Regulator daya thyristor tiga fase dan satu fase - prinsip operasi, sirkuit. Rangkaian pengatur tegangan DIY Prinsip pengoperasian pengatur daya thyristor
Suhu ujung besi solder bergantung pada banyak faktor.
- Tegangan jaringan masukan, yang tidak selalu stabil;
- Pembuangan panas pada kabel besar atau kontak tempat penyolderan dilakukan;
- Suhu udara sekitar.
Untuk pekerjaan berkualitas tinggi, perlu untuk menjaga keluaran panas besi solder pada tingkat tertentu. Ada banyak pilihan peralatan listrik dengan pengontrol suhu yang dijual, namun biaya perangkat tersebut cukup tinggi.
Stasiun solder bahkan lebih maju. Kompleks semacam itu berisi catu daya yang kuat, yang dengannya Anda dapat mengontrol suhu dan daya dalam rentang yang luas.
Harganya sesuai dengan fungsinya.
Apa yang harus Anda lakukan jika Anda sudah memiliki besi solder dan tidak ingin membeli yang baru yang dilengkapi regulator? Jawabannya sederhana - jika Anda tahu cara menggunakan besi solder, Anda bisa menambahkannya.
Regulator besi solder DIY
Topik ini telah lama dikuasai oleh para amatir radio, yang lebih tertarik pada alat solder berkualitas tinggi dibandingkan orang lain. Kami menawarkan kepada Anda beberapa solusi populer dengan diagram kelistrikan dan prosedur perakitan.
Regulator daya dua tahap
Rangkaian ini bekerja pada perangkat yang ditenagai oleh jaringan tegangan bolak-balik sebesar 220 volt. Sebuah dioda dan saklar dihubungkan secara paralel satu sama lain ke dalam rangkaian terbuka salah satu konduktor suplai. Ketika kontak sakelar ditutup, besi solder diberi daya dalam mode standar.
Saat dibuka, arus mengalir melalui dioda. Jika Anda terbiasa dengan prinsip aliran arus bolak-balik, pengoperasian perangkat akan menjadi jelas. Dioda, yang mengalirkan arus hanya dalam satu arah, memutus setiap setengah siklus, mengurangi tegangan hingga setengahnya. Dengan demikian, kekuatan besi solder berkurang setengahnya.
Pada dasarnya, mode daya ini digunakan selama jeda panjang saat bekerja. Besi solder dalam mode siaga dan ujungnya tidak terlalu dingin. Untuk menaikkan suhu hingga 100%, hidupkan sakelar sakelar - dan setelah beberapa detik Anda dapat melanjutkan menyolder. Saat pemanasan berkurang, ujung tembaga lebih sedikit teroksidasi, sehingga memperpanjang masa pakai perangkat.
PENTING! Pengujian dilakukan di bawah beban, yaitu dengan besi solder terhubung.
Ketika resistor R2 diputar, tegangan pada input ke besi solder harus berubah dengan lancar. Sirkuit ditempatkan di badan soket overhead, yang membuat desainnya sangat nyaman.
PENTING! Penting untuk mengisolasi komponen secara andal dengan pipa yang dapat menyusut panas untuk mencegah korsleting pada soket rumahan.
Bagian bawah soket ditutup dengan penutup yang sesuai. Pilihan ideal bukan hanya soket di atas kepala, tetapi soket jalan yang tertutup rapat. Dalam hal ini, opsi pertama dipilih.
Ternyata semacam kabel ekstensi dengan pengatur daya. Sangat nyaman digunakan, tidak ada perangkat yang tidak perlu pada besi solder, dan kenop kontrol selalu tersedia.
1. Resistor 4,7 kOhm mlt-0,5 (bahkan 0,25 watt pun bisa).
2. Resistor variabel 500kOhm-1mOhm, dengan 500kOhm akan diatur cukup lancar, namun hanya pada kisaran 220V-120V. Dengan 1 mOhm - akan diatur lebih ketat, yaitu akan diatur dengan celah 5-10 volt, tetapi jangkauannya akan meningkat, dimungkinkan untuk mengatur dari 220 menjadi 60 volt! Dianjurkan untuk memasang resistor dengan sakelar bawaan (walaupun Anda dapat melakukannya tanpanya hanya dengan memasang jumper).
3.Dinistor DB3. Anda bisa mendapatkannya dari lampu LSD yang ekonomis. (Bisa diganti dengan KH102 dalam negeri).
4. Dioda FR104 atau 1N4007, dioda tersebut ditemukan di hampir semua peralatan radio impor.
5. LED hemat arus.
6. Triac BT136-600B atau BT138-600.
7. Blok terminal sekrup. (Anda dapat melakukannya tanpanya hanya dengan menyolder kabel ke papan).
8. Radiator kecil (tidak diperlukan hingga 0,5 kW).
9. Kapasitor film 400 volt, dari 0,1 mikrofarad hingga 0,47 mikrofarad.
Rangkaian pengatur tegangan AC :
Mari mulai merakit perangkat. Pertama, mari kita mengetsa dan melapisi papan. Papan sirkuit tercetak - gambarnya dalam LAY, ada di arsip. Versi yang lebih ringkas dipersembahkan oleh seorang teman sergei - .
Lalu kami menyolder kapasitor. Foto menunjukkan kapasitor dari sisi timah, karena contoh kapasitor saya memiliki kaki yang terlalu pendek.
Kami menyolder dinosaurus. Dinistor tidak memiliki polaritas, jadi kami memasukkannya sesuai keinginan. Kami menyolder dioda, resistor, LED, jumper dan blok terminal sekrup. Ini terlihat seperti ini:
Dan terakhir tahap terakhir adalah memasang radiator pada triac.
Dan ini adalah foto perangkat yang sudah jadi yang sudah ada di dalam case.
Perlu dicatat bahwa perangkat ini akan mengatasi beban resistif secara paling efektif - lampu, pemanas, dll. Konsumen arus induktif juga dapat dihubungkan, tetapi jika nilainya terlalu kecil, keandalan penyesuaian akan berkurang.
Rangkaian regulator thyristor buatan sendiri ini tidak mengandung bagian-bagian yang langka. Saat menggunakan dioda penyearah yang ditunjukkan dalam diagram, perangkat dapat menahan beban hingga 5A (sekitar 1 kW), dengan mempertimbangkan keberadaan radiator.
Untuk meningkatkan daya perangkat yang terhubung, Anda perlu menggunakan dioda lain atau rakitan dioda yang dirancang untuk arus yang Anda butuhkan.
Thyristornya juga perlu diganti, karena KU202 didesain untuk arus maksimal hingga 10A. Di antara yang lebih kuat, thyristor domestik dari T122, T132, T142 dan seri serupa lainnya direkomendasikan.
Jumlah bagiannya tidak banyak; pada prinsipnya, pemasangan berengsel dapat diterima, tetapi pada papan sirkuit tercetak desainnya akan terlihat lebih indah dan nyaman. Gambar papan dalam format LAY. Dioda zener D814G dapat diubah ke mana saja dengan tegangan 12-15V.
Setelah dirakit, pengatur tegangan paling sederhana pada satu transistor ditujukan untuk catu daya tertentu dan konsumen tertentu; tentu saja, tidak perlu menghubungkannya di tempat lain, tetapi seperti biasa, ada saatnya kita berhenti melakukan hal yang benar. . Akibat dari hal ini adalah kesusahan dan pemikiran tentang bagaimana menjalani dan melanjutkan hidup serta keputusan untuk memulihkan apa yang telah diciptakan sebelumnya atau terus diciptakan.
Skema nomor 1
Terdapat catu daya switching stabil yang memberikan tegangan keluaran 17 volt dan arus 500 miliampere. Diperlukan perubahan tegangan secara berkala pada kisaran 11 - 13 volt. Dan transistor satu lawan satu yang terkenal mengatasi hal ini dengan sempurna. Saya hanya menambahkan LED indikasi dan resistor pembatas. Omong-omong, LED di sini bukan hanya “kunang-kunang” yang menandakan adanya tegangan keluaran. Dengan nilai resistor pembatas yang benar, bahkan perubahan kecil pada tegangan keluaran tercermin dalam kecerahan LED, yang memberikan informasi tambahan tentang kenaikan atau penurunannya. Tegangan keluaran dapat diubah dari 1,3 menjadi 16 volt.
KT829, transistor senyawa silikon frekuensi rendah yang kuat, dipasang pada radiator logam yang kuat dan tampaknya, jika perlu, ia dapat dengan mudah menahan beban berat, tetapi terjadi korsleting di sirkuit konsumen dan terbakar. Transistor memiliki penguatan tinggi dan digunakan pada amplifier frekuensi rendah - Anda benar-benar dapat melihat tempatnya di sana dan bukan di pengatur tegangan.
Di sebelah kiri komponen elektronik dilepas, di sebelah kanan disiapkan untuk penggantian. Perbedaan kuantitasnya ada dua item, namun dari segi kualitas sirkuit, sirkuit bekas dan sirkuit yang diputuskan untuk dikumpulkan, tidak ada bandingannya. Hal ini menimbulkan pertanyaan - “Apakah layak untuk menyusun skema dengan kemampuan terbatas ketika ada opsi yang lebih maju “untuk uang yang sama”, dalam arti harfiah dan kiasan dari pepatah ini?”
Skema nomor 2
Sirkuit baru ini juga memiliki sambungan listrik tiga pin. komponen (tetapi ini bukan lagi transistor) resistor konstan dan variabel, sebuah LED dengan pembatasnya sendiri. Hanya dua kapasitor elektrolitik yang ditambahkan. Biasanya, diagram rangkaian tipikal menunjukkan nilai minimum C1 dan C2 (C1=0,1 µF dan C2=1 µF) yang diperlukan untuk pengoperasian stabilizer yang stabil. Dalam praktiknya, nilai kapasitansi berkisar antara puluhan hingga ratusan mikrofarad. Wadah harus ditempatkan sedekat mungkin dengan chip. Untuk kapasitas besar, diperlukan kondisi C1>>C2. Jika kapasitansi kapasitor pada keluaran melebihi kapasitansi kapasitor pada masukan, maka timbul situasi di mana tegangan keluaran melebihi tegangan masukan, yang mengakibatkan kerusakan pada rangkaian mikro stabilizer. Untuk mengecualikannya, pasang dioda pelindung VD1.
Skema ini memiliki kemungkinan yang sangat berbeda. Tegangan masukan dari 5 hingga 40 volt, tegangan keluaran 1,2 - 37 volt. Ya, ada penurunan tegangan input-output kurang lebih 3,5 volt, namun tidak ada mawar tanpa duri. Tetapi sirkuit mikro KR142EN12A, yang disebut penstabil tegangan linier yang dapat disesuaikan, memiliki perlindungan yang baik terhadap arus beban berlebih dan perlindungan jangka pendek terhadap korsleting pada output. Suhu pengoperasiannya hingga +70 derajat Celcius, bekerja dengan pembagi tegangan eksternal. Arus beban keluaran hingga 1 A selama pengoperasian jangka panjang dan 1,5 A selama pengoperasian jangka pendek. Daya maksimum yang diperbolehkan saat beroperasi tanpa heat sink adalah 1 W, jika sirkuit mikro dipasang pada radiator dengan ukuran yang cukup (100 cm2) maka P max. = 10W.
Apa yang telah terjadi
Proses instalasi updatenya sendiri tidak memakan waktu lebih lama dari sebelumnya. Dalam hal ini, yang diperoleh bukanlah pengatur tegangan sederhana yang dihubungkan ke catu daya tegangan stabil; rangkaian rakitan, ketika dihubungkan bahkan ke transformator step-down jaringan dengan penyearah pada keluarannya, dengan sendirinya menyediakan tegangan stabil yang diperlukan. . Secara alami, tegangan keluaran transformator harus sesuai dengan parameter tegangan masukan yang diizinkan dari rangkaian mikro KR142EN12A. Sebagai gantinya, Anda dapat menggunakan stabilizer integral analog yang diimpor. Pengarang Babay iz Barnaula.
Diskusikan artikel DUA REGULATOR TEGANGAN SEDERHANA
Regulator daya thyristor digunakan baik dalam kehidupan sehari-hari (di stasiun solder analog, perangkat pemanas listrik, dll.) dan dalam produksi (misalnya, untuk memulai pembangkit listrik yang kuat). Pada peralatan rumah tangga, biasanya regulator satu fasa dipasang, pada instalasi industri lebih sering digunakan regulator tiga fasa.
Perangkat ini merupakan rangkaian elektronik yang beroperasi berdasarkan prinsip kontrol fasa untuk mengontrol daya pada beban (lebih lanjut tentang metode ini akan dibahas di bawah).
Prinsip operasi kontrol fase
Prinsip pengaturan jenis ini adalah pulsa yang membuka thyristor mempunyai fasa tertentu. Artinya, semakin jauh letaknya dari akhir setengah siklus, semakin besar amplitudo tegangan yang disuplai ke beban. Pada gambar di bawah kita melihat proses sebaliknya, ketika pulsa tiba hampir di akhir setengah siklus.
Grafik menunjukkan waktu ketika thyristor ditutup t1 (fase sinyal kontrol), seperti yang Anda lihat, thyristor terbuka hampir pada akhir setengah siklus sinusoidal, akibatnya amplitudo tegangan minimal, dan oleh karena itu, daya pada beban yang terhubung ke perangkat tidak akan signifikan (mendekati minimum). Perhatikan kasus yang disajikan pada grafik berikut.
Di sini kita melihat bahwa pulsa yang membuka thyristor terjadi di tengah setengah siklus, yaitu regulator akan mengeluarkan setengah daya maksimum yang mungkin. Pengoperasian mendekati daya maksimum ditunjukkan pada grafik berikut.
Terlihat dari grafik, impuls terjadi pada awal setengah siklus sinusoidal. Waktu ketika thyristor dalam keadaan tertutup (t3) tidak signifikan, sehingga dalam hal ini daya pada beban mendekati maksimum.
Perhatikan bahwa pengatur daya tiga fase bekerja dengan prinsip yang sama, tetapi mereka mengontrol amplitudo tegangan tidak dalam satu, tetapi dalam tiga fase sekaligus.
Metode kontrol ini mudah diterapkan dan memungkinkan Anda mengubah amplitudo tegangan secara akurat dalam kisaran 2 hingga 98 persen dari nilai nominal. Berkat ini, pengendalian kekuatan instalasi listrik menjadi mungkin. Kerugian utama dari perangkat jenis ini adalah terciptanya tingkat interferensi yang tinggi pada jaringan listrik.
Alternatif untuk mengurangi kebisingan adalah dengan mengganti thyristor ketika gelombang sinus tegangan AC melewati nol. Pengoperasian pengatur daya tersebut dapat dilihat dengan jelas pada grafik berikut.
Sebutan:
- A – grafik setengah gelombang tegangan bolak-balik;
- B – operasi thyristor pada 50% daya maksimum;
- C – grafik yang menampilkan pengoperasian thyristor pada 66%;
- D – 75% dari maksimum.
Seperti dapat dilihat dari grafik, thyristor “memotong” setengah gelombang, dan bukan sebagian, sehingga meminimalkan tingkat interferensi. Kerugian dari penerapan ini adalah ketidakmungkinan pengaturan yang mulus, tetapi untuk beban dengan inersia tinggi (misalnya berbagai elemen pemanas), kriteria ini bukan yang utama.
Video: Menguji pengatur daya thyristor
Rangkaian pengatur daya sederhana
Anda dapat mengatur kekuatan besi solder menggunakan stasiun solder analog atau digital untuk tujuan ini. Yang terakhir ini cukup mahal, dan tidak mudah untuk merakitnya tanpa pengalaman. Sedangkan perangkat analog (yang pada dasarnya adalah pengatur daya) tidak sulit dibuat dengan tangan.
Berikut adalah diagram sederhana perangkat yang menggunakan thyristor, berkat itu Anda dapat mengatur kekuatan besi solder.
Elemen radio ditunjukkan dalam diagram:
- VD – KD209 (atau karakteristik serupa)
- VS-KU203V atau yang setara;
- R 1 – resistansi dengan nilai nominal 15 kOhm;
- R 2 – resistor variabel 30 kOhm;
- C – kapasitansi tipe elektrolitik dengan nilai nominal 4,7 μF dan tegangan 50 V atau lebih;
- R n – memuat (dalam kasus kami ini adalah besi solder).
Perangkat ini hanya mengatur setengah siklus positif, sehingga daya minimum besi solder akan menjadi setengah dari daya pengenalnya. Thyristor dikendalikan melalui rangkaian yang mencakup dua resistansi dan kapasitansi. Waktu pengisian kapasitor (diatur oleh resistansi R2) mempengaruhi durasi “pembukaan” thyristor. Di bawah ini adalah jadwal pengoperasian perangkat.
Penjelasan gambar:
- grafik A – menunjukkan sinusoidal tegangan bolak-balik yang disuplai ke beban Rn (besi solder) dengan resistansi R2 mendekati 0 kOhm;
- grafik B – menampilkan amplitudo sinusoidal tegangan yang disuplai ke besi solder dengan resistansi R2 sama dengan 15 kOhm;
- grafik C, terlihat pada resistansi maksimum R2 (30 kOhm), waktu pengoperasian thyristor (t 2) menjadi minimal, yaitu besi solder beroperasi pada sekitar 50% dari daya nominal.
Diagram sirkuit perangkat ini cukup sederhana, sehingga bahkan mereka yang tidak terlalu berpengalaman dalam desain sirkuit pun dapat merakitnya sendiri. Perlu diperingatkan bahwa ketika perangkat ini beroperasi, terdapat tegangan yang berbahaya bagi kehidupan manusia di sirkuitnya, oleh karena itu semua elemennya harus diisolasi dengan andal.
Seperti yang telah dijelaskan di atas, perangkat yang beroperasi berdasarkan prinsip pengaturan fasa merupakan sumber interferensi yang kuat pada jaringan listrik. Ada dua pilihan untuk keluar dari situasi ini:
Regulator beroperasi tanpa gangguan
Di bawah ini adalah diagram pengatur daya yang tidak menimbulkan interferensi, karena tidak “memotong” setengah gelombang, tetapi “memotong” sejumlah gelombang tertentu. Kami membahas prinsip pengoperasian perangkat semacam itu di bagian “Prinsip pengoperasian kontrol fasa”, yaitu mengalihkan thyristor ke nol.
Sama seperti skema sebelumnya, penyesuaian daya terjadi pada kisaran 50 persen hingga nilai mendekati maksimum.
Daftar elemen radio yang digunakan pada perangkat, serta opsi untuk menggantinya:
Thyristor VS – KU103V;
Dioda:
VD 1 -VD 4 – KD209 (pada prinsipnya, Anda dapat menggunakan analog apa pun yang memungkinkan tegangan balik lebih dari 300V dan arus lebih dari 0,5A); VD 5 dan VD 7 – KD521 (dioda tipe pulsa apa pun dapat dipasang); VD 6 – KC191 (bisa menggunakan analog dengan tegangan stabilisasi 9V)
Kapasitor:
C 1 – tipe elektrolitik dengan kapasitas 100 μF, dirancang untuk tegangan minimal 16 V; C 2 – 33H; C 3 – 1 μF.
Resistor:
R 1 dan R 5 – 120 kOhm; R 2 -R 4 – 12 kOhm; R 6 – 1 kOhm.
Keripik:
DD1 – K176 LE5 (atau LA7); DD2 –K176TM2. Alternatifnya, logika seri 561 dapat digunakan;
R n – besi solder dihubungkan sebagai beban.
Jika tidak ada kesalahan yang terjadi saat merakit pengatur daya thyristor, maka perangkat mulai bekerja segera setelah dinyalakan; tidak diperlukan konfigurasi untuk itu. Dengan memiliki kemampuan mengukur suhu ujung besi solder, Anda dapat membuat gradasi skala untuk resistor R5.
Jika perangkat tidak berfungsi, kami sarankan untuk memeriksa kebenaran kabel elemen radio (jangan lupa untuk memutuskan sambungannya dari jaringan sebelum melakukan ini).