منظم طاقة الثايرستور ثلاثي الطور وأحادي الطور - مبدأ التشغيل والدوائر. DIY دائرة منظم الجهد الثايرستور مبدأ التشغيل منظم الطاقة

تعتمد درجة حرارة طرف مكواة اللحام على عدة عوامل.

• جهد شبكة الإدخال، وهو غير مستقر دائمًا؛
• تبديد الحرارة في الأسلاك الضخمة أو نقاط الاتصال التي يتم إجراء اللحام عليها؛
• درجات حرارة الهواء المحيط.

للعمل عالي الجودة، من الضروري الحفاظ على الطاقة الحرارية لحديد اللحام عند مستوى معين. هناك مجموعة كبيرة من الأجهزة الكهربائية المزودة بجهاز تحكم في درجة الحرارة معروضة للبيع، ولكن تكلفة هذه الأجهزة مرتفعة جدًا.

أصبحت محطات اللحام أكثر تقدمًا. تحتوي هذه المجمعات على مصدر طاقة قوي يمكنك من خلاله التحكم في درجة الحرارة والطاقة على نطاق واسع.

السعر يتوافق مع الوظيفة.
ماذا يجب أن تفعل إذا كان لديك بالفعل مكواة لحام ولا ترغب في شراء واحدة جديدة بمنظم؟ الجواب بسيط - إذا كنت تعرف كيفية استخدام الحديد لحام، يمكنك إضافة إليها.

منظم لحام الحديد DIY

لقد أتقن هواة الراديو هذا الموضوع منذ فترة طويلة، والذين يهتمون بأداة لحام عالية الجودة أكثر من أي شخص آخر. نحن نقدم لك العديد من الحلول الشائعة مع المخططات الكهربائية وإجراءات التجميع.

منظم الطاقة على مرحلتين

تعمل هذه الدائرة على الأجهزة التي تعمل بشبكة جهد متناوب 220 فولت. يتم توصيل الصمام الثنائي والمفتاح بالتوازي مع بعضهما البعض في الدائرة المفتوحة لأحد موصلات الإمداد. عند إغلاق جهات اتصال المفتاح، يتم تشغيل مكواة اللحام في الوضع القياسي.

عند فتحه، يتدفق التيار عبر الصمام الثنائي. إذا كنت معتادا على مبدأ تدفق التيار المتردد، فسيكون تشغيل الجهاز واضحا. يقوم الصمام الثنائي، الذي يمرر التيار في اتجاه واحد فقط، بقطع كل نصف دورة ثانية، مما يقلل الجهد بمقدار النصف. وفقا لذلك، يتم تقليل قوة الحديد لحام بمقدار النصف.

في الأساس، يتم استخدام وضع الطاقة هذا أثناء فترات التوقف الطويلة أثناء العمل. مكواة اللحام في وضع الاستعداد والطرف ليس رائعًا جدًا. لجلب درجة الحرارة إلى 100٪، قم بتشغيل مفتاح التبديل - وبعد بضع ثوان يمكنك متابعة اللحام. عندما تنخفض الحرارة، يتأكسد الطرف النحاسي بشكل أقل، مما يطيل عمر خدمة الجهاز.

مهم! يتم إجراء الاختبار تحت الحمل، أي مع توصيل مكواة اللحام.

عند تدوير المقاوم R2، يجب أن يتغير الجهد عند مدخل مكواة اللحام بسلاسة. يتم وضع الدائرة في جسم المقبس العلوي، مما يجعل التصميم مريحًا للغاية.

مهم! من الضروري عزل المكونات بشكل موثوق باستخدام أنابيب قابلة للانكماش بالحرارة لمنع حدوث دوائر قصيرة في المقبس السكني.

الجزء السفلي من المقبس مغطى بغطاء مناسب. الخيار المثالي ليس مجرد مقبس علوي، بل مقبس شارع مغلق. وفي هذه الحالة تم اختيار الخيار الأول.
اتضح أنه نوع من سلك التمديد مع منظم الطاقة. إنها مريحة جدًا في الاستخدام، ولا توجد أجهزة غير ضرورية على مكواة اللحام، ومقبض التحكم في متناول اليد دائمًا.

أهلاً بكم! في المقال الأخير أخبرتك بكيفية صنع . اليوم سوف نصنع منظم جهد 220 فولت تيار متردد. التصميم بسيط جدًا للتكرار حتى بالنسبة للمبتدئين. ولكن في الوقت نفسه، يمكن للمنظم أن يأخذ حمولة حتى 1 كيلووات! لتصنيع هذا المنظم نحتاج إلى عدة مكونات:

1. المقاوم 4.7 كيلو أوم mlt-0.5 (حتى 0.25 واط سيفي بالغرض).
2. المقاوم المتغير 500kOhm-1mOhm، مع 500kOhm سيتم تنظيمه بسلاسة تامة، ولكن فقط في نطاق 220V-120V. مع 1 مللي أوم - سيتم تنظيمه بشكل أكثر إحكامًا ، أي أنه سيتم ضبطه بفجوة من 5 إلى 10 فولت ، لكن النطاق سيزداد ، ومن الممكن التنظيم من 220 إلى 60 فولت! يُنصح بتثبيت المقاوم بمفتاح مدمج (على الرغم من أنه يمكنك الاستغناء عنه بمجرد تثبيت وصلة عبور).
3.دينيستور DB3. يمكنك الحصول على واحدة من مصابيح LSD الاقتصادية. (يمكن استبداله بـ KH102 المحلي).
4. ديود FR104 أو 1N4007، توجد هذه الثنائيات في أي جهاز راديو مستورد تقريبًا.
5. مصابيح LED ذات الكفاءة الحالية.
6. ترياك BT136-600B أو BT138-600.
7. كتل طرفية لولبية. (يمكنك الاستغناء عنها بمجرد لحام الأسلاك باللوحة).
8. مشعاع صغير (حتى 0.5 كيلو واط غير مطلوب).
9. مكثف فيلم 400 فولت من 0.1 ميكروفاراد إلى 0.47 ميكروفاراد.

دائرة منظم جهد التيار المتردد:

لنبدأ في تجميع الجهاز. أولاً، دعونا نحفر اللوح ونقوم بقصه. لوحة الدوائر المطبوعة - رسمها بـ LAY، موجودة في الأرشيف. نسخة أكثر إحكاما قدمها أحد الأصدقاء سيرجي - .

ثم نقوم بلحام المكثف . تُظهر الصورة المكثف من جانب التعليب، لأن مثالي للمكثف كان له أرجل قصيرة جدًا.

نحن نلحم دينيستور. دينيستور ليس له قطبية، لذلك نقوم بإدخاله كما يحلو لك. نحن نلحم الصمام الثنائي والمقاوم وLED والوصلة والكتلة الطرفية اللولبية. يبدو شيء من هذا القبيل:

وفي النهاية، المرحلة الأخيرة هي تركيب المبرد على الترياك.

وهنا صورة للجهاز النهائي الموجود بالفعل في العلبة.

لقد قمت بتجميع منظم الجهد هذا لاستخدامه في اتجاهات مختلفة: تنظيم سرعة المحرك، وتغيير درجة حرارة تسخين مكواة اللحام، وما إلى ذلك. ربما لا يبدو عنوان المقالة صحيحا تماما، ويتم العثور على هذا المخطط في بعض الأحيان، ولكن هنا عليك أن تفهم أنه في جوهره يتم تعديل المرحلة. أي الوقت الذي تمر فيه نصف موجة الشبكة إلى الحمل. ومن ناحية، يتم تنظيم الجهد (من خلال دورة عمل النبض)، ومن ناحية أخرى، يتم تحرير الطاقة للحمل.

تجدر الإشارة إلى أن هذا الجهاز سوف يتعامل بشكل أكثر فعالية مع الأحمال المقاومة - المصابيح والسخانات وما إلى ذلك. يمكن أيضًا توصيل مستهلكي التيار الاستقرائي، ولكن إذا كانت قيمته صغيرة جدًا، فسوف تنخفض موثوقية التعديل.

لا تحتوي دائرة منظم الثايرستور محلي الصنع على أي أجزاء نادرة. عند استخدام الثنائيات المعدل المشار إليها في الرسم التخطيطي، يمكن للجهاز تحمل حمولة تصل إلى 5A (حوالي 1 كيلوواط)، مع الأخذ في الاعتبار وجود مشعات.

لزيادة قوة الجهاز المتصل، تحتاج إلى استخدام الثنائيات الأخرى أو مجموعات الصمام الثنائي المصممة للتيار الذي تحتاجه.

يجب أيضًا استبدال الثايرستور، لأن KU202 مصمم لأقصى تيار يصل إلى 10 أمبير. من بين الثايرستورات الأقوى، يوصى باستخدام الثايرستورات المحلية T122 وT132 وT142 وغيرها من السلاسل المماثلة.

لا يوجد الكثير من الأجزاء، من حيث المبدأ، التثبيت المثبت مقبول، ولكن على لوحة الدوائر المطبوعة سيبدو التصميم أكثر جمالا وأكثر ملاءمة. رسم اللوحة بتنسيق LAY. يمكن تغيير صمام ثنائي زينر D814G إلى أي صمام ثنائي بجهد 12-15 فولت.

بمجرد تجميع أبسط منظم جهد على ترانزستور واحد، كان مخصصًا لمصدر طاقة محدد ومستهلك محدد؛ بالطبع، لم تكن هناك حاجة لتوصيله في أي مكان آخر، ولكن كما هو الحال دائمًا، تأتي لحظة نتوقف فيها عن فعل الشيء الصحيح . والنتيجة هي المشاكل والأفكار حول كيفية العيش والمضي قدماً واتخاذ قرار باستعادة ما تم إنشاؤه مسبقًا أو الاستمرار في الإنشاء.

المخطط رقم 1

كان هناك مصدر طاقة ثابت يوفر جهد خرج يبلغ 17 فولت وتيار يبلغ 500 مللي أمبير. مطلوب تغيير دوري في الجهد في حدود 11 - 13 فولت. وقد تعامل الترانزستور المشهور مع هذا بشكل مثالي. أضفت فقط مؤشر LED ومقاومًا مقيدًا إليه. بالمناسبة، مؤشر LED هنا ليس مجرد "يراعة" يشير إلى وجود جهد الخرج. مع القيمة الصحيحة للمقاوم المحدد، حتى التغيير الطفيف في جهد الخرج ينعكس في سطوع LED، مما يوفر معلومات إضافية حول زيادته أو نقصانه. يمكن تغيير جهد الخرج من 1.3 إلى 16 فولت.

تم تثبيت KT829، وهو ترانزستور مركب سيليكون قوي منخفض التردد، على مشعاع معدني قوي، ويبدو أنه إذا لزم الأمر، يمكنه بسهولة تحمل حمولة ثقيلة، ولكن حدثت دائرة كهربائية قصيرة في دائرة المستهلك واحترقت. يتمتع الترانزستور بكسب مرتفع ويستخدم في مكبرات الصوت ذات التردد المنخفض - يمكنك حقًا رؤية مكانه هناك وليس في منظمات الجهد.

على اليسار تتم إزالة المكونات الإلكترونية، وعلى اليمين يتم إعدادها للاستبدال. الفرق في الكمية هو بندان، لكن من حيث جودة الدوائر، الأولى والتي تقرر جمعها، فلا يمكن مقارنتهما. وهذا يطرح السؤال - "هل يستحق تجميع مخطط بقدرات محدودة عندما يكون هناك خيار أكثر تقدمًا "بنفس المال" بالمعنى الحرفي والمجازي لهذا القول؟"

المخطط رقم 2

تحتوي الدائرة الجديدة أيضًا على وصلة كهربائية ثلاثية الأطراف. مكون (لكن هذا لم يعد ترانزستورًا) مقاومات ثابتة ومتغيرة، LED بمحدد خاص به. تمت إضافة مكثفين كهربائيا فقط. عادة، تشير المخططات النموذجية إلى الحد الأدنى من قيم C1 وC2 (C1=0.1 μF وC2=1 μF) الضرورية للتشغيل المستقر للمثبت. ومن الناحية العملية، تتراوح قيم السعة من عشرات إلى مئات الميكروفاراد. يجب أن تكون الحاويات قريبة من الشريحة قدر الإمكان. بالنسبة للسعات الكبيرة، يلزم توفر الشرط C1>>C2. إذا تجاوزت سعة المكثف عند الخرج سعة المكثف عند الإدخال، تنشأ حالة يتجاوز فيها جهد الخرج الإدخال، مما يؤدي إلى تلف الدائرة الدقيقة المثبتة. لاستبعاده، قم بتثبيت الصمام الثنائي الواقي VD1.

هذا المخطط لديه إمكانيات مختلفة تماما. جهد الدخل من 5 إلى 40 فولت، جهد الخرج من 1.2 إلى 37 فولت. نعم هناك انخفاض في جهد الإدخال والإخراج يبلغ حوالي 3.5 فولت، لكن لا يوجد ورد بدون أشواك. لكن الدائرة الدقيقة KR142EN12A، والتي تسمى مثبت الجهد الخطي القابل للتعديل، تتمتع بحماية جيدة ضد تيار الحمل الزائد وحماية قصيرة المدى ضد الدوائر القصيرة عند الإخراج. درجة حرارة تشغيله تصل إلى +70 درجة مئوية، يعمل بمقسم جهد خارجي. يصل تيار حمل الخرج إلى 1 أمبير أثناء التشغيل طويل المدى و1.5 أمبير أثناء التشغيل قصير المدى. الحد الأقصى المسموح به من الطاقة عند التشغيل بدون المشتت الحراري هو 1 وات، إذا تم تركيب الدائرة الدقيقة على مشعاع بحجم كافٍ (100 سم 2) ثم P كحد أقصى. = 10 واط.

ماذا حدث

لم تستغرق عملية التثبيت المحدثة وقتًا أطول من العملية السابقة. في هذه الحالة، ما تم الحصول عليه لم يكن منظم جهد بسيط متصل بمصدر طاقة ثابت الجهد؛ الدائرة المجمعة، عند توصيلها حتى بمحول تنحي الشبكة مع مقوم عند الخرج، توفر نفسها الجهد المستقر اللازم . وبطبيعة الحال، يجب أن يتوافق جهد الخرج للمحول مع المعلمات المسموح بها لجهد الإدخال للدائرة الدقيقة KR142EN12A. بدلاً من ذلك، يمكنك استخدام مثبت متكامل تناظري مستورد. مؤلف باباي عز بارناولا.

ناقش المقال اثنين من منظمات الجهد البسيطة

يتم استخدام منظمات الطاقة الثايرستور في الحياة اليومية (في محطات اللحام التناظرية، وأجهزة التدفئة الكهربائية، وما إلى ذلك) وفي الإنتاج (على سبيل المثال، لبدء محطات توليد الطاقة القوية). في الأجهزة المنزلية، كقاعدة عامة، يتم تثبيت منظمات أحادية الطور، في المنشآت الصناعية، يتم استخدام ثلاث مراحل في كثير من الأحيان.

هذه الأجهزة عبارة عن دوائر إلكترونية تعمل على مبدأ التحكم في الطور للتحكم في الطاقة في الحمل (المزيد عن هذه الطريقة سيتم مناقشته أدناه).

مبدأ التشغيل للتحكم في المرحلة

مبدأ التنظيم من هذا النوع هو أن النبضة التي تفتح الثايرستور لها مرحلة معينة. أي أنه كلما كان موقعه أبعد من نهاية الدورة النصفية، كلما زادت سعة الجهد الموفر للحمل. في الشكل أدناه نرى العملية العكسية، عندما تصل النبضات تقريبا في نهاية نصف الدورة.

يوضح الرسم البياني الوقت الذي يتم فيه إغلاق الثايرستور t1 (مرحلة إشارة التحكم)، كما ترون، فإنه يفتح تقريبًا في نهاية نصف دورة الجيوب الأنفية، ونتيجة لذلك، يكون سعة الجهد ضئيلًا، و وبالتالي فإن الطاقة الموجودة في الحمل المتصل بالجهاز ستكون ضئيلة (قريبة من الحد الأدنى). النظر في الحالة المعروضة في الرسم البياني التالي.

هنا نرى أن النبضة التي تفتح الثايرستور تحدث في منتصف الدورة النصفية، أي أن المنظم سيخرج نصف الطاقة القصوى الممكنة. يظهر الرسم البياني التالي التشغيل عند مستوى قريب من الطاقة القصوى.

وكما يتبين من الرسم البياني، فإن النبض يحدث في بداية نصف الدورة الجيبية. الوقت الذي يكون فيه الثايرستور في الحالة المغلقة (t3) غير مهم، لذلك في هذه الحالة تقترب الطاقة الموجودة في الحمل من الحد الأقصى.

لاحظ أن منظمات الطاقة ثلاثية الطور تعمل على نفس المبدأ، لكنها تتحكم في سعة الجهد ليس في مرحلة واحدة، بل في ثلاث مراحل في وقت واحد.

طريقة التحكم هذه سهلة التنفيذ وتسمح لك بتغيير سعة الجهد بدقة في النطاق من 2 إلى 98 بالمائة من القيمة الاسمية. وبفضل هذا، يصبح من الممكن التحكم السلس في قوة التركيبات الكهربائية. العيب الرئيسي للأجهزة من هذا النوع هو خلق مستوى عال من التداخل في الشبكة الكهربائية.

البديل لتقليل الضوضاء هو تبديل الثايرستور عندما تمر موجة الجهد المتردد الجيبية عبر الصفر. يمكن رؤية تشغيل منظم الطاقة هذا بوضوح في الرسم البياني التالي.

التسميات:

• أ – رسم بياني لأنصاف موجات الجهد المتناوب؛
• ب – تشغيل الثايرستور بنسبة 50% من الطاقة القصوى؛
• ج – رسم بياني يوضح تشغيل الثايرستور بنسبة 66%؛
• د – 75% من الحد الأقصى .

كما يتبين من الرسم البياني، فإن الثايرستور "يقطع" أنصاف الموجات، وليس أجزاء منها، مما يقلل من مستوى التداخل. عيب هذا التنفيذ هو استحالة التنظيم السلس، ولكن بالنسبة للأحمال ذات القصور الذاتي العالي (على سبيل المثال، عناصر التسخين المختلفة)، فإن هذا المعيار ليس هو المعيار الرئيسي.

فيديو: اختبار منظم طاقة الثايرستور

دائرة تنظيم الطاقة البسيطة

يمكنك ضبط قوة مكواة اللحام باستخدام محطات اللحام التناظرية أو الرقمية لهذا الغرض. هذه الأخيرة باهظة الثمن، وليس من السهل تجميعها دون خبرة. في حين أن الأجهزة التناظرية (التي هي في الأساس منظمات طاقة) ليس من الصعب صنعها بيديك.

فيما يلي رسم تخطيطي بسيط لجهاز يستخدم الثايرستور، والذي بفضله يمكنك تنظيم قوة مكواة اللحام.

العناصر الراديوية المشار إليها في الرسم البياني:

• VD – KD209 (أو ما شابه ذلك في الخصائص)
• VS-KU203V أو ما يعادله؛
• R 1 - مقاومة بقيمة اسمية 15 كيلو أوم؛
• R 2 - المقاوم المتغير 30 كيلو أوم؛
• C - سعة من النوع الإلكتروليتي بقيمة اسمية تبلغ 4.7 ​​μF والجهد 50 فولت أو أكثر ؛
• R n – الحمل (في حالتنا هو مكواة لحام).

ينظم هذا الجهاز نصف الدورة الإيجابية فقط، وبالتالي فإن الحد الأدنى من طاقة مكواة اللحام سيكون نصف الطاقة المقدرة. يتم التحكم في الثايرستور من خلال دائرة تشتمل على مقاومتين ومسعة. يؤثر وقت شحن المكثف (الذي يتم تنظيمه بواسطة المقاومة R2) على مدة "فتح" الثايرستور. فيما يلي جدول تشغيل الجهاز.

شرح الصورة :

• الرسم البياني أ - يُظهر جيبًا للجهد المتناوب المزود للحمل Rn (حديد اللحام) بمقاومة R2 قريبة من 0 كيلو أوم ؛
• الرسم البياني ب - يعرض سعة الجهد الجيبي الموفر لمكواة اللحام بمقاومة R2 تساوي 15 كيلو أوم؛
• الرسم البياني C، كما يتبين منه، عند أقصى مقاومة R2 (30 كيلو أوم)، يصبح وقت تشغيل الثايرستور (t 2) ضئيلًا، أي أن مكواة اللحام تعمل بحوالي 50٪ من الطاقة الاسمية.

مخطط الدائرة للجهاز بسيط للغاية، لذلك حتى أولئك الذين ليسوا على دراية جيدة بتصميم الدوائر يمكنهم تجميعها بأنفسهم. ومن الضروري التحذير من أنه عند تشغيل هذا الجهاز، يوجد جهد كهربائي خطير على حياة الإنسان في دائرته، لذلك يجب عزل جميع عناصره بشكل موثوق.

كما هو موضح أعلاه، فإن الأجهزة التي تعمل على مبدأ تنظيم الطور هي مصدر تداخل قوي في الشبكة الكهربائية. هناك خياران للخروج من هذا الوضع:

منظم يعمل دون تدخل

يوجد أدناه رسم تخطيطي لمنظم الطاقة الذي لا يخلق تداخلاً، لأنه لا "يقطع" نصف الموجات، بل "يقطع" جزءًا معينًا منها. لقد ناقشنا مبدأ تشغيل مثل هذا الجهاز في قسم "مبدأ تشغيل التحكم في الطور"، أي تحويل الثايرستور إلى الصفر.

تمامًا كما هو الحال في المخطط السابق، يتم ضبط الطاقة في النطاق من 50 بالمائة إلى قيمة قريبة من الحد الأقصى.

قائمة العناصر الراديوية المستخدمة في الجهاز بالإضافة إلى خيارات استبدالها:

الثايرستور مقابل - KU103V؛

الثنائيات:

VD 1 -VD 4 – KD209 (من حيث المبدأ، يمكنك استخدام أي نظائر تسمح بجهد عكسي يزيد عن 300 فولت وتيار يزيد عن 0.5 أمبير)؛ VD 5 وVD 7 – KD521 (يمكن تركيب أي صمام ثنائي من نوع النبض)؛ VD 6 – KC191 (يمكنك استخدام جهاز تناظري بجهد تثبيت يبلغ 9 فولت)

المكثفات:

C 1 - نوع إلكتروليتي بسعة 100 ميكروفاراد، مصمم لجهد لا يقل عن 16 فولت؛ ج 2 - 33 ح؛ ج 3 - 1 ميكروفاراد.

المقاومات:

R 1 و R 5 - 120 كيلو أوم؛ ص 2 - ص 4 - 12 كيلو أوم؛ ص 6 – 1 كيلو أوم.

رقائق:

DD1 - K176 جنيه 5 (أو LA7)؛ DD2-K176TM2. وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام منطق السلسلة 561؛

R n - مكواة لحام متصلة كحمل.

إذا لم تحدث أي أخطاء عند تجميع منظم طاقة الثايرستور، فسيبدأ الجهاز في العمل فورًا بعد تشغيله، ولا يلزم تكوينه. من خلال القدرة على قياس درجة حرارة طرف مكواة اللحام، يمكنك عمل تدرج للمقياس للمقاوم R5.

إذا لم يعمل الجهاز، نوصي بالتحقق من الأسلاك الصحيحة لعناصر الراديو (لا تنس فصله عن الشبكة قبل القيام بذلك).