3상 및 단상 사이리스터 전력 조정기 - 작동 원리, 회로. DIY 전압 조정기 회로 사이리스터 전력 조정기 작동 원리
납땜 인두 팁의 온도는 여러 요인에 따라 달라집니다.
- 항상 안정적이지 않은 입력 네트워크 전압;
- 납땜이 수행되는 대규모 와이어 또는 접점의 열 방출;
- 주변 공기 온도.
고품질 작업을 위해서는 납땜 인두의 화력을 일정 수준으로 유지하는 것이 필요합니다. 온도 조절기를 갖춘 다양한 종류의 전기 제품이 판매되고 있지만 이러한 장치의 가격은 상당히 높습니다.
납땜 스테이션은 훨씬 더 발전되었습니다. 이러한 콤플렉스에는 광범위한 온도와 전력을 제어할 수 있는 강력한 전원 공급 장치가 포함되어 있습니다.
가격은 기능과 일치합니다.
납땜 인두가 이미 있는데 레귤레이터가 포함된 새 납땜 인두를 구입하고 싶지 않다면 어떻게 해야 합니까? 대답은 간단합니다. 납땜 인두 사용법을 알고 있다면 납땜 인두를 추가할 수 있습니다.
DIY 납땜 인두 조절기
이 주제는 누구보다 고품질 납땜 도구에 더 관심이 있는 라디오 아마추어에 의해 오랫동안 숙달되어 왔습니다. 우리는 전기 다이어그램과 조립 절차가 포함된 여러 가지 인기 있는 솔루션을 제공합니다.
2단계 전력 조절기
이 회로는 220V의 교류 전압 네트워크로 전원이 공급되는 장치에서 작동합니다. 다이오드와 스위치는 공급 도체 중 하나의 개방 회로에 서로 병렬로 연결됩니다. 스위치 접점이 닫히면 납땜 인두에 표준 모드로 전원이 공급됩니다.
열리면 다이오드를 통해 전류가 흐릅니다. 교류 전류 흐름의 원리를 잘 알고 있다면 장치의 작동이 명확해질 것입니다. 한 방향으로만 전류를 전달하는 다이오드는 두 번째 반주기마다 차단하여 전압을 절반으로 줄입니다. 따라서 납땜인두의 출력은 절반으로 줄어듭니다.
기본적으로 이 전원 모드는 작업 중 긴 휴식 시간에 사용됩니다. 납땜 인두가 대기 모드에 있고 팁이 별로 시원하지 않습니다. 온도를 100%로 높이려면 토글 스위치를 켜십시오. 그러면 몇 초 후에 납땜을 계속할 수 있습니다. 가열이 감소하면 구리 팁의 산화가 적어 장치의 수명이 연장됩니다.
중요한! 테스트는 부하 상태, 즉 납땜 인두가 연결된 상태에서 수행됩니다.
저항 R2를 회전시키면 납땜 인두 입력 전압이 원활하게 변경되어야 합니다. 회로가 오버헤드 소켓 본체에 배치되어 있어 디자인이 매우 편리합니다.
중요한! 하우징 소켓의 단락을 방지하려면 열수축 튜브로 구성 요소를 안정적으로 절연해야 합니다.
소켓 바닥은 적절한 덮개로 덮여 있습니다. 이상적인 옵션은 단순한 오버헤드 소켓이 아니라 밀봉된 거리 소켓입니다. 이 경우 첫 번째 옵션이 선택되었습니다.
그것은 전원 조절기가 있는 일종의 연장 코드로 밝혀졌습니다. 사용이 매우 편리하고 납땜 인두에 불필요한 장치가 없으며 제어 손잡이가 항상 가까이에 있습니다.
1. 저항 4.7kOhm mlt-0.5(0.25W도 가능).
2. 가변 저항 500kOhm-1mOhm, 500kOhm을 사용하면 매우 원활하게 조절되지만 220V-120V 범위에서만 가능합니다. 1mOhm을 사용하면 더 엄격하게 조절됩니다. 즉, 5-10V의 간격으로 조절되지만 범위가 증가하므로 220V에서 60V까지 조절이 가능합니다! 스위치가 내장된 저항기를 설치하는 것이 좋습니다(간단히 점퍼를 설치하면 스위치 없이도 가능).
3. 디니스터 DB3. 경제적인 LSD 램프를 구입하실 수 있습니다. (국산 KH102로 대체 가능)
4. 다이오드 FR104 또는 1N4007, 이러한 다이오드는 거의 모든 수입 무선 장비에서 발견됩니다.
5. 전류 효율적인 LED.
6. 트라이악 BT136-600B 또는 BT138-600.
7. 나사식 터미널 블록. (단순히 전선을 보드에 납땜하면 그것들 없이도 할 수 있습니다).
8. 소형 라디에이터(최대 0.5kW는 필요하지 않음).
9. 필름 커패시터 400V, 0.1μF~0.47μF.
AC 전압 조정기 회로:
장치 조립을 시작하겠습니다. 먼저 보드를 에칭하고 주석 처리해 봅시다. 인쇄 회로 기판(LAY로 그린 그림)은 아카이브에 있습니다. 친구가 제시한 좀 더 컴팩트한 버전 세르게이 - .
그런 다음 커패시터를 납땜합니다. 사진은 주석 도금 측면에서 커패시터를 보여줍니다. 커패시터의 예는 다리가 너무 짧기 때문입니다.
우리는 dinistor를 납땜합니다. dinistor는 극성이 없으므로 원하는 대로 삽입해 드립니다. 다이오드, 저항기, LED, 점퍼 및 나사 터미널 블록을 납땜합니다. 다음과 같이 보입니다.
그리고 마지막 단계는 트라이악에 라디에이터를 설치하는 것이다.
그리고 이미 케이스에 들어있는 완성된 장치의 사진이 있습니다.
이 장치는 램프, 히터 등의 저항성 부하에 가장 효과적으로 대처할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 유도 전류 소비자도 연결할 수 있지만 값이 너무 작으면 조정 신뢰성이 떨어집니다.
이 수제 사이리스터 조정기의 회로에는 부족한 부품이 포함되어 있지 않습니다. 다이어그램에 표시된 정류기 다이오드를 사용하는 경우 장치는 라디에이터의 존재를 고려하여 최대 5A(약 1kW)의 부하를 견딜 수 있습니다.
연결된 장치의 전력을 높이려면 필요한 전류에 맞게 설계된 다른 다이오드 또는 다이오드 어셈블리를 사용해야 합니다.
KU202는 최대 10A의 전류에 맞게 설계되었기 때문에 사이리스터도 교체해야 합니다. 더 강력한 것 중에는 T122, T132, T142 및 기타 유사한 시리즈의 국내 사이리스터가 권장됩니다.
부품 수가 많지 않아 원칙적으로 실장 장착이 허용되지만 인쇄 회로 기판에서는 디자인이 더 아름답고 편리해 보입니다. LAY 형식으로 보드를 그립니다. D814G 제너 다이오드는 12-15V 전압으로 변경할 수 있습니다.
일단 조립되면 하나의 트랜지스터에서 가장 간단한 전압 조정기는 특정 전원 공급 장치와 특정 소비자를 위해 고안되었습니다. 물론 다른 곳에 연결할 필요는 없었지만 항상 그렇듯이 올바른 일을 중단하는 순간이 옵니다. . 그 결과는 어떻게 살고 더 나아가는지에 대한 고민과 생각, 그리고 이전에 만들어진 것을 복원하거나 계속 창조하기로 결정한 것입니다.
계획 번호 1
17V의 출력 전압과 500mA의 전류를 제공하는 안정화된 스위칭 전원 공급 장치가 있었습니다. 11~13V 범위에서 주기적인 전압 변화가 필요했습니다. 그리고 잘 알려진 하나의 트랜지스터가 이에 완벽하게 대처했습니다. 표시 LED와 제한 저항만 추가했습니다. 그런데 여기의 LED는 출력 전압의 존재를 알리는 "반딧불이"일 뿐만이 아닙니다. 제한 저항의 정확한 값을 사용하면 출력 전압의 작은 변화라도 LED 밝기에 반영되어 증가 또는 감소에 대한 추가 정보를 제공합니다. 출력 전압은 1.3V에서 16V로 변경될 수 있습니다.
강력한 금속 방열판 위에 강력한 저주파 실리콘 복합 트랜지스터인 KT829를 탑재해 필요하다면 큰 부하에도 쉽게 견딜 수 있을 것 같았으나 소비자 회로에서 합선이 발생해 소실됐다. 트랜지스터는 이득이 높고 저주파 증폭기에 사용됩니다. 전압 조정기가 아니라 그 위치를 실제로 볼 수 있습니다.
왼쪽에는 제거된 전자 부품이 있고 오른쪽에는 교체할 준비가 되어 있는 부품이 있습니다. 양의 차이는 두 가지이지만, 회로의 품질에 있어서는 전자와 수집하기로 결정된 것이 비교가 되지 않습니다. 이는 "이 말의 문자적이고 비유적인 의미에서 "동일한 비용으로" 더 발전된 옵션이 있을 때 제한된 기능으로 계획을 조립할 가치가 있습니까?"라는 질문을 제기합니다.
계획 번호 2
새로운 회로에는 3핀 전기 연결도 있습니다. 구성 요소(그러나 더 이상 트랜지스터가 아님) 상수 및 가변 저항기, 자체 리미터가 있는 LED. 전해 콘덴서는 2개만 추가되었습니다. 일반적으로 일반적인 도표에는 스태빌라이저의 안정적인 작동에 필요한 C1 및 C2의 최소값(C1=0.1μF 및 C2=1μF)이 표시되어 있습니다. 실제로 커패시턴스 값의 범위는 수십에서 수백 마이크로패럿입니다. 용기는 가능한 한 칩에 가깝게 위치해야 합니다. 대용량의 경우 C1>>C2 조건이 필요합니다. 출력 커패시터의 커패시턴스가 입력 커패시터의 커패시턴스를 초과하면 출력 전압이 입력을 초과하여 안정기 마이크로 회로가 손상되는 상황이 발생합니다. 이를 제외하려면 보호 다이오드 VD1을 설치하십시오.
이 계획은 완전히 다른 가능성을 가지고 있습니다. 입력 전압은 5~40V이고, 출력 전압은 1.2~37V입니다. 그렇습니다. 입출력 전압 강하는 약 3.5V 정도입니다. 하지만 가시 없는 장미는 없습니다. 그러나 선형 가변 전압 안정기라고 불리는 KR142EN12A 마이크로 회로는 과도한 부하 전류에 대한 우수한 보호 기능과 출력 단락에 대한 단기 보호 기능을 갖추고 있습니다. 작동 온도는 최대 섭씨 +70도이며 외부 전압 분배기와 함께 작동합니다. 출력 부하 전류는 장기 작동 시 최대 1A, 단기 작동 시 최대 1.5A입니다. 방열판 없이 작동할 때 허용되는 최대 전력은 1W입니다. 마이크로 회로가 충분한 크기(100cm2)의 라디에이터에 설치된 경우 P max. = 10W.
무슨 일이에요
업데이트된 설치 프로세스 자체는 이전 설치 프로세스보다 시간이 더 걸리지 않았습니다. 이 경우 얻은 것은 단순히 안정화된 전압 전원에 연결된 전압 조정기가 아니라, 조립된 회로가 출력에 정류기를 갖춘 네트워크 강압 변압기에 연결되면 자체적으로 필요한 안정화된 전압을 제공합니다. . 당연히 변압기의 출력 전압은 KR142EN12A 마이크로 회로의 입력 전압의 허용 매개변수와 일치해야 합니다. 대신 가져온 아날로그 적분 안정 장치를 사용할 수 있습니다. 작가 바바이 이즈 바르나울라.
두 가지 간단한 전압 조정기 기사에 대해 토론하십시오.
사이리스터 전력 조정기는 일상 생활(아날로그 납땜 스테이션, 전기 가열 장치 등)과 생산(예: 강력한 발전소 가동) 모두에서 사용됩니다. 가전 제품에는 일반적으로 단상 조정기가 설치되며 산업 설비에서는 3상 조정기가 더 자주 사용됩니다.
이러한 장치는 위상 제어 원리에 따라 작동하여 부하의 전력을 제어하는 전자 회로입니다(이 방법에 대한 자세한 내용은 아래에서 설명합니다).
위상 제어의 작동 원리
이 유형의 조절 원리는 사이리스터를 여는 펄스가 특정 위상을 갖는다는 것입니다. 즉, 반주기의 끝에서 멀수록 부하에 공급되는 전압의 진폭은 커집니다. 아래 그림에서는 펄스가 거의 반주기 끝에 도달하는 반대 과정을 볼 수 있습니다.
그래프는 사이리스터가 닫히는 시간 t1 (제어 신호의 위상)을 보여줍니다. 보시다시피 정현파의 반주기 끝에서 거의 열리므로 전압 진폭이 최소화됩니다. 따라서 장치에 연결된 부하의 전력은 미미합니다(최소에 가깝습니다). 다음 그래프에 제시된 사례를 고려하십시오.
여기서 우리는 사이리스터를 여는 펄스가 반주기 중간에 발생한다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 레귤레이터는 가능한 최대 전력의 절반을 출력합니다. 다음 그래프는 최대 전력에 가까운 작동을 보여줍니다.
그래프에서 볼 수 있듯이 펄스는 정현파 반주기의 시작 부분에서 발생합니다. 사이리스터가 닫힌 상태에 있는 시간(t3)은 중요하지 않으므로 이 경우 부하의 전력은 최대에 접근합니다.
3상 전력 조정기는 동일한 원리로 작동하지만 전압 진폭을 한 단계가 아닌 한 번에 세 단계로 제어합니다.
이 제어 방법은 구현하기 쉽고 공칭 값의 2~98% 범위에서 전압 진폭을 정확하게 변경할 수 있습니다. 덕분에 전기 설비의 전력을 원활하게 제어할 수 있습니다. 이 유형의 장치의 가장 큰 단점은 전기 네트워크에 높은 수준의 간섭이 발생한다는 것입니다.
잡음을 줄이는 대안은 AC 전압 사인파가 0을 통과할 때 사이리스터를 전환하는 것입니다. 이러한 전력 조정기의 작동은 다음 그래프에서 명확하게 볼 수 있습니다.
명칭:
- A – 교류 전압의 반파 그래프;
- B – 최대 전력의 50%에서 사이리스터 작동;
- C – 66%에서 사이리스터의 작동을 표시하는 그래프;
- D – 최대값의 75%.
그래프에서 볼 수 있듯이 사이리스터는 반파의 일부가 아닌 반파를 "차단"하여 간섭 수준을 최소화합니다. 이 구현의 단점은 원활한 조절이 불가능하다는 점이지만 관성이 높은 부하(예: 다양한 가열 요소)의 경우 이 기준이 주요 기준이 아닙니다.
비디오: 사이리스터 전력 조정기 테스트
간단한 전력 조정기 회로
이를 위해 아날로그 또는 디지털 납땜 스테이션을 사용하여 납땜 인두의 출력을 조정할 수 있습니다. 후자는 꽤 비싸고 경험 없이는 조립하기가 쉽지 않습니다. 아날로그 장치(본질적으로 전력 조정기임)는 직접 손으로 만드는 것이 어렵지 않습니다.
다음은 납땜 인두의 전력을 조절할 수 있는 사이리스터를 사용하는 장치의 간단한 다이어그램입니다.
다이어그램에 표시된 무선 요소:
- VD – KD209 (또는 유사한 특성)
- VS-KU203V 또는 동급;
- R 1 – 공칭 값이 15kOhm인 저항;
- R 2 – 가변 저항 30kOhm;
- C – 공칭 값이 4.7μF이고 전압이 50V 이상인 전해 유형 커패시턴스;
- R n – 부하(이 경우 납땜 인두).
이 장치는 양의 반주기만 조절하므로 납땜 인두의 최소 전력은 정격 전력의 절반이 됩니다. 사이리스터는 두 개의 저항과 커패시턴스를 포함하는 회로를 통해 제어됩니다. 커패시터의 충전 시간(저항 R2에 의해 조절됨)은 사이리스터의 "개방" 기간에 영향을 미칩니다. 아래는 장치의 작동 일정입니다.
그림 설명:
- 그래프 A – 저항 R2가 0kOhm에 가까운 부하 Rn(납땜 인두)에 공급되는 교류 전압의 정현파를 보여줍니다.
- 그래프 B – 저항 R2가 15kOhm인 납땜 인두에 공급되는 전압의 정현파 진폭을 표시합니다.
- 그래프 C에서 볼 수 있듯이 최대 저항 R2(30kOhm)에서 사이리스터의 작동 시간(t2)이 최소화됩니다. 즉, 납땜 인두는 공칭 전력의 약 50%로 작동합니다.
장치의 회로도는 매우 간단하므로 회로 설계에 익숙하지 않은 사람도 직접 조립할 수 있습니다. 이 장치가 작동할 때 회로에 인명에 위험한 전압이 존재하므로 모든 요소를 안정적으로 절연해야 한다는 점을 경고해야 합니다.
위에서 이미 설명한 것처럼 위상 조절 원리에 따라 작동하는 장치는 전기 네트워크에서 강력한 간섭의 원인입니다. 이 상황에서 벗어나는 데는 두 가지 옵션이 있습니다.
간섭 없이 작동하는 레귤레이터
아래는 반파를 "차단"하지 않고 일정량을 "차단"하기 때문에 간섭을 생성하지 않는 전력 조정기의 다이어그램입니다. "위상 제어 작동 원리"섹션에서 이러한 장치의 작동 원리, 즉 사이리스터를 0으로 전환하는 원리에 대해 논의했습니다.
이전 방식과 마찬가지로 전력 조정은 50%에서 최대값에 가까운 값 범위에서 발생합니다.
장치에 사용되는 무선 요소 목록 및 교체 옵션:
사이리스터 VS – KU103V;
다이오드:
VD 1 -VD 4 – KD209(원칙적으로 300V 이상의 역전압과 0.5A 이상의 전류를 허용하는 모든 아날로그를 사용할 수 있음) VD 5 및 VD 7 – KD521(모든 펄스형 다이오드 설치 가능) VD 6 – KC191 (안정화 전압이 9V인 아날로그를 사용할 수 있음)
커패시터:
C 1 – 최소 16V의 전압을 위해 설계된 100μF 용량의 전해 유형; C 2 – 33H; C 3 – 1μF.
저항기:
R 1 및 R 5 – 120kΩ; R 2 -R 4 – 12kΩ; R 6 – 1kΩ.
작은 조각:
DD1 – K176 LE5(또는 LA7); DD2 –K176TM2. 대안으로 561 시리즈 로직을 사용할 수 있습니다.
R n - 부하로 연결된 납땜 인두.
사이리스터 전력 조정기를 조립할 때 오류가 발생하지 않으면 장치는 전원을 켠 직후 작동을 시작하며 구성이 필요하지 않습니다. 납땜 인두 팁의 온도를 측정할 수 있으면 저항 R5의 눈금을 그라데이션으로 만들 수 있습니다.
장치가 작동하지 않으면 무선 요소의 올바른 배선을 확인하는 것이 좋습니다(이 작업을 수행하기 전에 네트워크에서 연결을 끊는 것을 잊지 마십시오).