Симисторний димер з фазоімпульсним регулюванням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори струму, напруги, потужності

 Коментарі до статті

Радіоаматори вже не один десяток років збирають різні варіанти тиристорного регулятора потужності. Цей вузол, будучи включеним між мережею змінного струму напругою 220 і навантаженням, дозволяє в певних межах змінювати потужність, що виділяється в навантаженні. Якщо навантаженням служив побутовий освітлювальний прилад, такий вузол називали темнювачем, якщо паяльник - регулятор температури його жала. Нині з-за кордону прийшла не тільки нова назва цих пристроїв – димери, але надійшли у продаж і вони самі. На думку автора статті, що публікується нижче, ці димери далекі від досконалості.

Дімер - це тиристорний регулятор потужності, призначений, зокрема, для регулювання яскравості світіння ламп розжарювання в побутових електроосвітлювальних приладах (люстрах, бра, торшерах тощо). Його можна вбудовувати у настінні вимикачі у житлових приміщеннях.

Аналіз схем промислово випускаються димерів (в основному китайського виробництва) показав, що фазозсувний ланцюг у них живиться нестабілізованою напругою. Це призводить до того, що момент відкривання диністора в кожному напівперіоді, а значить, і симістора, залежить від напруги мережі, що, у свою чергу, є причиною помітних перепадів потужності навантаження димера при коливаннях напруги мережі. Це обмежує сферу застосування таких пристроїв.

У "Радіо" було опубліковано опис регулятора потужності, в якому вказаний недолік подолано. Але, на жаль, цей регулятор розрахований на роботу із навантаженнями, потужність яких не перевищує 100 Вт. Спроба пристосувати його до роботи з потужнішими лампами шляхом заміни тріністора VS1 і діода VD2 виявилася невдалою - на мінімальній яскравості лампи неприємно мерехтять через однонапівперіодне випрямлення мережевого напруги діодом VD2.

Врятувати в цій ситуації міг би діодний міст, включений на вході регулятора (діод VD2 доведеться вилучити), але розмістити потужні діодний міст і триністор у стандартній ніші вимикача проблематично, не кажучи вже про відсутність у зоні монтажу активної конвекції повітря. Наявність у ланцюзі навантаження п'яти елементів надійності пристрою теж не додає.

До того ж лампи у світильниках, перегораючи, часто викликають замикання ланцюга, хоч і короткочасне, але цілком достатнє для виведення перемикального елемента. Щоразу замінювати цей елемент і випрямляючий міст дуже невигідно як у плані трудовитрат, так і грошових витрат.

Фазоимпульсные регулятори потужності з потужним симистором в якості перемикаючого елемента відрізняють вищий ККД і невелика кількість елементів в ланцюзі навантаження, але з-за особливостей управління ці пристрої часто схемно досить громіздкі. Спроба поєднати переваги згаданих схемних рішень призвела до пристрою (рис. 1), який не вимагає застосування імпульсного трансформатора.

На транзисторах VT1 та VT2 зібрано аналог диністора. який введений діод VD1. Це дозволило використовувати транзистор VT2 у ролі замикача діагоналі тепер уже малопотужного моста випрямлення VD3-VD6. включеного в ланцюг керуючого електрода симистора VS1.

На початку напівперіоду напруги мережі обидва транзистори, діод VD1 і симистор закриті, а конденсатор С1 розряджений. Напруга, що збільшується, створює струм через резистори R9, R8, діоди мосту, резистор R7 і стабілітрон VD2. Падіння напруги на резисторі R9 поки що недостатньо для відкривання симістора. Стабілітрон VD2, включений послідовно з баластним резистором R7. обмежує напругу між точками, А та Б на рівні 12 В.

Через резистори R3, R4 починає заряджатися конденсатор С1. Як тільки напруга на ньому перевищить напругу на резистори R6, почне відкриватися транзистор VT1. Падіння напруги на резисторі R2 відкриє транзистор VT2, через що почне зменшуватися напруга на його колекторі. У результаті починає зменшуватися напруга на резисторі R6 виникає позитивна. ОС, дія якої призводить до лавиноподібного відкриття обох транзисторів аналога диністора. Як тільки падіння напруги на транзисторі VT2 стане менше, ніж на резисторі R6, відкриється діод VD1, ще більше прискорюючи відкривання аналога диністора і знижуючи тим самим потужність, що розсіюється на транзисторі VT2. Обидва транзистори наприкінці процесу входять у насичення.

Вихідна діагональ діодного мосту VD3-VD6 виявляється замкненою, струм через резистори R8 і R9 збільшується і відкривається симістор VS1, підключаючи навантаження до мережі на частину напівперіоду, що залишилася. Швидкість зарядки конденсатора C1 отже, і момент відкривання транзистора VT1 залежить від положення двигуна змінного резистора R4. яким і регулюють потужність, що виділяється у навантаженні.

Якщо опір ланцюга R3R4 виявиться настільки великим, що конденсатор не встигне зарядитися до напруги, необхідної для відкривання аналога диністора, він залишиться закритим. Але в кінці напівперіоду конденсатор С1 все одно розрядиться транзистором VT1 внаслідок того, що напруга на резистори R6 до цього моменту зменшиться до нульового.

Така прив'язка моменту початку зарядки конденсатора С1 на початок напівперіоду необхідна для того, щоб виключити ефект "гістерези", який може виникнути при регулюванні потужності резистором R4. Цей ефект проявляється в "затягуванні" регулювальної характеристики: при повороті ручки регулятора з положення мінімальної потужності на малий кут потужність навантаження збільшується стрибком.

Резистор R1 обмежує струм розрядки на безпечному для транзисторів рівні, розтягуючи розрядний імпульс у часі більш впевненого відкривання симістора. a R8 обмежує струм через керуючий електрод. Резистор R2 запобігає мимовільному спрацюванню аналога диністора через збільшення струму колектора транзистора VT2 при його розігріванні. Резистор R9 утримує симистор закритим (якщо він ще не був відкритий) на піках напруги.

Максимальна потужність навантаження регулятора при забезпеченні ефективного охолодження симистора та транзистора VT2 – 1кВт

Більшість деталей пристрою змонтовано на друкованій платі з фольгувального склотекстоліту товщиною 1 мм. Креслення плати представлено на рис. 2.

Всі резистори, крім R4 – МЛТ, R4 – будь-який малогабаритний, що вміщується у відведеному йому просторі. Оскільки всі деталі пегулятора знаходяться під напругою мережі, необхідно при його встановленні та користуванні враховувати цю обставину. Зокрема, ручка змінного резистора R4 має бути виготовлена ​​з ізоляційного матеріалу.

Резистори R8, R9 розпаюють на висновках симістора, що встановлюється поза платою. Якщо потужність навантаження перевищує 600 Вт, симістор слід забезпечити тепловідведення у вигляді пластини розмірами 20x20x1 мм з міді. Конденсатор С1 – КМ-6, К73-17 або К73-9

Діоди КД105В можна замінити на КД105Г або інші на зворотну напругу не менше 400 В. Транзистор КТ361В замінимо будь-яким із цієї серії а КТ538А - на КТ6135А або, у крайньому випадку, на КТ940А, у якого обмежений запас напруги колектор-. Роз'єм Х1 – будь-який малогабаритний, з двома контактами, розрахований на мережеву напругу; можна використовувати два одноконтактні. Підійдуть також і гвинтові затискачі.

Налагодження регулятор не вимагає, але, можливо, буде доцільно підібрати точніше резистор R3 для досягнення максимальної яскравості ламп у крайньому лівому (за схемою) положенні двигуна резистора R4.

Зібрану плату встановлюють у нішу попередньо демонтованого стінного вимикача. Зовні нішу закривають декоративною лицьовою панеллю, на якій закріплюють змінний резистор R4 - він служитиме і вмикачем освітлення, і регулятором яскравості. Пристрій можна змонтувати у підставці торшера або настільної лампи.

Автор: А. Дзанаєв, м. Оренбург

Дивіться інші статті розділу Регулятори струму, напруги, потужності.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Вітряна турбіна без лопатей 17.12.2022 Іспанський стартап Vortex Bladeless розробив вітрову турбіну, що генерує енергію за допомогою вібрації. На відміну від аналогів, які використовують енергію лопатей для запуску генератора, що обертаються, вітряк компанії Vortex Bladeless генерує вібрації повітря, що ударяється по конструкції. Триметровий стовп, а саме так виглядає генератор, як би розгойдується на двох великих магнітах, розташованих в основі конструкції. Якщо вітер "штовхає" турбіну у певний бік, один із магнітів тягне його назад. Так генератор перетворює механічну енергію на електричну. Збільшивши частоту рухів, апарат перетворює енергію на електрику. Тому білий стовп може здатися навіть живим. Простий вітряний генератор та в обслуговуванні. Його основа виготовлена ​​з пултрузійного вуглецевого волокна; в конструкції немає механізмів, що крутяться, і підшипників. Термін зносу матеріалу – 25 років. Серед переваг Vortex Bladeless розробники виділяють легку адаптацію турбіни до змін напряму вітру, розмір - він менший за звичайні турбіни, стійкість до перепадів температури, а також ціну - через низькі витрати на установку вітряка та його обслуговування виробляти енергію в 30 разів дешевше. На думку одного з розробників Девіда Янеза, у майбутньому турбіни Vortex Bladeless можуть стати чудовим доповненням до сонячних панелей. Вони також можуть кріпитися до будинків, і якщо сонячні панелі виробляють енергію протягом дня, вітрогенератори виробляють більше енергії у нічний час – як правило, тоді швидкість вітру сильніша, ніж удень. Також, на відміну від аналогічних моделей турбін, Vortex Bladeless не завдає шкоди дикій природі. А все тому, що вона без лопатей. Конструкція висотою 3 метри абсолютно безпечна для птахів і кажанів, які потрапляють у лопаті, що обертаються. Проект вже отримав схвалення міжнародної норвезької енергетичної компанії Equinor ASA. Інноваційні турбіни Vortex Bladeless також увійшли до списку 10 найцікавіших стартапів у енергетичному секторі. Звичайно, через невеликі розміри безлопатеві турбіни не можуть виробляти велику кількість енергії - поки що до 200 кВт, тому зараз розробники шукають промислового партнера, який побудує для них турбіну заввишки 140 метрів. Очікується, що у цьому випадку вітряк вироблятиме 1 МВт енергії.

Інші цікаві новини:

▪ Синдром хронічної втоми хімічно схожий на сплячку у тварин

▪ Електронні замки для процесорів Godson

▪ Благодійність злегка розбещує

▪ Нейроморфний чіп Intel Loihi 2

▪ Знайдені таблетки від лінощів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Електрик у будинку. Добірка статей

▪ стаття Таймерна модель вертольота. Поради моделісту

▪ стаття Як з'явилися дискотеки? Детальна відповідь

▪ стаття Кайюпутове дерево. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Високостабільний двоточковий генератор. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Загадка конфетті. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024