Trīsfāzu un vienfāzes tiristoru jaudas regulators - darbības princips, shēmas. DIY sprieguma regulatora ķēde Tiristoru jaudas regulatora darbības princips
Lodāmura gala temperatūra ir atkarīga no daudziem faktoriem.
- Ieejas tīkla spriegums, kas ne vienmēr ir stabils;
- Siltuma izkliedēšana masīvajos vados vai kontaktos, uz kuriem tiek veikta lodēšana;
- Apkārtējā gaisa temperatūra.
Lai veiktu kvalitatīvu darbu, ir nepieciešams uzturēt lodāmura siltuma jaudu noteiktā līmenī. Pārdošanā ir liela izvēle elektriskajām ierīcēm ar temperatūras regulatoru, taču šādu ierīču izmaksas ir diezgan augstas.
Lodēšanas stacijas ir vēl progresīvākas. Šādos kompleksos ir jaudīgs barošanas avots, ar kuru jūs varat kontrolēt temperatūru un jaudu plašā diapazonā.
Cena atbilst funkcionalitātei.
Ko darīt, ja jums jau ir lodāmurs un nevēlaties pirkt jaunu ar regulatoru? Atbilde ir vienkārša - ja jūs zināt, kā izmantot lodāmuru, varat veikt tam papildinājumu.
DIY lodāmura regulators
Šo tēmu jau sen ir apguvuši radioamatieri, kurus vairāk nekā jebkurš cits interesē kvalitatīvs lodēšanas instruments. Mēs piedāvājam jums vairākus populārus risinājumus ar elektriskajām shēmām un montāžas procedūrām.
Divpakāpju jaudas regulators
Šī shēma darbojas ierīcēs, kuras darbina 220 voltu maiņstrāvas tīkls. Diode un slēdzis ir savienoti paralēli viens otram viena barošanas vadītāja atvērtajā ķēdē. Kad slēdža kontakti ir aizvērti, lodāmurs tiek darbināts standarta režīmā.
Atverot, strāva plūst caur diodi. Ja esat iepazinies ar maiņstrāvas plūsmas principu, ierīces darbība būs skaidra. Diode, laižot strāvu tikai vienā virzienā, atslēdzas katru otro pusciklu, samazinot spriegumu uz pusi. Attiecīgi lodāmura jauda tiek samazināta uz pusi.
Būtībā šis jaudas režīms tiek izmantots ilgu pārtraukumu laikā darba laikā. Lodāmurs ir gaidīšanas režīmā un uzgalis nav īpaši foršs. Lai paaugstinātu temperatūru līdz 100%, ieslēdziet pārslēgšanas slēdzi - un pēc dažām sekundēm varat turpināt lodēšanu. Kad apkure samazinās, vara uzgalis mazāk oksidējas, pagarinot ierīces kalpošanas laiku.
SVARĪGS! Pārbaude tiek veikta zem slodzes, tas ir, ar pievienotu lodāmuru.
Rotējot rezistoru R2, spriegumam pie lodāmura ieejas vienmērīgi jāmainās. Ķēde ir ievietota gaisvadu kontaktligzdas korpusā, kas padara dizainu ļoti ērtu.
SVARĪGS! Ir nepieciešams droši izolēt sastāvdaļas ar termosarūkošām caurulēm, lai novērstu īssavienojumus korpusā - kontaktligzdā.
Kontaktligzdas apakšdaļa ir pārklāta ar piemērotu vāku. Ideāls variants ir ne tikai kontaktligzda virs galvas, bet gan slēgta ielas kontaktligzda. Šajā gadījumā tika izvēlēta pirmā iespēja.
Tas izrādās sava veida pagarinātājs ar jaudas regulatoru. Tas ir ļoti ērti lietojams, uz lodāmura nav nevajadzīgu ierīču, un vadības poga vienmēr ir pie rokas.
1. Rezistors 4,7 kOhm mlt-0,5 (der pat 0,25 vati).
2. Mainīgais rezistors 500kOhm-1mOhm, ar 500kOhm tas regulēs diezgan gludi, bet tikai 220V-120V diapazonā. Ar 1 mOhm - regulēs stingrāk, tas ir, regulēs ar 5-10 voltu atstarpi, bet diapazons palielināsies, iespējams regulēt no 220 līdz 60 voltiem! Rezistoru ieteicams uzstādīt ar iebūvētu slēdzi (lai gan jūs varat iztikt bez tā, vienkārši uzstādot džemperi).
3. Dinistor DB3. To var iegūt no ekonomiskajām LSD lampām. (Var aizstāt ar vietējo KH102).
4. Diode FR104 vai 1N4007, šādas diodes ir atrodamas gandrīz jebkurā importētajā radioiekārtā.
5. Strāvas efektīvas gaismas diodes.
6. Triac BT136-600B vai BT138-600.
7. Skrūvējiet spaiļu blokus. (bez tiem var iztikt, vienkārši pielodējot vadus pie tāfeles).
8. Mazs radiators (līdz 0,5 kW nav nepieciešams).
9. Filmas kondensators 400 volti, no 0,1 mikrofaradas līdz 0,47 mikrofaradiem.
Maiņstrāvas sprieguma regulatora ķēde:
Sāksim montēt ierīci. Vispirms iegravēsim un skārdīsim dēli. Iespiedshēmas plate - tās rasējums LAY, atrodas arhīvā. Kompaktāka versija, ko piedāvā draugs Sergejs - .
Tad mēs pielodējam kondensatoru. Fotoattēlā ir redzams kondensators no alvošanas puses, jo manam kondensatora piemēram bija pārāk īsas kājas.
Lodējam dinistoru. Dinistoram nav polaritātes, tāpēc ievietojam to, kā vēlaties. Lodējam diodes, rezistoru, LED, džemperi un skrūvju spaiļu bloku. Tas izskatās apmēram šādi:
Un galu galā pēdējais posms ir radiatora uzstādīšana uz triac.
Un šeit ir gatavās ierīces fotoattēls jau korpusā.
Jāpiebilst, ka šī ierīce visefektīvāk tiks galā ar pretestības slodzēm – lampām, sildītājiem u.c. Var pieslēgt arī induktīvās strāvas patērētājus, taču, ja tā vērtība ir pārāk maza, regulēšanas uzticamība samazināsies.
Šī paštaisītā tiristoru regulatora ķēdē nav detaļu. Izmantojot diagrammā norādītās taisngriežu diodes, ierīce var izturēt slodzi līdz 5A (apmēram 1 kW), ņemot vērā radiatoru klātbūtni.
Lai palielinātu pievienotās ierīces jaudu, ir jāizmanto citas diodes vai diožu komplekti, kas paredzēti nepieciešamajai strāvai.
Jāmaina arī tiristors, jo KU202 paredzēts maksimālai strāvai līdz 10A. Starp jaudīgākajiem ir ieteicami vietējie tiristori T122, T132, T142 un citas līdzīgas sērijas.
Detaļu nav tik daudz, principā ir pieņemama montāža, bet uz iespiedshēmas plates dizains izskatīsies skaistāks un ērtāks. Tāfeles rasējums LAY formātā. Zener diodi D814G var nomainīt uz jebkuru ar spriegumu 12-15V.
Salikts vienkāršākais sprieguma regulators uz viena tranzistora bija paredzēts konkrētam barošanas avotam un konkrētam patērētājam, protams, nekur citur nevajadzēja pieslēgt, bet kā vienmēr pienāk brīdis, kad pārstājam darīt pareizi. . Sekas tam ir nepatikšanas un domas par to, kā dzīvot un būt tālāk, un lēmums atjaunot agrāk radīto vai turpināt radīt.
Shēmas numurs 1
Bija stabilizēts komutācijas barošanas avots, kas deva izejas spriegumu 17 volti un strāvu 500 miliamperus. Bija nepieciešama periodiska sprieguma maiņa 11–13 voltu diapazonā. Un labi zināmais tranzistors viens pret vienu ar to tika galā lieliski. Es tam pievienoju tikai indikācijas LED un ierobežojošo rezistoru. Starp citu, gaismas diode šeit ir ne tikai "ugunspuķe", kas signalizē par izejas sprieguma klātbūtni. Ar pareizu ierobežojošā rezistora vērtību pat nelielas izejas sprieguma izmaiņas tiek atspoguļotas gaismas diodes spilgtumā, kas sniedz papildu informāciju par tā palielināšanos vai samazināšanos. Izejas spriegumu var mainīt no 1,3 līdz 16 voltiem.
Uz jaudīga metāla radiatora tika uzstādīts jaudīgs zemfrekvences silīcija savienojumu tranzistors KT829 un šķita, ka nepieciešamības gadījumā tas var viegli izturēt lielu slodzi, taču patērētāja ķēdē notika īssavienojums un tas izdega. Tranzistors ir ar lielu pastiprinājumu un tiek izmantots zemfrekvences pastiprinātājos - tur tiešām var redzēt tā vietu nevis sprieguma regulatoros.
Kreisajā pusē ir noņemti elektroniskie komponenti, labajā pusē ir sagatavoti nomaiņai. Kvantitatīvā atšķirība ir divas pozīcijas, bet ķēdes kvalitātes ziņā – pirmā un tā, kuru nolemts savākt, tā ir nesalīdzināma. Tas liek uzdot jautājumu - "Vai ir vērts salikt shēmu ar ierobežotām iespējām, ja ir uzlabota iespēja "par to pašu naudu" šī teiciena tiešā un pārnestā nozīmē?"
Shēmas numurs 2
Jaunajai shēmai ir arī trīs kontaktu elektriskais savienojums. komponentu (bet tas jau nav tranzistors) nemainīgie un mainīgie rezistori, LED ar savu ierobežotāju. Ir pievienoti tikai divi elektrolītiskie kondensatori. Parasti tipiskās shēmas norāda minimālās vērtības C1 un C2 (C1=0,1 µF un C2=1 µF), kas nepieciešamas stabilai stabilizatora darbībai. Praksē kapacitātes vērtības svārstās no desmitiem līdz simtiem mikrofaradu. Tvertnēm jābūt novietotām pēc iespējas tuvāk mikroshēmai. Lielām ietilpībām ir nepieciešams nosacījums C1>>C2. Ja kondensatora kapacitāte pie izejas pārsniedz kondensatora kapacitāti pie ieejas, tad rodas situācija, kad izejas spriegums pārsniedz ieeju, kas noved pie stabilizatora mikroshēmas bojājumiem. Lai to izslēgtu, uzstādiet aizsargdiodi VD1.
Šai shēmai ir pavisam citas iespējas. Ieejas spriegums ir no 5 līdz 40 voltiem, izejas spriegums ir 1,2 - 37 volti. Jā, ir aptuveni 3,5 voltu ieejas-izejas sprieguma kritums, taču nav rožu bez ērkšķiem. Bet KR142EN12A mikroshēmai, ko sauc par lineāri regulējamu sprieguma stabilizatoru, ir laba aizsardzība pret pārslodzes strāvu un īslaicīga aizsardzība pret īssavienojumiem izejā. Tā darba temperatūra ir līdz + 70 grādiem pēc Celsija, darbojas ar ārējo sprieguma dalītāju. Izejas slodzes strāva ir līdz 1 A ilgstošas darbības laikā un 1,5 A īslaicīgas darbības laikā. Maksimālā pieļaujamā jauda, strādājot bez radiatora ir 1 W, ja mikroshēma ir uzstādīta uz pietiekama izmēra radiatora (100 cm2) tad P max. = 10 W.
Kas notika
Pats atjauninātais instalēšanas process neaizņēma vairāk laika kā iepriekšējais. Šajā gadījumā iegūtais nebija vienkāršs sprieguma regulators, kas ir pieslēgts pie stabilizēta sprieguma barošanas avota, samontētā ķēde, pieslēdzot pat tīkla pazeminošajam transformatoram ar taisngriezi izejā, pati nodrošina nepieciešamo stabilizēto spriegumu. . Protams, transformatora izejas spriegumam jāatbilst mikroshēmas KR142EN12A ieejas sprieguma pieļaujamajiem parametriem. Tā vietā varat izmantot importētu analogo integrēto stabilizatoru. Autors Babay iz Barnaula.
Apspriediet rakstu DIVI VIENKĀRŠI SPRIEGUMA REGULATORI
Tiristoru jaudas regulatori tiek izmantoti gan ikdienas dzīvē (analogās lodēšanas stacijās, elektriskās apkures ierīcēs utt.), gan ražošanā (piemēram, jaudīgu spēkstaciju iedarbināšanai). Sadzīves ierīcēs parasti tiek uzstādīti vienfāzes regulatori, rūpnieciskajās iekārtās biežāk tiek izmantoti trīsfāzu regulatori.
Šīs ierīces ir elektroniskas shēmas, kas darbojas pēc fāzes vadības principa, lai kontrolētu jaudu slodzes laikā (vairāk par šo metodi tiks apspriests tālāk).
Fāzes kontroles darbības princips
Šāda veida regulēšanas princips ir tāds, ka impulsam, kas atver tiristoru, ir noteikta fāze. Tas ir, jo tālāk tas atrodas no puscikla beigām, jo lielāka būs slodzei piegādātā sprieguma amplitūda. Zemāk redzamajā attēlā redzams apgrieztais process, kad impulsi pienāk gandrīz puscikla beigās.
Grafikā parādīts laiks, kad tiristors ir aizvērts t1 (vadības signāla fāze), kā redzat, tas atveras gandrīz sinusoīda puscikla beigās, kā rezultātā sprieguma amplitūda ir minimāla, un tāpēc jauda ierīcei pievienotajā slodzē būs nenozīmīga (tuvu minimumam). Apsveriet gadījumu, kas parādīts nākamajā grafikā.
Šeit mēs redzam, ka impulss, kas atver tiristoru, notiek puscikla vidū, tas ir, regulators izvadīs pusi no maksimālās iespējamās jaudas. Darbība ar gandrīz maksimālo jaudu ir parādīta nākamajā diagrammā.
Kā redzams no grafika, impulss notiek sinusoidālā puscikla sākumā. Laiks, kad tiristors atrodas slēgtā stāvoklī (t3), ir nenozīmīgs, tāpēc šajā gadījumā jauda slodzē tuvojas maksimumam.
Ņemiet vērā, ka trīsfāzu jaudas regulatori darbojas pēc tāda paša principa, taču tie kontrolē sprieguma amplitūdu nevis vienā, bet trīs fāzēs uzreiz.
Šī vadības metode ir viegli īstenojama un ļauj precīzi mainīt sprieguma amplitūdu diapazonā no 2 līdz 98 procentiem no nominālās vērtības. Pateicoties tam, kļūst iespējama vienmērīga elektroinstalācijas jaudas kontrole. Galvenais šāda veida ierīču trūkums ir augsta līmeņa traucējumu radīšana elektrotīklā.
Alternatīva trokšņa samazināšanai ir tiristoru pārslēgšana, kad maiņstrāvas sprieguma sinusoidālais vilnis iet cauri nullei. Šāda jaudas regulatora darbību var skaidri redzēt nākamajā grafikā.
Apzīmējumi:
- A – maiņstrāvas pusviļņu grafiks;
- B – tiristoru darbība ar 50% no maksimālās jaudas;
- C – grafiks, kas attēlo tiristora darbību pie 66%;
- D – 75% no maksimālā.
Kā redzams no grafika, tiristors “nogriež” pusviļņus, nevis to daļas, kas samazina traucējumu līmeni. Šīs ieviešanas trūkums ir vienmērīgas regulēšanas neiespējamība, bet slodzēm ar lielu inerci (piemēram, dažādiem sildelementiem) šis kritērijs nav galvenais.
Video: tiristoru jaudas regulatora pārbaude
Vienkārša jaudas regulatora ķēde
Šim nolūkam varat pielāgot lodāmura jaudu, izmantojot analogās vai digitālās lodēšanas stacijas. Pēdējie ir diezgan dārgi, un bez pieredzes tos nav viegli salikt. Lai gan analogās ierīces (kas būtībā ir jaudas regulatori) nav grūti izgatavot ar savām rokām.
Šeit ir vienkārša ierīces shēma, kurā tiek izmantoti tiristori, pateicoties kuriem jūs varat regulēt lodāmura jaudu.
Diagrammā norādītie radioelementi:
- VD – KD209 (vai līdzīgi pēc īpašībām)
- VS-KU203V vai tā ekvivalents;
- R 1 – pretestība ar nominālvērtību 15 kOhm;
- R 2 – mainīgais rezistors 30 kOhm;
- C – elektrolītiskā tipa kapacitāte ar nominālo vērtību 4,7 μF un spriegumu 50 V vai vairāk;
- R n – slodze (mūsu gadījumā tas ir lodāmurs).
Šī ierīce regulē tikai pozitīvo pusciklu, tāpēc lodāmura minimālā jauda būs puse no nominālās. Tiristoru kontrolē caur ķēdi, kas ietver divas pretestības un kapacitāti. Kondensatora uzlādes laiks (to regulē pretestība R2) ietekmē tiristora “atvēršanas” ilgumu. Zemāk ir ierīces darbības grafiks.
Attēla skaidrojums:
- grafiks A – parāda slodzei Rn (lodāmuram) pievadīta maiņstrāvas sinusoīda ar pretestību R2 tuvu 0 kOhm;
- grafiks B – parāda lodāmuram pievadītā sprieguma sinusoīda amplitūdu ar pretestību R2, kas vienāda ar 15 kOhm;
- C diagrammā, kā redzams no tā, pie maksimālās pretestības R2 (30 kOhm) tiristora darbības laiks (t 2) kļūst minimāls, tas ir, lodāmurs darbojas ar aptuveni 50% no nominālās jaudas.
Ierīces shēmas shēma ir diezgan vienkārša, tāpēc pat tie, kas nav pārāk labi pārzina ķēdes dizainu, var to salikt paši. Jābrīdina, ka, šai ierīcei darbojoties, tās ķēdē atrodas cilvēka dzīvībai bīstams spriegums, tāpēc visiem tās elementiem jābūt droši izolētiem.
Kā jau aprakstīts iepriekš, ierīces, kas darbojas pēc fāzes regulēšanas principa, ir spēcīgu traucējumu avots elektrotīklā. Ir divas iespējas, kā izkļūt no šīs situācijas:
Regulators darbojas bez traucējumiem
Zemāk ir diagramma jaudas regulatoram, kas nerada traucējumus, jo tas nevis “nogriež” pusviļņus, bet gan “nogriež” noteiktu daudzumu no tiem. Šādas ierīces darbības principu mēs apspriedām sadaļā “Fāzes vadības darbības princips”, proti, tiristora pārslēgšanu uz nulli.
Tāpat kā iepriekšējā shēmā, jaudas regulēšana notiek diapazonā no 50 procentiem līdz vērtībai, kas ir tuvu maksimumam.
Ierīcē izmantoto radioelementu saraksts, kā arī to nomaiņas iespējas:
Tiristors VS – KU103V;
Diodes:
VD 1 -VD 4 - KD209 (principā jūs varat izmantot jebkurus analogus, kas pieļauj reverso spriegumu, kas pārsniedz 300 V, un strāvu, kas pārsniedz 0,5 A); VD 5 un VD 7 – KD521 (var uzstādīt jebkuru impulsa tipa diodi); VD 6 – KC191 (varat izmantot analogu ar stabilizācijas spriegumu 9V)
Kondensatori:
C 1 – elektrolītiskais tips ar jaudu 100 μF, paredzēts vismaz 16 V spriegumam; C2-33H; C 3 – 1 µF.
Rezistori:
R 1 un R 5 – 120 kOhm; R 2 -R 4 – 12 kOhm; R 6 – 1 kOhm.
Čipsi:
DD1 – K176 LE5 (vai LA7); DD2 –K176TM2. Alternatīvi var izmantot 561 sērijas loģiku;
R n – lodāmurs, kas pieslēgts kā slodze.
Ja tiristora jaudas regulatora montāžā netika pieļautas kļūdas, ierīce sāk darboties uzreiz pēc ieslēgšanas, tai nav nepieciešama konfigurācija. Ja ir iespēja izmērīt lodāmura gala temperatūru, varat veikt rezistora R5 skalas gradāciju.
Ja ierīce nedarbojas, mēs iesakām pārbaudīt radio elementu pareizu vadu (neaizmirstiet to atvienot no tīkla pirms to izdarīt).