Triac výkonový tyristor

Metody, pomocí kterých můžete sestavit napěťový regulátor s vlastními rukama 220 V, web je plný. Ve většině případů jde o triakové nebo tyristorové obvody. Tyristor, na rozdíl od triaku, je běžnějším radioelementem a obvody založené na něm jsou mnohem častější. Budeme analyzovat různé verze na základě obou polovodičových prvků.

Regulátor výkonu triaku

Triak, a do značné míry, - Jedná se o zvláštní případ tyristoru, který přenáší proud v obou směrech za předpokladu, že je vyšší než omezovací proud. Jednou z jeho nevýhod je špatný výkon při vysokých frekvencích. Proto se často používá v sítích s nízkým kmitočtem. Chcete-li postavit regulátor výkonu na základě obvyklé sítě 220 V, 50 Hz, je to docela vhodné.

Regulátor napětí na triaku se používá v běžných domácích spotřebičích, kde je potřeba přizpůsobení. Obvod regulátoru výkonu na triak vypadá takto.

• Ex. 1 - pojistka (zvolená v závislosti na požadovaném výkonu).
• R3 - odpor omezující proud - slouží k tomu, aby se při nulovém odporu potenciometru nezhoršily zbývající prvky.
• R2 - potenciometr, ladicí odpor, což je nastavení.
• C1 - hlavní kondenzátor, jehož nabití až do určité úrovně odizoluje dinistor, společně s R2 a R3 tvoří řetězec RC
• VD3 - dinistor, jehož otevření řídí triak.
• VD4 - triak - hlavní prvek, který produkuje komutaci a tudíž i úpravu.

Hlavní práce je přiřazena dynamistovi a triaku. Napájecí napětí je dodáváno do RC-řetězce, ve kterém je nainstalován potenciometr, konečně reguluje napájení. Nastavením odporu měníme dobu nabíjení kondenzátoru a tím i prahovou hodnotu pro zařazení dinistru, který naopak obsahuje triak. Tlumicí obvod RC, který je zapojen paralelně s triakem, slouží k vyhlazení rušení na výstupu a také s reaktivním zatížením (motor nebo indukčnost) chrání triak před skoky s vysokým reverzním napětím.

Triak se zapne, když proud procházející tranzistorem překročí přídržný proud (referenční parametr). Ukazuje se tedy, Když se proud stává menší než udržovací proud. Vodivost v obou směrech umožňuje nastavit plynulejší nastavení, než je možné například u jednoho tyristoru, při použití minimálních prvků.

Oscilogram nastavení výkonu je uveden níže. Ukazuje, že po zapnutí triak zbylá polovina vlny jde na zátěž a když dosáhne 0, když je udržovací proud redukován do takového rozsahu, že je triak vypnutý. Ve druhém "negativním" poločase nastává stejný proces, protože triak má vodivost v obou směrech.

Napětí na tyristoru

Za prvé, zjistíme, jak se tyristor liší od triaku. Tyristor obsahuje 3 p-n spojení a triak obsahuje 5 p-n křižovatky. Bez toho, aby se ponořil do detailů, jednoduchým způsobem má triak vodivost v obou směrech a tyristor má pouze jednu. Grafické prvky prvků jsou zobrazeny na obrázku. Z grafiky je jasně vidět.

Princip fungování je naprosto stejný. O tom, jaké je nastavení výkonu v nějakém schématu. Zvažte několik regulátorových obvodů na tyristorech. První je nejjednodušší obvod, který v podstatě opakuje obvod triaku popsaný výše. Druhá a třetí - s využitím logiky, obvodů, které více kvalitativně uhasí hluk vytvořený v síti přepnutím tyristorů.

Jednoduchá schéma

Jednoduchá schéma řízení fází na tyristoru je uvedena níže.

Jediný rozdíl od triakového obvodu spočívá v tom, že nastavení nastane pouze v kladné polovině vlny síťového napětí. Časově náročný RC obvod nastavením odporu potenciometru nastavuje množství odblokování, čímž se nastavuje výstupní výkon na zátěž. Na oscilogramu to vypadá takto.

Z oscilogramu lze vidět, že se regulace výkonu provádí omezením napětí, které se na zátěž vztahuje. Obrazově řečeno, úprava je omezena příchodem síťového napětí na výstup. Nastavením doby nabíjení kondenzátoru změnou proměnného odporu (potenciometru). Čím vyšší je odpor, tím delší je kondenzátor a tím menší výkon, který přenáší na zátěž. Fyzika procesu je podrobně popsána v předchozím schématu. V tomto případě to není nic zvláštního.

S generátorem založeným na logice

Druhá možnost je složitější. Vzhledem k tomu, že spínací procesy na tyristorech způsobují rozsáhlé rušení v síti, to má špatný vliv na prvky instalované na zátěži. Zvláště pokud je zatížení složité zařízení s jemným nastavením a velkým počtem mikroobvodů.

Taková realizace tyristorového regulátoru výkonu s vlastními rukama je vhodná pro aktivní zatížení, například páječku nebo jakékoliv topné zařízení. Na vstupu je usměrňovací můstek, takže obě vlny napětí sítě budou pozitivní. Vezměte prosím na vědomí, že v tomto schématu je zapotřebí dodatečný zdroj DC + 9 V pro napájení čipů. Oscilogram způsobený usměrňovačem bude vypadat takto.

Oba poloviční vlny budou nyní pozitivní kvůli vlivu usměrňovacího mostu. Je-li pro reaktivní zatížení (motory a jiné induktivní zátěže) výhodnější přítomnost různých polárních signálů, pak u aktivních je pozitivní hodnota výkonu velmi důležitá. Vypnutí tyristoru nastane také v případě, že polovina vlny dosáhne nuly, udržovací proud proudí na určitou hodnotu a tyristor je zablokován.

Na základě tranzistoru KT117

Přítomnost dodatečného zdroje konstantního napětí může způsobit potíže, pokud neexistuje, a vůbec je nutné oplocit další obvod. Pokud nemáte přídavný zdroj, můžete použít následující schéma, ve kterém je generátor signálu pro řídící výstup tyristoru sestaven na konvenčním tranzistoru. Existují obvody založené na generátorech postavených na komplementárních párech, ale jsou složitější a zde je nepovažujeme.

V tomto obvodu je generátor vybudován na dvoubázovém tranzistoru KT117, který v této aplikaci generuje řídicí impulsy s frekvencí definovanou trimerem rezistorem R6. Na schématu je také implementován systém ukazatelů založený na LED HL1.

• VD1-VD4 je diodový můstek, který vyrovnává obě poloviny a umožňuje hladší regulaci výkonu.
• EL1 - žárovka - je zobrazena jako zatížení, ale může existovat i jiná zařízení.
• FU1 - pojistka, v tomto případě stojí 10 A.
• R3, R4 - omezovače proudu - nejsou potřebné k vypálení řídícího obvodu.
• VD5, VD6 - zenerovy diody - plní úlohu stabilizace napětí určité úrovně na emitoru tranzistoru.
• VT1 - tranzistor KT117 - měl by být instalován přesně s umístěním základního čísla 1 a základního čísla 2, jinak nebude okruh fungovat.
• R6 je ladicí rezistor, který určuje okamžik, kdy je impuls aplikován na řídící výstup tyristoru.
• VS1 - tyristor - prvek zajišťující spínání.
• C2 je časově náročný kondenzátor, který určuje dobu výskytu řídícího signálu.

Zbývající elementy hrají nevýznamnou roli a slouží hlavně pro omezení proudu a vyhlazení impulzů. HL1 poskytuje indikaci a signalizuje jen to, že je zařízení připojeno k síti a je aktivní.