Üç fazlı ve tek fazlı tristörlü güç regülatörü - çalışma prensibi, devreler. DIY voltaj regülatör devresi Tristör güç regülatörü çalışma prensibi
Havya ucunun sıcaklığı birçok faktöre bağlıdır.
- Her zaman kararlı olmayan giriş ağı voltajı;
- Lehimlemenin yapıldığı masif tellerde veya kontaklarda ısı dağılımı;
- Ortam hava sıcaklıkları.
Kaliteli çalışma için havyanın ısıl gücünün belirli bir seviyede tutulması gerekir. Satışta sıcaklık kontrol cihazına sahip çok sayıda elektrikli cihaz bulunmaktadır, ancak bu tür cihazların maliyeti oldukça yüksektir.
Lehimleme istasyonları daha da gelişmiştir. Bu tür kompleksler, sıcaklığı ve gücü geniş bir aralıkta kontrol edebileceğiniz güçlü bir güç kaynağı içerir.
Fiyat işlevselliğe uygundur.
Zaten bir havyanız varsa ve regülatörlü yenisini almak istemiyorsanız ne yapmalısınız? Cevap basit - havyanın nasıl kullanılacağını biliyorsanız, ona ekleme yapabilirsiniz.
DIY havya regülatörü
Bu konu, yüksek kaliteli bir lehimleme aletiyle herkesten daha fazla ilgilenen radyo amatörleri tarafından uzun zamandır uzmanlaşmaktadır. Elektrik şemaları ve montaj prosedürleriyle size birçok popüler çözüm sunuyoruz.
İki aşamalı güç regülatörü
Bu devre, 220 voltluk alternatif voltaj ağıyla çalışan cihazlarda çalışır. Besleme iletkenlerinden birinin açık devresine bir diyot ve bir anahtar birbirine paralel olarak bağlanır. Anahtar kontakları kapalıyken havyaya standart modda güç verilir.
Açıldığında diyottan akım geçer. Alternatif akım akışı prensibine aşina iseniz cihazın çalışması netleşecektir. Akımı yalnızca bir yönde geçiren diyot, her ikinci yarım döngüde bir keserek voltajı yarı yarıya azaltır. Buna göre havyanın gücü yarı yarıya azalır.
Temel olarak, bu güç modu çalışma sırasındaki uzun duraklamalar sırasında kullanılır. Havya bekleme modunda ve ucu pek soğuk değil. Sıcaklığı %100'e getirmek için geçiş anahtarını açın; birkaç saniye sonra lehimlemeye devam edebilirsiniz. Isınma azaldığında bakır uç daha az oksitlenerek cihazın kullanım ömrünü uzatır.
ÖNEMLİ! Test yük altında, yani bir havya bağlıyken gerçekleştirilir.
Direnç R2'yi döndürürken, havya girişindeki voltaj düzgün bir şekilde değişmelidir. Devre, tasarımı oldukça kullanışlı hale getiren baş üstü soketin gövdesine yerleştirilmiştir.
ÖNEMLİ! Muhafaza - sokette kısa devreleri önlemek için bileşenlerin ısıyla büzüşen borularla güvenilir bir şekilde yalıtılması gerekir.
Prizin alt kısmı uygun bir kapakla kapatılmıştır. İdeal seçenek yalnızca baş üstü priz değil, aynı zamanda kapalı bir sokak prizidir. Bu durumda ilk seçenek tercih edildi.
Güç regülatörlü bir tür uzatma kablosu olduğu ortaya çıktı. Kullanımı çok uygundur, havya üzerinde gereksiz cihazlar yoktur ve kontrol düğmesi her zaman elinizin altındadır.
1. Direnç 4,7 kOhm mlt-0,5 (0,25 watt bile yeterli olacaktır).
2. 500kOhm-1mOhm değişken direnç, 500kOhm ile oldukça sorunsuz bir şekilde regülasyon yapacaktır, ancak yalnızca 220V-120V aralığında. 1 mOhm ile - daha sıkı regülasyon yapacak, yani 5-10 voltluk bir boşlukla regülasyon yapacak, ancak aralık artacak, 220'den 60 volta kadar regülasyon yapmak mümkün! Direncin yerleşik bir anahtarla kurulması tavsiye edilir (her ne kadar sadece bir atlama teli takarak onsuz da yapabilirsiniz).
3. Dinistör DB3. Ekonomik LSD lambalardan bir tane alabilirsiniz. (Yerli KH102 ile değiştirilebilir).
4. Diyot FR104 veya 1N4007, bu tür diyotlar hemen hemen tüm ithal radyo ekipmanlarında bulunur.
5. Akım tasarruflu LED'ler.
6. Triyak BT136-600B veya BT138-600.
7. Terminal bloklarını vidalayın. (telleri tahtaya lehimleyerek onlarsız da yapabilirsiniz).
8. Küçük radyatör (0,5 kW'a kadar gerekli değildir).
9. Film kapasitörü 400 volt, 0,1 mikrofaraddan 0,47 mikrofarad'a kadar.
AC voltaj regülatör devresi:
Cihazı monte etmeye başlayalım. İlk önce tahtayı aşındırıp kalaylayalım. Baskılı devre kartının LAY'deki çizimi arşivde bulunmaktadır. Bir arkadaş tarafından sunulan daha kompakt bir versiyon Sergey - .
Sonra kapasitörü lehimliyoruz. Fotoğraf kapasitörü kalaylı taraftan gösteriyor çünkü benim kapasitör örneğimin bacakları çok kısaydı.
Dinistörü lehimliyoruz. Dinistörün polaritesi yoktur, bu yüzden onu dilediğiniz gibi yerleştiriyoruz. Diyot, direnç, LED, jumper ve vidalı terminal bloğunu lehimliyoruz. Şunun gibi bir şeye benziyor:
Ve sonunda son aşama triyak üzerine bir radyatör takmaktır.
Ve işte zaten kutuda olan bitmiş cihazın bir fotoğrafı.
Bu cihazın dirençli yüklerle (lambalar, ısıtıcılar vb.) en etkili şekilde başa çıkacağına dikkat edilmelidir. Endüktif akım tüketicileri de bağlanabilir ancak değeri çok küçükse ayarın güvenilirliği azalacaktır.
Bu ev yapımı tristör regülatörünün devresinde herhangi bir eksik parça bulunmamaktadır. Şemada belirtilen doğrultucu diyotları kullanırken cihaz, radyatörlerin varlığını hesaba katarak 5A'ya (yaklaşık 1 kW) kadar bir yüke dayanabilir.
Bağlı cihazın gücünü artırmak için ihtiyacınız olan akıma göre tasarlanmış diğer diyotları veya diyot düzeneklerini kullanmanız gerekir.
KU202, 10A'ya kadar maksimum akım için tasarlandığından tristörün de değiştirilmesi gerekir. Daha güçlü olanlar arasında T122, T132, T142 ve diğer benzer serilerin yerli tristörleri tavsiye edilir.
Çok fazla parça yok, prensip olarak monte edilmiş montaj kabul edilebilir, ancak baskılı devre kartı üzerinde tasarım daha güzel ve daha kullanışlı görünecek. LAY formatında tahta çizimi. D814G zener diyotu, 12-15V voltajı olan herhangi bir diyotla değiştirilebilir.
Bir kez monte edildiğinde, bir transistördeki en basit voltaj regülatörü belirli bir güç kaynağı ve belirli bir tüketici için tasarlandı; elbette onu başka bir yere bağlamaya gerek yoktu, ancak her zaman olduğu gibi, doğru olanı yapmayı bıraktığımız bir an gelir. . Bunun sonucu, nasıl yaşanacağına ve daha ileri gidileceğine dair sıkıntılar ve düşünceler ve daha önce yaratılmış olanı geri yükleme veya yaratmaya devam etme kararıdır.
1 numaralı şema
17 volt çıkış voltajı ve 500 miliamper akım sağlayan stabilize bir anahtarlama güç kaynağı vardı. 11 - 13 volt aralığında voltajda periyodik bir değişiklik gerekliydi. Ve iyi bilinen bire bir transistör bununla mükemmel bir şekilde başa çıktı. Ona sadece gösterge LED'i ve sınırlama direnci ekledim. Bu arada, buradaki LED yalnızca çıkış voltajının varlığını bildiren bir "ateş böceği" değildir. Sınırlama direncinin doğru değeri ile çıkış voltajındaki küçük bir değişiklik bile LED'in parlaklığına yansır ve bu da onun artması veya azalması hakkında ek bilgi sağlar. Çıkış voltajı 1,3 ila 16 volt arasında değiştirilebilir.
Güçlü bir düşük frekanslı silikon bileşik transistör olan KT829, güçlü bir metal radyatör üzerine monte edildi ve gerekirse ağır bir yüke kolaylıkla dayanabilecek gibi görünüyordu, ancak tüketici devresinde bir kısa devre oluştu ve yandı. Transistörün yüksek bir kazancı vardır ve düşük frekanslı amplifikatörlerde kullanılır - voltaj regülatörlerinde değil, gerçekten orada yerini görebilirsiniz.
Solda elektronik bileşenler çıkarılmış, sağda değiştirilmek üzere hazırlanmıştır. Miktar farkı iki kalemdir, ancak devrelerin kalitesi açısından eskisi ile toplanmasına karar verilen devre kıyaslanamaz. Bu şu soruyu akla getiriyor: "Bu sözün gerçek ve mecazi anlamıyla," aynı para için "daha gelişmiş bir seçenek varken, sınırlı yeteneklere sahip bir plan oluşturmaya değer mi?"
Şema numarası 2
Yeni devrede ayrıca üç pinli bir elektrik bağlantısı bulunuyor. bileşen (ancak bu artık bir transistör değildir) sabit ve değişken dirençler, kendi sınırlayıcısına sahip bir LED. Yalnızca iki elektrolitik kapasitör eklendi. Tipik devre şemaları, stabilizatörün kararlı çalışması için gerekli olan C1 ve C2'nin (C1=0,1 µF ve C2=1 µF) minimum değerlerini gösterir. Pratikte kapasitans değerleri onlarca ila yüzlerce mikrofarad arasında değişmektedir. Kaplar çipe mümkün olduğunca yakın yerleştirilmelidir. Büyük kapasiteler için C1>>C2 koşulu gereklidir. Çıkıştaki kapasitörün kapasitansı girişteki kapasitörün kapasitansını aşarsa, çıkış voltajının girişi aştığı ve stabilizatör mikro devresine zarar veren bir durum ortaya çıkar. Bunu hariç tutmak için koruyucu bir diyot VD1 takın.
Bu şemanın tamamen farklı olasılıkları var. Giriş voltajı 5 ila 40 volt, çıkış voltajı 1,2 - 37 volttur. Evet yaklaşık 3,5 voltluk bir giriş-çıkış voltaj düşüşü var ama dikensiz gül olmaz. Ancak doğrusal ayarlanabilir voltaj dengeleyici olarak adlandırılan KR142EN12A mikro devresi, aşırı yük akımına karşı iyi bir korumaya ve çıkıştaki kısa devrelere karşı kısa süreli korumaya sahiptir. Çalışma sıcaklığı +70 santigrat dereceye kadar olup, harici voltaj bölücü ile çalışır. Çıkış yük akımı, uzun süreli çalışmada 1 A'ya, kısa süreli çalışmada ise 1,5 A'ya kadardır. Isı emici olmadan çalışırken izin verilen maksimum güç 1 W'dur, eğer mikro devre yeterli büyüklükte bir radyatöre (100 cm2) monte edilmişse, o zaman P max. = 10W.
Ne oldu
Güncellenen yükleme işleminin kendisi öncekinden daha fazla zaman almadı. Bu durumda, elde edilen şey, stabilize voltajlı bir güç kaynağına bağlı basit bir voltaj regülatörü değildi; monte edilmiş devre, çıkışta bir doğrultucu bulunan bir ağ düşürücü transformatöre bile bağlandığında, gerekli stabilize voltajı kendisi sağlar. . Doğal olarak, transformatörün çıkış voltajı, KR142EN12A mikro devresinin giriş voltajının izin verilen parametrelerine uygun olmalıdır. Bunun yerine içe aktarılmış bir analog entegre dengeleyiciyi kullanabilirsiniz. Yazar Babay iz Barnaula.
İKİ BASİT VOLTAJ REGÜLATÖRÜ makalesini tartışın
Tristör güç regülatörleri hem günlük yaşamda (analog lehimleme istasyonlarında, elektrikli ısıtma cihazlarında vb.) hem de üretimde (örneğin, güçlü enerji santrallerini başlatmak için) kullanılır. Ev aletlerinde kural olarak tek fazlı regülatörler kurulur, endüstriyel tesislerde üç fazlı olanlar daha sık kullanılır.
Bu cihazlar, yükteki gücü kontrol etmek için faz kontrolü prensibiyle çalışan elektronik devrelerdir (bu yöntem hakkında daha fazla bilgi aşağıda tartışılacaktır).
Faz kontrolünün çalışma prensibi
Bu tip düzenlemenin prensibi, tristörü açan darbenin belirli bir faza sahip olmasıdır. Yani, yarım döngünün sonundan ne kadar uzağa yerleştirilirse, yüke sağlanan voltajın genliği de o kadar büyük olacaktır. Aşağıdaki şekilde darbelerin neredeyse yarım döngünün sonuna ulaştığı ters süreci görüyoruz.
Grafik, tristörün kapalı olduğu zamanı gösterir t1 (kontrol sinyalinin fazı), görebileceğiniz gibi, neredeyse sinüzoidin yarım döngüsünün sonunda açılır, sonuç olarak voltaj genliği minimumdur ve bu nedenle cihaza bağlı yükteki güç önemsiz olacaktır (minimum seviyeye yakın). Aşağıdaki grafikte sunulan durumu düşünün.
Burada tristörü açan darbenin yarım döngünün ortasında gerçekleştiğini, yani regülatörün mümkün olan maksimum gücün yarısını çıkaracağını görüyoruz. Maksimum güce yakın çalışma aşağıdaki grafikte gösterilmektedir.
Grafikten görülebileceği gibi darbe sinüzoidal yarım döngünün başlangıcında meydana gelir. Tristörün kapalı durumda olduğu süre (t3) önemsizdir, dolayısıyla bu durumda yükteki güç maksimuma yaklaşır.
Üç fazlı güç regülatörlerinin aynı prensipte çalıştığını, ancak voltaj genliğini bir değil, aynı anda üç fazda kontrol ettiklerini unutmayın.
Bu kontrol yönteminin uygulanması kolaydır ve voltaj genliğini nominal değerin yüzde 2 ila 98'i arasında doğru bir şekilde değiştirmenize olanak tanır. Bu sayede elektrik tesisatlarının gücünün sorunsuz kontrolü mümkün hale gelir. Bu tip cihazların ana dezavantajı, elektrik şebekesinde yüksek düzeyde parazit oluşmasıdır.
Gürültüyü azaltmanın bir alternatifi, AC voltajı sinüs dalgası sıfırdan geçtiğinde tristörleri değiştirmektir. Böyle bir güç regülatörünün çalışması aşağıdaki grafikte açıkça görülmektedir.
Tanımlar:
- A - alternatif voltajın yarım dalgalarının grafiği;
- B – maksimum gücün %50'sinde tristörün çalışması;
- C – tristörün %66 oranında çalışmasını gösteren grafik;
- D – maksimumun %75'i.
Grafikten görülebileceği gibi, tristör yarım dalgaları "keser", bunların bir kısmını değil, bu da parazit seviyesini en aza indirir. Bu uygulamanın dezavantajı, düzgün düzenlemenin imkansızlığıdır, ancak yüksek atalete sahip yükler (örneğin, çeşitli ısıtma elemanları) için bu kriter ana kriter değildir.
Video: Tristör güç regülatörünün test edilmesi
Basit güç regülatör devresi
Bu amaçla analog veya dijital lehimleme istasyonlarını kullanarak havyanın gücünü ayarlayabilirsiniz. İkincisi oldukça pahalıdır ve deneyim olmadan bunları monte etmek kolay değildir. Analog cihazların (esasen güç regülatörleri olan) kendi ellerinizle yapılması zor değildir.
Burada, havyanın gücünü düzenleyebileceğiniz tristör kullanan bir cihazın basit bir diyagramı verilmiştir.
Diyagramda belirtilen radyo elemanları:
- VD – KD209 (veya özellikleri bakımından benzer)
- VS-KU203V veya eşdeğeri;
- R 1 – nominal değeri 15 kOhm olan direnç;
- R 2 – değişken direnç 30 kOhm;
- C - nominal değeri 4,7 μF ve voltajı 50 V veya daha fazla olan elektrolitik tip kapasitans;
- R n – yük (bizim durumumuzda bu bir havyadır).
Bu cihaz yalnızca pozitif yarım döngüyü düzenler, bu nedenle havyanın minimum gücü nominal gücün yarısı kadar olacaktır. Tristör, iki direnç ve bir kapasitans içeren bir devre aracılığıyla kontrol edilir. Kapasitörün şarj süresi (R2 direnci ile düzenlenir) tristörün "açılma" süresini etkiler. Aşağıda cihazın çalışma programı verilmiştir.
Resmin açıklaması:
- grafik A – Rn yüküne (havya) 0 kOhm'a yakın bir R2 direnci ile sağlanan alternatif voltajın sinüzoidini gösterir;
- grafik B – 15 kOhm'a eşit bir R2 direnci ile havyaya sağlanan voltajın sinüzoidinin genliğini gösterir;
- grafik C, görülebileceği gibi, maksimum direnç R2'de (30 kOhm), tristörün çalışma süresi (t2) minimum hale gelir, yani havya nominal gücün yaklaşık% 50'si ile çalışır.
Cihazın devre şeması oldukça basittir, bu nedenle devre tasarımı konusunda pek bilgili olmayanlar bile onu kendileri monte edebilir. Bu cihaz çalışırken devresinde insan hayatı için tehlikeli bir voltajın mevcut olduğu, bu nedenle tüm elemanlarının güvenilir bir şekilde yalıtılması gerektiği konusunda uyarmak gerekir.
Yukarıda açıklandığı gibi, faz regülasyonu prensibine göre çalışan cihazlar, elektrik şebekesinde güçlü bir parazit kaynağıdır. Bu durumdan çıkmak için iki seçenek vardır:
Regülatörün parazitsiz çalışması
Aşağıda, yarım dalgaları "kesmediği", ancak belirli bir miktarını "kestiği" için parazit oluşturmayan bir güç regülatörünün şeması bulunmaktadır. Böyle bir cihazın çalışma prensibini “Faz kontrolünün çalışma prensibi” bölümünde, yani tristörün sıfıra geçirilmesini tartıştık.
Önceki şemada olduğu gibi güç ayarı yüzde 50'den maksimuma yakın bir değere kadar gerçekleşiyor.
Cihazda kullanılan radyo elemanlarının listesi ve bunları değiştirme seçenekleri:
Tristör VS – KU103V;
Diyotlar:
VD 1 -VD 4 – KD209 (prensip olarak, 300V'tan fazla ters voltaja ve 0,5A'dan fazla akıma izin veren herhangi bir analogu kullanabilirsiniz); VD 5 ve VD 7 – KD521 (herhangi bir darbe tipi diyot takılabilir); VD 6 – KC191 (9V stabilizasyon voltajına sahip bir analog kullanabilirsiniz)
Kapasitörler:
C 1 - en az 16 V voltaj için tasarlanmış, 100 μF kapasiteli elektrolitik tip; C2-33H; C3 – 1 µF.
Dirençler:
R1 ve R5 – 120 kOhm; R2-R4 – 12 kOhm; R 6 – 1 kOhm.
Cips:
DD1 – K176 LE5 (veya LA7); DD2 –K176TM2. Alternatif olarak 561 serisi mantık da kullanılabilir;
R n – yük olarak bağlanan havya.
Tristör güç regülatörünün montajı sırasında herhangi bir hata yapılmadıysa, cihaz açıldıktan hemen sonra çalışmaya başlar, bunun için herhangi bir konfigürasyon gerekmez. Havya ucunun sıcaklığını ölçebilme yeteneğine sahip olarak, R5 direnci için ölçekte bir derecelendirme yapabilirsiniz.
Cihaz çalışmıyorsa, radyo elemanlarının doğru kablolamasını kontrol etmenizi öneririz (bunu yapmadan önce cihazın ağ bağlantısını kesmeyi unutmayın).