel kullanmak en iyisidir. Aşağıda motor gücüne bağlı olarak R6 ve R11 direncini seçmenizi sağlayan bir tablo bulunmaktadır.

Yukarıdaki cihaz, elektrikli el aletlerinin, elektrikli süpürgelerin ve diğer ev ekipmanlarının motorları için hız kontrol cihazı olarak kullanılabilir.

Endüktif yük için regülatör

Yukarıdaki devreleri kullanarak endüktif bir yükü (örneğin bir kaynak makinesi transformatörü) kontrol etmeye çalışanlar hayal kırıklığına uğrayacaktır. Cihazlar çalışmaz ve triyaklar arızalanabilir. Bunun nedeni faz kaymasıdır, bu nedenle kısa bir darbe sırasında yarı iletken anahtarın "açık" moda geçme zamanı yoktur.

Sorunu çözmek için iki seçenek vardır:

1. Kontrol elektroduna bir dizi benzer darbenin sağlanması.
2. Sıfırdan geçene kadar kontrol elektroduna sabit bir sinyal uygulayın.

İlk seçenek en uygun olanıdır. İşte bu çözümün kullanıldığı bir diyagram.

Güç regülatörünün ana sinyallerinin osilogramlarını gösteren aşağıdaki şekilde görülebileceği gibi, triyakın açılması için bir darbe paketi kullanılır.

Bu cihaz, bir endüksiyon yükünü kontrol etmek için yarı iletken anahtarlar üzerindeki regülatörlerin kullanılmasını mümkün kılar.

Kendi ellerinizle triyak üzerinde basit bir güç regülatörü

Yazının sonunda basit bir güç regülatörü örneği vereceğiz. Prensip olarak yukarıdaki devrelerden herhangi birini monte edebilirsiniz (en basitleştirilmiş versiyon Şekil 2'de gösterilmiştir). Bu cihaz için baskılı devre kartı yapılmasına bile gerek yoktur, cihaz yüzeye monte edilerek monte edilebilir. Böyle bir uygulamanın bir örneği aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Bu regülatör dimmer olarak kullanılabildiği gibi güçlü elektrikli ısıtma cihazlarını da kontrol etmek için kullanılabilir. Kontrol için yük akımına karşılık gelen özelliklere sahip bir yarı iletken anahtarın kullanıldığı bir devre seçilmesini öneririz.

5 p-n bağlantı noktasına sahip olan ve akımı ileri ve geri yönde geçirebilen yarı iletken bir cihaza triyak denir. Alternatif akımın yüksek frekanslarında çalışamaması, elektromanyetik girişime karşı yüksek hassasiyet ve büyük yükleri değiştirirken önemli miktarda ısı oluşması nedeniyle, şu anda yüksek güçlü endüstriyel tesislerde yaygın olarak kullanılmamaktadır.

Orada başarıyla tristörlere ve IGBT transistörlere dayalı devrelerle değiştirildiler. Ancak cihazın kompakt boyutları ve dayanıklılığı, kontrol devresinin düşük maliyeti ve basitliği ile birleştiğinde, yukarıdaki dezavantajların önemli olmadığı alanlarda kullanılmasına izin verilmiştir.

Günümüzde saç kurutma makinesinden elektrikli süpürgeye, elde taşınan elektrikli aletlerden elektrikli ısıtma cihazlarına kadar pek çok ev aletinde, düzgün güç ayarının gerekli olduğu yerlerde triyak devreleri bulunabilir.

Çalışma prensibi

Triyak üzerindeki güç regülatörü, kontrol devresi tarafından belirlenen frekansta periyodik olarak açılıp kapanan elektronik bir anahtar gibi çalışır. Kilidi açıldığında triyak, şebeke voltajının yarım dalgasının bir kısmını geçirir; bu, tüketicinin nominal gücün yalnızca bir kısmını aldığı anlamına gelir.

Kendin Yap

Bugün satışa sunulan triyak regülatörlerinin yelpazesi çok geniş değil. Ve bu tür cihazların fiyatları düşük olmasına rağmen çoğu zaman tüketici gereksinimlerini karşılamıyor. Bu nedenle regülatörlerin birkaç temel devresini, amaçlarını ve kullanılan eleman tabanını ele alacağız.

Cihaz şeması

Herhangi bir yük ile çalışacak şekilde tasarlanmış devrenin en basit versiyonu. Geleneksel elektronik bileşenler kullanılır, kontrol prensibi faz-darbedir.

Ana bileşenler:

• triyak VD4, 10 A, 400 V;
• dinistör VD3, açılma eşiği 32 V;
• potansiyometre R2.

Potansiyometre R2 ve direnç R3'ten akan akım, her yarım dalgada C1 kapasitörünü şarj eder. Kapasitör plakalarındaki voltaj 32 V'a ulaştığında, VD3 dinistör açılır ve C1, R4 ve VD3 üzerinden akımın yüke akmasına izin vermek için açılan VD4 triyakının kontrol terminaline boşalmaya başlar.

Açılma süresi, VD3 eşik voltajı (sabit değer) ve R2 direnci seçilerek düzenlenir. Yükteki güç R2 potansiyometresinin direnç değeriyle doğru orantılıdır.

Ek bir VD1 ve VD2 diyot devresi ve R1 direnci isteğe bağlıdır ve çıkış gücünün düzgün ve doğru şekilde ayarlanmasını sağlamaya yarar. VD3'ten akan akım R4 direnci ile sınırlanır. Bu, VD4'ü açmak için gereken darbe süresine ulaşır. Sigorta Pr.1 devreyi kısa devre akımlarından korur.

Devrenin ayırt edici özelliği, dinistörün şebeke voltajının her yarım dalgasında aynı açıda açılmasıdır. Sonuç olarak akım düzelmez ve endüktif bir yükün (örneğin bir transformatör) bağlanması mümkün hale gelir.

Triyaklar yük büyüklüğüne göre 1 A = 200 W hesabı esas alınarak seçilmelidir.

Kullanılan elemanlar:

• Dinistör DB3;
• Triyak TS106-10-4, VT136-600 veya diğerleri, gerekli akım değeri 4-12A'dır.
• Diyotlar VD1, VD2 tip 1N4007;
• Dirençler R1100 kOhm, R3 1 kOhm, R4 270 Ohm, R5 1,6 kOhm, potansiyometre R2 100 kOhm;
• C1 0,47 µF (250 V'tan itibaren çalışma voltajı).

Şemanın küçük değişikliklerle en yaygın olanı olduğunu unutmayın.Örneğin, bir dinistör bir diyot köprüsüyle değiştirilebilir veya triyak ile paralel olarak paraziti bastıran bir RC devresi kurulabilir.

Daha modern bir devre, bir mikrodenetleyiciden (PIC, AVR veya diğerlerinden) gelen triyak'ı kontrol eden devredir. Bu şema, yük devresindeki voltaj ve akımın daha doğru düzenlenmesini sağlar, ancak uygulanması da daha karmaşıktır.

Triyak güç regülatör devresi

Toplantı

Güç regülatörü aşağıdaki sırayla monte edilmelidir:

1. Geliştirilmekte olan cihazın çalışacağı cihazın parametrelerini belirleyin. Parametreler şunları içerir: faz sayısı (1 veya 3), çıkış gücünün hassas ayarlanması ihtiyacı, volt cinsinden giriş voltajı ve amper cinsinden nominal akım.
2. Cihaz tipini seçin (analog veya dijital), yük gücüne göre elemanları seçin.Çözümünüzü elektrik devrelerini modellemeye yönelik programlardan birinde kontrol edebilirsiniz - Electronics Workbench, CircuitMaker veya bunların çevrimiçi analogları EasyEDA, CircuitSims veya seçtiğiniz herhangi biri.
3. Aşağıdaki formülü kullanarak ısı dağılımını hesaplayın: triyak boyunca voltaj düşüşü (yaklaşık 2 V) amper cinsinden nominal akımla çarpılır. Açık durumdaki voltaj düşüşünün ve nominal akım akışının kesin değerleri triyakın özelliklerinde belirtilmiştir. Güç kaybını watt cinsinden alıyoruz. Hesaplanan güce göre bir radyatör seçin.
4. Gerekli elektronik bileşenleri satın alın, radyatör ve baskılı devre kartı.
5. Temas yollarını tahtaya yerleştirin ve elemanların montajı için alanlar hazırlayın. Triyak ve radyatör için karta montaj sağlayın.
6. Lehimleme kullanarak elemanları tahtaya takın. Baskılı devre kartı hazırlamak mümkün değilse, bileşenleri kısa kablolar kullanarak bağlamak için yüzey montajını kullanabilirsiniz. Montaj sırasında diyotları ve triyakları bağlama polaritesine özellikle dikkat edin. Üzerlerinde pin işareti yoksa “yaylar” vardır.
7. Birleştirilmiş devreyi direnç modunda bir multimetre ile kontrol edin. Ortaya çıkan ürün orijinal tasarıma uygun olmalıdır.
8. Triyak'ı radyatöre güvenli bir şekilde takın. Triyak ile radyatör arasına yalıtkan bir ısı transfer contası koymayı unutmayın. Sabitleme vidası güvenli bir şekilde yalıtılmıştır.
9. Birleştirilmiş devreyi yerleştirin plastik bir kutuda.
10. Elemanların terminallerinde bunu unutmayın Tehlikeli voltaj mevcut.
11. Potansiyometreyi minimuma çevirin ve bir test çalıştırması gerçekleştirin. Regülatör çıkışındaki voltajı bir multimetre ile ölçün. Çıkış voltajındaki değişimi izlemek için potansiyometre düğmesini yavaşça çevirin.
12. Sonuç tatmin edici ise yükü regülatör çıkışına bağlayabilirsiniz. Aksi takdirde güç ayarlamaları yapmak gerekir.

Triyak güç radyatörü

Güç ayarı

Güç kontrolü, kapasitörün ve kapasitör deşarj devresinin şarj edildiği bir potansiyometre ile kontrol edilir. Çıkış gücü parametreleri yetersizse deşarj devresindeki direnç değerini, güç ayar aralığı küçükse potansiyometre değerini seçmelisiniz.

• Lamba ömrünü uzatın, aydınlatmayı veya havya sıcaklığını ayarlayın Triyak kullanan basit ve ucuz bir regülatör yardımcı olacaktır.
• devre tipini ve bileşen parametrelerini seçin Planlanan yüke göre.
• dikkatlice çalış devre çözümleri.
• devreyi kurarken dikkatli olun, yarı iletken bileşenlerin polaritesini gözlemleyin.
• devrenin tüm elemanlarında elektrik akımının bulunduğunu unutmayın ve insanlar için ölümcüldür.

Devre seçimi ve triyaklar ve daha fazlasını kullanan bir güç regülatörünün çalışmasının açıklaması. Triyak güç regülatör devreleri akkor lambaların ömrünü uzatmak ve parlaklıklarını ayarlamak için çok uygundur. Veya standart olmayan ekipmanlara, örneğin 110 volta güç sağlamak için.

Şekil, belirli bir zaman aralığında triyak tarafından geçirilen toplam ağ yarım döngü sayısını değiştirerek değiştirilebilen bir triyak güç regülatörünün devresini göstermektedir. DD1.1.DD1.3 mikro devresinin elemanları, yaklaşık 15-25 ağ yarım döngüsünden oluşan bir salınım periyoduyla yapılır.

Darbelerin görev döngüsü R3 direnci tarafından düzenlenir. Transistör VT1, VD5-VD8 diyotlarıyla birlikte, şebeke voltajının sıfıra geçişi sırasında triyakın açıldığı anı bağlamak için tasarlanmıştır. Temelde bu transistör açıktır, sırasıyla DD1.4 girişine “1” gönderilir ve triyak VS1 ile transistör VT2 kapatılır. Sıfırı geçtiği anda transistör VT1 neredeyse anında kapanır ve açılır. Bu durumda, DD1.3 çıkışı 1 ise, DD1.1.DD1.6 elemanlarının durumu değişmeyecektir ve DD1.3 çıkışı "sıfır" ise, DD1.4.DD1 elemanları .6, transistör VT2 tarafından güçlendirilecek ve triyak'ı açacak kısa bir darbe üretecektir.

Jeneratörün çıkışında mantıksal sıfır olduğu sürece, şebeke voltajının sıfır noktasından her geçişinden sonra işlem döngüsel olarak ilerleyecektir.

Devrenin temeli, yüksek güçlü bağlı yükleri değiştirmenize ve onu düzenlemenize olanak tanıyan yabancı bir triyak mac97a8'dir. Eski bir Sovyet değişken direnci kullandım ve gösterge olarak normal bir LED kullandım.

Triyak güç regülatörü faz kontrolü prensibini kullanır. Güç regülatör devresinin çalışması, şebeke voltajının sıfıra geçişine göre triyakın açıldığı anın değiştirilmesine dayanmaktadır. Pozitif yarı döngünün ilk anında triyak kapalı durumdadır. Şebeke voltajı arttıkça, C1 kondansatörü bir bölücü üzerinden şarj edilir.

Kondansatör üzerindeki artan voltaj, her iki direncin toplam direncine ve kapasitörün kapasitansına bağlı olarak şebeke voltajından belirli bir miktarda faz olarak kaydırılır. Kapasitör, üzerindeki voltaj dinistörün "arıza" seviyesine (yaklaşık 32 V) ulaşana kadar şarj edilir.

Dinistörün açıldığı anda triyak da açılacak ve açık triyakın ve yükün toplam direncine bağlı olarak çıkışa bağlı yük üzerinden bir akım akacaktır. Triyak yarım döngünün sonuna kadar açık olacaktır. Direnç VR1 ile dinistör ve triyakın açılma voltajını ayarlayarak gücü düzenleriz. Negatif yarı döngü anında devre çalışma algoritması benzerdir.

3,5 kW için küçük değişikliklerle devre seçeneği

Kontrol devresi basittir, cihazın çıkışındaki yük gücü 3,5 kW'tır. Bu ev yapımı amatör radyo ile aydınlatmayı, ısıtma elemanlarını ve çok daha fazlasını ayarlayabilirsiniz. Bu devrenin tek önemli dezavantajı, triyak yanacağı için hiçbir koşulda endüktif yükü ona bağlayamamanızdır!

Tasarımda kullanılan radyo bileşenleri: Triac T1 - BTB16-600BW veya benzeri (KU 208 veya VTA, VT). Dinistör T - DB3 veya DB4 tipi. Kapasitör 0,1 µF seramik.

Direnç R2 510 Ohm, kapasitördeki maksimum voltu 0,1 μF ile sınırlar; regülatör kaydırıcısını 0 Ohm konumuna getirirseniz devre direnci yaklaşık 510 Ohm olacaktır. Kapasitans, R2 510 Ohm dirençler ve R1 420 kOhm değişken direnç aracılığıyla şarj edilir, kapasitördeki U, dinistör DB3'ün açılma seviyesine ulaştıktan sonra, ikincisi triyakın kilidini açan bir darbe üretecek ve ardından sinüzoidin daha fazla geçişi ile, triyak kilitli. T1'in açılma ve kapanma frekansı, değişken direncin direncine bağlı olan 0,1 μF kapasitör üzerindeki U seviyesine bağlıdır. Yani akımı keserek (yüksek frekansta) devre çıkış gücünü düzenler.

Giriş alternatif voltajının her pozitif yarım dalgasında, kapasitans C1, bir R3, R4 direnç zinciri aracılığıyla şarj edilir, kapasitör C1 üzerindeki voltaj, dinistör VD7'nin açılma voltajına eşit olduğunda, arıza meydana gelecek ve kapasitans olacaktır. VD1-VD4 diyot köprüsünün yanı sıra R1 direnci ve kontrol elektrodu VS1 aracılığıyla boşaltılır. Triyakın açılması için VD5, VD6 diyotları, C2 kondansatörü ve R5 direncinden oluşan bir elektrik zinciri kullanılır.

Rezistans R2'nin değerini, şebeke voltajının her iki yarım dalgasında da regülatör triyakının güvenilir bir şekilde çalışacağı şekilde seçmek gerekir ve ayrıca değişken direnç olduğunda R3 ve R4 dirençlerinin değerlerini de seçmek gerekir. R4 düğmesi döndürülürse, yükteki voltaj minimumdan maksimum değerlere sorunsuz bir şekilde değişir. TC 2-80 triyak yerine TC2-50 veya TC2-25 kullanabilirsiniz ancak yükte izin verilen güçte hafif bir kayıp olacaktır.

Triyak olarak KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 ve analogları kullanıldı. Triyakın kapatıldığı anda, C1 kondansatörü bağlı yük ve R1 ve R2 dirençleri aracılığıyla şarj edilir. Şarj hızı R2 direnci tarafından değiştirilir, R1 direnci şarj akımının maksimum değerini sınırlamak için tasarlanmıştır.

Kondansatör plakalarında eşik voltaj değerine ulaşıldığında anahtar açılır, C1 kondansatörü hızlı bir şekilde kontrol elektroduna boşaltılır ve triyak kapalı durumdan açık duruma geçer; açık durumda triyak R1 devresini atlar, R2, C1. Şebeke voltajı sıfırdan geçtiği anda triyak kapanır, ardından C1 kondansatörü tekrar şarj edilir, ancak negatif voltajla.

Kondansatör C1 0,1...1,0 µF'den. Direnç R2 1,0...0,1 MOhm. Triyak, konvansiyonel anot terminalinde pozitif voltaj ile kontrol elektroduna pozitif bir akım darbesi ile ve konvansiyonel katotta negatif voltaj ile kontrol elektroduna negatif bir akım darbesi ile açılır. Bu nedenle regülatörün anahtar elemanı çift yönlü olmalıdır. Anahtar olarak çift yönlü bir dinistör kullanabilirsiniz.

D5-D6 diyotları, tristörü ters voltaj nedeniyle olası arızalardan korumak için kullanılır. Transistör çığ arıza modunda çalışır. Arıza voltajı yaklaşık 18-25 volttur. P416B'yi bulamazsanız, onun yerine yenisini bulmayı deneyebilirsiniz.

Darbe transformatörü, 15 mm çapında, N2000 dereceli bir ferrit halka üzerine sarılır.Tristör, KU201 ile değiştirilebilir.

Bu güç regülatörünün devresi yukarıda açıklanan devrelere benzer, yalnızca parazit bastırma devresi C2, R3 tanıtılır ve SW anahtarı, triyakın anında kilitlenmesine yol açan kontrol kapasitörünün şarj devresini kesmeyi mümkün kılar ve yükün bağlantısını kesin.

C1, C2 - 0,1 MKF, R1-4k7, R2-2 mOhm, R3-220 Ohm, VR1-500 kOhm, DB3 - dinistör, BTA26-600B - triyak, 1N4148/16 V - diyot, herhangi bir LED.

Regülatör 2000 W'a kadar olan devrelerde, akkor lambalarda, ısıtma cihazlarında, havyada, asenkron motorlarda, araç şarj cihazında yük gücünü düzenlemek için kullanılır ve triyak'ı daha güçlü olanla değiştirirseniz mevcut yönetmelikte kullanılabilir. Kaynak transformatörlerinde devre.

Bu güç regülatör devresinin çalışma prensibi, seçilen sayıda atlanan yarım döngüden sonra yükün şebeke voltajının yarım döngüsünü almasıdır.

Diyot köprüsü alternatif voltajı düzeltir. Direnç R1 ve zener diyot VD2, filtre kapasitörü ile birlikte K561IE8 mikro devresine ve KT315 transistörüne güç sağlamak için 10 V'luk bir güç kaynağı oluşturur. C1 kondansatöründen geçen voltajın düzeltilmiş pozitif yarı döngüleri, VD3 zener diyotu tarafından 10 V seviyesinde stabilize edilir. Böylece, K561IE8 sayacının sayma girişi C'yi 100 Hz frekanslı darbeler takip eder. SA1 anahtarı çıkış 2'ye bağlıysa, transistörün tabanında sürekli olarak mantıksal bir seviye mevcut olacaktır. Çünkü mikro devre sıfırlama darbesi çok kısadır ve sayaç aynı darbeden yeniden başlamayı başarır.

Pin 3 mantıksal bir seviyeye ayarlanacaktır. Tristör açık olacaktır. Yükte tüm güç serbest kalacaktır. SA1'in sayacın 3 numaralı pinindeki sonraki tüm konumlarında, bir darbe 2-9 darbeden geçecektir.

K561IE8 yongası, çıkışta konumsal bir kod çözücüye sahip bir ondalık sayaçtır, dolayısıyla mantıksal bir seviye tüm çıkışlarda periyodik olacaktır. Bununla birlikte, anahtar çıkış 5'e (pim 1) takılıysa, o zaman sayma yalnızca 5'e kadar gerçekleşecektir. Darbe çıkış 5'ten geçtiğinde, mikro devre sıfıra sıfırlanacaktır. Sayma sıfırdan başlayacak ve bir yarım döngü süresince pin 3'te mantıksal bir seviye görünecektir. Bu süre zarfında transistör ve tristör açılır, yüke bir yarım döngü geçer. Daha açık hale getirmek için devre işleminin vektör diyagramlarını sunuyorum.

Yük gücünü azaltmanız gerekirse, önceki çipin 12 numaralı pinini bir sonrakinin 14 numaralı pinine bağlayarak başka bir sayaç çipi ekleyebilirsiniz. Başka bir anahtar takarak gücü 99 kaçırılan darbeye kadar ayarlayabilirsiniz. Onlar. toplam gücün yaklaşık yüzde birini elde edebilirsiniz.

KR1182PM1 mikro devresinde iki tristör ve bunlar için bir kontrol ünitesi bulunur. KR1182PM1 mikro devresinin maksimum giriş voltajı yaklaşık 270 Volt'tur ve maksimum yük, harici bir triyak kullanılmadan 150 Watt'a ve kullanımla 2000 W'a kadar ve ayrıca triyakın kurulacağı gerçeğini de dikkate alarak ulaşabilir. radyatör üzerinde.

Harici parazit seviyesini azaltmak için, C1 kondansatörü ve L1 indüktörü kullanılır ve yükün düzgün bir şekilde açılması için C4 kapasitansı gereklidir. Ayarlama R3 direnci kullanılarak gerçekleştirilir.

Havya için oldukça basit regülatör devrelerinin seçilmesi, bir radyo amatörünün hayatını kolaylaştıracaktır.

Kombinasyon, dijital regülatörün kullanım kolaylığı ile basit olanı ayarlama esnekliğinin birleşiminden oluşur.

Dikkate alınan güç regülatör devresi, yüke giden giriş alternatif voltajının periyot sayısının değiştirilmesi prensibi ile çalışır. Bu, görünür yanıp sönme nedeniyle cihazın akkor lambaların parlaklığını ayarlamak için kullanılamayacağı anlamına gelir. Devre, gücü önceden ayarlanmış sekiz değer dahilinde düzenlemeyi mümkün kılar.

Çok sayıda klasik tristör ve triyak regülatör devresi vardır, ancak bu regülatör modern bir eleman bazında yapılmıştır ve ayrıca faz bazlıdır, yani. şebeke voltajının yarım dalgasının tamamını değil, yalnızca belirli bir kısmını iletir, böylece triyak yalnızca gerekli faz açısında açıldığından gücü sınırlar.