Regulator napona mikrokola 220 volti. Tiristorski regulator napona jednostavan sklop, princip rada

Poluvodički uređaj koji ima 5 p-n spojeva i sposoban je da propušta struju u smjeru naprijed i nazad naziva se trijak. Zbog nemogućnosti rada na visokim frekvencijama naizmjenične struje, visoke osjetljivosti na elektromagnetne smetnje i značajnog stvaranja topline pri prebacivanju velikih opterećenja, trenutno se ne koriste u širokoj upotrebi u industrijskim instalacijama velike snage.

Tamo ih uspješno zamjenjuju sklopovi zasnovani na tiristorima i IGBT tranzistorima. Ali kompaktne dimenzije uređaja i njegova izdržljivost, u kombinaciji s niskom cijenom i jednostavnošću upravljačkog kruga, omogućili su im upotrebu u područjima gdje gore navedeni nedostaci nisu značajni.

Danas se triac krugovi mogu naći u mnogim kućanskim aparatima, od sušila za kosu do usisivača, ručnih električnih alata i električnih uređaja za grijanje - gdje je potrebno glatko podešavanje snage.

Princip rada

Regulator snage na triaku radi kao elektronski ključ, povremeno se otvara i zatvara na frekvenciji koju je odredio kontrolni krug. Kada je otključan, trijak prolazi dio polutalasa mrežnog napona, što znači da potrošač prima samo dio nazivne snage.

Uradi sam

Danas raspon triac regulatora u prodaji nije baš velik. I, iako su cijene takvih uređaja niske, često ne zadovoljavaju zahtjeve potrošača. Iz tog razloga ćemo razmotriti nekoliko osnovnih krugova regulatora, njihovu namjenu i korištenu bazu elemenata.

Dijagram uređaja

Najjednostavnija verzija kruga, dizajnirana za rad s bilo kojim opterećenjem. Koriste se tradicionalne elektronske komponente, princip upravljanja je fazno-pulsni.

Glavne komponente:

  • trijak VD4, 10 A, 400 V;
  • dinistor VD3, prag otvaranja 32 V;
  • potenciometar R2.

Struja koja teče kroz potenciometar R2 i otpor R3 puni kondenzator C1 sa svakim poluvalom. Kada napon na pločama kondenzatora dostigne 32 V, dinistor VD3 se otvara i C1 počinje da se prazni kroz R4 i VD3 do upravljačkog terminala trijaka VD4, koji se otvara kako bi struja mogla teći do opterećenja.

Trajanje otvaranja se reguliše izborom graničnog napona VD3 (konstantna vrijednost) i otpora R2. Snaga u opterećenju je direktno proporcionalna vrijednosti otpora potenciometra R2.

Dodatno kolo dioda VD1 i VD2 i otpora R1 je opciono i služi za nesmetano i precizno podešavanje izlazne snage. Struja koja teče kroz VD3 ograničena je otpornikom R4. Time se postiže trajanje impulsa potrebno za otvaranje VD4. Osigurač Pr.1 štiti strujni krug od struja kratkog spoja.

Posebnost kruga je da se dinistor otvara pod istim kutom u svakom poluvalu mrežnog napona. Kao rezultat toga, struja se ne ispravlja i postaje moguće spojiti induktivno opterećenje, na primjer transformator.

Triacs treba odabrati prema veličini opterećenja, na osnovu proračuna od 1 A = 200 W.

Korišteni elementi:

  • Dinistor DB3;
  • Triac TS106-10-4, VT136-600 ili drugi, potrebna snaga struje je 4-12A.
  • Diode VD1, VD2 tip 1N4007;
  • Otpori R1100 kOhm, R3 1 kOhm, R4 270 Ohm, R5 1,6 kOhm, potenciometar R2 100 kOhm;
  • C1 0,47 µF (radni napon od 250 V).

Imajte na umu da je shema najčešća, sa manjim varijacijama. Na primjer, dinistor se može zamijeniti diodnim mostom ili se paralelno sa triakom može instalirati RC krug za suzbijanje smetnji.

Moderniji sklop je onaj koji upravlja trijakom iz mikrokontrolera - PIC, AVR ili drugih. Ovaj krug omogućava precizniju regulaciju napona i struje u krugu opterećenja, ali je i složeniji za implementaciju.


Krug regulatora snage triac

Skupština

Regulator snage se mora sastaviti u sljedećem redoslijedu:

  1. Odredite parametre uređaja na kojem će raditi uređaj koji se razvija. Parametri uključuju: broj faza (1 ili 3), potrebu za preciznim podešavanjem izlazne snage, ulazni napon u voltima i nazivnu struju u amperima.
  2. Odaberite tip uređaja (analogni ili digitalni), odaberite elemente prema snazi ​​opterećenja. Svoje rješenje možete provjeriti u nekom od programa za modeliranje električnih kola - Electronics Workbench, CircuitMaker ili njihovim online analogima EasyEDA, CircuitSims ili bilo kojem drugom po vašem izboru.
  3. Izračunajte rasipanje topline koristeći sljedeću formulu: pad napona na trijaku (oko 2 V) pomnožen nazivnom strujom u amperima. Točne vrijednosti pada napona u otvorenom stanju i nazivnog protoka struje naznačeni su u karakteristikama triaka. Dobijamo disipaciju snage u vatima. Odaberite radijator prema izračunatoj snazi.
  4. Kupite potrebne elektronske komponente, radijator i štampana ploča.
  5. Postavite kontaktne staze na ploču i pripremite mjesta za ugradnju elemenata. Omogućite montažu na ploču za triac i radijator.
  6. Montirajte elemente na ploču pomoću lemljenja. Ako nije moguće pripremiti tiskanu ploču, tada možete koristiti površinsku montažu za spajanje komponenti kratkim žicama. Prilikom sastavljanja obratite posebnu pažnju na polaritet spajanja dioda i triaka. Ako na njima nema oznaka igle, onda postoje "lukovi".
  7. Provjerite sklopljeni krug multimetrom u režimu otpora. Dobiveni proizvod mora odgovarati originalnom dizajnu.
  8. Sigurno pričvrstite triac na radijator. Ne zaboravite postaviti izolacijsku zaptivku za prijenos topline između trijaka i radijatora. Vijak za pričvršćivanje je sigurno izoliran.
  9. Postavite sklopljeno kolo u plastičnoj kutiji.
  10. Zapamtite to na terminalima elemenata Prisutan je opasan napon.
  11. Okrenite potenciometar na minimum i izvršite probni rad. Izmjerite napon na izlazu regulatora multimetrom. Glatko okrećite dugme potenciometra kako biste pratili promjenu izlaznog napona.
  12. Ako je rezultat zadovoljavajući, onda možete spojiti opterećenje na izlaz regulatora. U suprotnom, potrebno je izvršiti podešavanja snage.

Triac strujni radijator

Podešavanje snage

Kontrolom snage se upravlja potenciometrom, preko kojeg se kondenzator i strujni krug kondenzatora pune. Ako su parametri izlazne snage nezadovoljavajući, trebate odabrati vrijednost otpora u krugu pražnjenja i, ako je raspon podešavanja snage mali, vrijednost potenciometra.

  • produžite vek lampe, podesite osvetljenje ili temperaturu lemilice Jednostavan i jeftin regulator koji koristi trijake će pomoći.
  • odaberite tip kola i parametre komponente prema planiranom opterećenju.
  • razradite to pažljivo rješenja kola.
  • budite oprezni prilikom sastavljanja strujnog kola, obratite pažnju na polaritet poluvodičkih komponenti.
  • ne zaboravite da električna struja postoji u svim elementima kola i smrtonosna je za ljude.

Članak opisuje kako radi tiristorski regulator snage, čiji će dijagram biti prikazan u nastavku

U svakodnevnom životu vrlo često postoji potreba za regulacijom snage kućanskih aparata, kao što su električni štednjaci, lemilice, bojleri i grijači, u transportu - brzina motora itd. Najjednostavniji radioamaterski dizajn dolazi u pomoć - regulator snage na tiristoru. Sastavljanje takvog uređaja neće biti teško, može postati prvi domaći uređaj koji će obavljati funkciju podešavanja temperature vrha lemilice početnika radio-amatera. Vrijedi napomenuti da su gotove stanice za lemljenje s kontrolom temperature i drugim lijepim funkcijama za red veličine skuplje od jednostavnog lemilice. Minimalni set dijelova omogućuje vam sastavljanje jednostavnog tiristorskog regulatora snage za zidnu montažu.

Za vašu informaciju, površinska montaža je metoda sastavljanja radioelektronskih komponenti bez upotrebe štampane ploče, a uz dobru vještinu omogućava brzo sklapanje elektronskih uređaja srednje složenosti.

Možete naručiti i tiristorski regulator, a za one koji to žele sami shvatiti, u nastavku će biti prikazan dijagram i objašnjen princip rada.

Usput, ovo je jednofazni tiristorski regulator snage. Takav uređaj se može koristiti za kontrolu snage ili brzine. Međutim, prvo to moramo razumjeti jer će nam to omogućiti da shvatimo za koje opterećenje je bolje koristiti takav regulator.

Kako radi tiristor?

Tiristor je kontrolirani poluvodički uređaj koji može provoditi struju u jednom smjeru. Riječ "kontrolirano" korištena je s razlogom, jer uz njenu pomoć, za razliku od diode, koja također provodi struju samo na jedan pol, možete odabrati trenutak kada tiristor počinje provoditi struju. Tiristor ima tri izlaza:

  • Anoda.
  • Katoda.
  • Kontrolna elektroda.

Da bi struja počela teći kroz tiristor, moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti: dio mora biti u strujnom kolu, a na kontrolnu elektrodu mora se primijeniti kratkotrajni impuls. Za razliku od tranzistora, kontrola tiristora ne zahtijeva zadržavanje upravljačkog signala. Nijanse se tu ne završavaju: tiristor se može zatvoriti samo prekidom struje u krugu ili generiranjem obrnutog napona anoda-katoda. To znači da je upotreba tiristora u istosmjernim kolima vrlo specifična i često nerazumna, ali u krugovima naizmjenične struje, na primjer u uređaju kao što je tiristorski regulator snage, kolo je konstruirano na način da je osiguran uvjet za zatvaranje . Svaki poluval će zatvoriti odgovarajući tiristor.

Najverovatnije, ne razumete sve? Ne očajavajte - u nastavku će biti detaljno opisan proces rada gotovog uređaja.

Područje primjene tiristorskih regulatora

U kojim krugovima je učinkovito koristiti tiristorski regulator snage? Krug vam omogućava da savršeno regulirate snagu uređaja za grijanje, odnosno utječete na aktivno opterećenje. Kada radite s visoko induktivnim opterećenjem, tiristori se jednostavno ne mogu zatvoriti, što može dovesti do kvara regulatora.

Da li je moguće imati motor?

Mislim da su mnogi čitaoci vidjeli ili koristili bušilice, kutne brusilice, koje se popularno nazivaju „brusilice“ i druge električne alate. Možda ste primijetili da broj okretaja ovisi o dubini pritiska na tipku okidača uređaja. Upravo u ovom elementu ugrađen je tiristorski regulator snage (čiji je dijagram prikazan ispod), uz pomoć kojeg se mijenja broj okretaja.

Bilješka! Tiristorski regulator ne može promijeniti brzinu asinhronih motora. Dakle, napon se regulira na komutatorskim motorima opremljenim sklopom četkica.

Šema jednog i dva tiristora

Tipični krug za sastavljanje tiristorskog regulatora snage vlastitim rukama prikazan je na donjoj slici.

Izlazni napon ovog kruga je od 15 do 215 volti; u slučaju korištenja naznačenih tiristora ugrađenih na hladnjake, snaga je oko 1 kW. Usput, prekidač s kontrolom svjetline napravljen je prema sličnoj shemi.

Ako ne trebate u potpunosti regulirati napon i samo želite izlaz od 110 do 220 volti, koristite ovaj dijagram koji prikazuje poluvalni tiristorski regulator snage.

Kako radi?

Informacije opisane u nastavku vrijede za većinu shema. Slovne oznake će se uzimati u skladu s prvim krugom tiristorskog regulatora

Tiristorski regulator snage, čiji se princip rada temelji na faznoj kontroli vrijednosti napona, također mijenja snagu. Ovaj princip leži u činjenici da u normalnim uslovima na opterećenje utiče naizmenični napon kućne mreže, koji se menja po sinusoidnom zakonu. Iznad, kada se opisuje princip rada tiristora, rečeno je da svaki tiristor radi u jednom smjeru, odnosno kontrolira svoj vlastiti poluval iz sinusnog vala. Šta to znači?

Ako povremeno priključite opterećenje pomoću tiristora u strogo određenom trenutku, vrijednost efektivnog napona će biti niža, jer će dio napona (efektivna vrijednost koja "pada" na opterećenje) biti manji od napona mreže. Ovaj fenomen je ilustrovan na grafikonu.

Zasjenjeno područje je područje stresa koje je pod opterećenjem. Slovo "a" na horizontalnoj osi označava moment otvaranja tiristora. Kada se završi pozitivni poluval i počne period sa negativnim poluvalom, jedan od tiristora se zatvara, a u istom trenutku se otvara drugi tiristor.

Hajde da shvatimo kako radi naš specifični tiristorski regulator snage

Šema jedan

Unaprijed odredimo da će se umjesto riječi “pozitivno” i “negativno” koristiti “prvi” i “drugi” (polutalas).

Dakle, kada prvi poluval počne djelovati na naše kolo, kondenzatori C1 i C2 počinju se puniti. Njihova brzina punjenja je ograničena potenciometrom R5. ovaj element je promjenjiv i uz njegovu pomoć se podešava izlazni napon. Kada se na kondenzatoru C1 pojavi napon potreban za otvaranje dinistora VS3, dinistor se otvara i kroz njega teče struja uz pomoć koje će se otvoriti tiristor VS1. Trenutak sloma dinistora je tačka "a" na grafikonu prikazanom u prethodnom dijelu članka. Kada vrijednost napona prođe kroz nulu i krug je ispod drugog polutalasa, tiristor VS1 se zatvara, a proces se ponovo ponavlja, samo za drugi dinistor, tiristor i kondenzator. Za kontrolu se koriste otpornici R3 i R3, a za termičku stabilizaciju kola R1 i R2.

Princip rada drugog kruga je sličan, ali kontrolira samo jedan od poluvalova naizmjeničnog napona. Sada, znajući princip rada i krug, možete sastaviti ili popraviti tiristorski regulator snage vlastitim rukama.

Korištenje regulatora u svakodnevnom životu i sigurnosne mjere

Mora se reći da ovo kolo ne osigurava galvansku izolaciju od mreže, pa postoji opasnost od strujnog udara. To znači da ne smijete rukama dodirivati ​​elemente regulatora. Mora se koristiti izolovano kućište. Dizajn svog uređaja treba da dizajnirate tako da ga, ako je moguće, možete sakriti u podesivi uređaj i pronaći slobodan prostor u kućištu. Ako se podesivi uređaj nalazi trajno, onda ga općenito ima smisla povezati preko prekidača s prigušivačem. Ovo rješenje će djelomično zaštititi od strujnog udara, eliminirati potrebu za pronalaženjem odgovarajućeg kućišta, ima atraktivan izgled i proizvedeno je industrijskom metodom.

Zdravo svima! U prošlom članku sam vam rekao kako da napravite . Danas ćemo napraviti regulator napona za 220V AC. Dizajn je prilično jednostavan za ponavljanje čak i za početnike. Ali u isto vrijeme, regulator može preuzeti opterećenje od čak 1 kilovata! Za izradu ovog regulatora potrebno nam je nekoliko komponenti:

1. Otpornik 4,7 kOhm mlt-0,5 (čak i 0,25 vati će biti dovoljno).
2. Varijabilni otpornik 500kOhm-1mOhm, sa 500kOhm će regulisati prilično glatko, ali samo u rasponu od 220V-120V. Sa 1 mOhm - regulirat će se čvršće, odnosno regulirat će s razmakom od 5-10 volti, ali raspon će se povećati, moguće je regulirati od 220 do 60 volti! Preporučljivo je instalirati otpornik s ugrađenim prekidačem (iako možete bez njega jednostavnim ugradnjom kratkospojnika).
3. Dinistor DB3. Možete dobiti jednu od ekonomičnih LSD lampi. (Može se zamijeniti domaćim KH102).
4. Dioda FR104 ili 1N4007, takve diode se nalaze u gotovo svakoj uvezenoj radio opremi.
5. Strujno efikasne LED diode.
6. Triac BT136-600B ili BT138-600.
7. Vijčani terminali. (možete bez njih jednostavnim lemljenjem žica na ploču).
8. Mali radijator (do 0,5 kW nije potreban).
9. Filmski kondenzator 400 volti, od 0,1 mikrofarada do 0,47 mikrofarada.

Krug regulatora AC napona:

Počnimo sa sastavljanjem uređaja. Prvo, gravirajmo i kalajmo ploču. Štampana ploča - njen crtež u LAY, nalazi se u arhivi. Kompaktnija verzija koju je predstavio prijatelj sergei - .



Zatim lemimo kondenzator. Na slici je kondenzator sa strane za kalajisanje, jer je moj primjer kondenzatora imao prekratke noge.


Lemimo dinistor. Dinistor nema polaritet, pa ga ubacujemo po želji. Lemimo diodu, otpornik, LED, kratkospojnik i vijčane stezaljke. To izgleda otprilike ovako:


I na kraju, zadnja faza je ugradnja radijatora na triac.


A evo i fotografije gotovog uređaja koji je već u kućištu.

U posljednje vrijeme u našem svakodnevnom životu sve se više koriste elektronski uređaji za nesmetanu regulaciju mrežnog napona. Uz pomoć takvih uređaja kontroliraju svjetlinu lampi, temperaturu električnih grijaćih uređaja i brzinu rotacije elektromotora.

Velika većina regulatora napona baziranih na tiristorima ima značajne nedostatke koji ograničavaju njihove mogućnosti. Prvo, unose prilično primjetne smetnje u električnu mrežu, što često negativno utječe na rad televizora, radija i kasetofona. Drugo, mogu se koristiti samo za upravljanje opterećenjem s aktivnim otporom - električnom lampom ili grijaćim elementom, a ne mogu se koristiti u kombinaciji s induktivnim opterećenjem - elektromotorom, transformatorom.

U međuvremenu, svi ovi problemi se lako mogu riješiti sklapanjem elektroničkog uređaja u kojem bi ulogu regulacijskog elementa igrao ne tiristor, već moćni tranzistor.

Shematski dijagram

Tranzistorski regulator napona (slika 9.6) sadrži minimum radio elemenata, ne ometa električnu mrežu i radi na opterećenju sa aktivnim i induktivnim otporom. Može se koristiti za podešavanje svjetline lustera ili stolne lampe, temperature grijanja lemilice ili ploče za kuhanje, brzine rotacije motora ventilatora ili bušilice i napona na namotaju transformatora. Uređaj ima sljedeće parametre: opseg podešavanja napona - od 0 do 218 V; maksimalna snaga opterećenja kada se koristi jedan tranzistor u kontrolnom krugu nije veća od 100 W.

Regulacijski element uređaja je tranzistor VT1. Diodni most VD1...VD4 ispravlja mrežni napon tako da se na kolektor VT1 uvijek primjenjuje pozitivan napon. Transformator T1 smanjuje napon od 220 V na 5...8 V, koji se ispravlja diodnom jedinicom VD6 i izravnava kondenzatorom C1.

Rice. Šematski dijagram snažnog regulatora mrežnog napona od 220 V.

Varijabilni otpornik R1 služi za podešavanje kontrolnog napona, a otpornik R2 ograničava struju baze tranzistora. Dioda VD5 štiti VT1 od napona negativnog polariteta koji dosegne njegovu bazu. Uređaj je povezan na mrežu pomoću XP1 utikača. Utičnica XS1 se koristi za spajanje opterećenja.

Regulator radi na sljedeći način. Nakon uključivanja napajanja prekidačem S1, mrežni napon se istovremeno dovodi na diode VD1, VD2 i primarni namotaj transformatora T1.

U ovom slučaju, ispravljač koji se sastoji od diodnog mosta VD6, kondenzatora C1 i promjenjivog otpornika R1 stvara upravljački napon koji ide do baze tranzistora i otvara ga. Ako u trenutku uključivanja regulatora u mreži postoji napon negativnog polariteta, struja opterećenja teče kroz krug VD2 - emiter-kolektor VT1, VD3. Ako je polaritet mrežnog napona pozitivan, struja teče kroz kolo VD1 - kolektor-emiter VT1, VD4.

Vrijednost struje opterećenja ovisi o vrijednosti upravljačkog napona na bazi VT1. Okretanjem klizača R1 i promjenom vrijednosti kontrolnog napona, kontrolira se veličina kolektorske struje VT1. Ova struja, a samim tim i struja koja teče u opterećenju, biće veća što je viši nivo upravljačkog napona, i obrnuto.

Kada je motor varijabilnog otpornika u krajnjem desnom položaju prema dijagramu, tranzistor će biti potpuno otvoren i "doza" električne energije koju troši opterećenje odgovarat će nominalnoj vrijednosti. Ako se klizač R1 pomakne u krajnji lijevi položaj, VT1 će biti zaključan i struja neće teći kroz opterećenje.

Upravljanjem tranzistora zapravo regulišemo amplitudu naizmjeničnog napona i struje koji djeluju u opterećenju. U isto vrijeme, tranzistor radi u kontinuiranom načinu rada, zbog čega je takav regulator bez nedostataka svojstvenih tiristorskim uređajima.

Konstrukcija i detalji

Pređimo sada na dizajn uređaja. Diodni mostovi, kondenzator, otpornik R2 i dioda VD6 ugrađeni su na pločicu dimenzija 55x35 mm, izrađenu od folije getinax ili textolita debljine 1...2 mm (slika 9.7).

U uređaju se mogu koristiti sljedeći dijelovi. Tranzistor - KT812A(B), KT824A(B), KT828A(B), KT834A(B,V), KT840A(B), KT847A ili KT856A. Diodni mostovi: VD1...VD4 - KTs410V ili KTs412V, VD6 - KTs405 ili KTs407 sa bilo kojim slovnim indeksom; dioda VD5 - serije D7, D226 ili D237.

Varijabilni otpornik - tip SP, SPO, PPB sa snagom od najmanje 2 W, konstantni - BC, MJIT, OMLT, S2-23. Oksidni kondenzator - K50-6, K50-16. Mrežni transformator - TVZ-1-6 iz cijevnih televizora, TS-25, TS-27 - sa TV Yunost ili bilo kojeg drugog male snage sa naponom sekundarnog namota od 5...8 V.

Osigurač je dizajniran za maksimalnu struju od 1 A. Prekidač je TZ-S ili bilo koji drugi mrežni prekidač. XP1 je standardni utikač, XS1 je utičnica.

Svi elementi regulatora su smešteni u plastično kućište dimenzija 150x100x80 mm. Na gornjoj ploči kućišta ugrađeni su prekidač i promjenjivi otpornik opremljen ukrasnom ručkom. Utičnica za spajanje tereta i utičnica osigurača postavljeni su na jednu od bočnih stijenki kućišta.

Na istoj strani se nalazi otvor za kabl za napajanje. Tranzistor, transformator i ploča su ugrađeni na dnu kućišta. Tranzistor mora biti opremljen radijatorom s površinom disipacije od najmanje 200 cm2 i debljinom od 3...5 mm.

Rice. Štampana ploča snažnog regulatora mrežnog napona od 220V.

Regulator nije potrebno podešavati. Uz pravilnu instalaciju i servisne dijelove, počinje raditi odmah nakon uključivanja u mrežu.

Sada neke preporuke za one koji žele poboljšati uređaj. Promjene se uglavnom odnose na povećanje izlazne snage regulatora. Tako, na primjer, kada se koristi tranzistor KT856, snaga koju troši opterećenje iz mreže može biti 150 W, za KT834 - 200 W, a za KT847 - 250 W.

Ako je potrebno dodatno povećati izlaznu snagu uređaja, nekoliko paralelno povezanih tranzistora može se koristiti kao upravljački element povezivanjem njihovih odgovarajućih terminala.

Vjerovatno će u ovom slučaju regulator morati biti opremljen malim ventilatorom za intenzivnije zračno hlađenje poluvodičkih uređaja. Osim toga, diodni most VD1...VD4 morat će se zamijeniti s četiri jače diode, dizajnirane za radni napon od najmanje 600 V i vrijednost struje u skladu s potrošenim opterećenjem.

Za ovu svrhu su pogodni uređaji serije D231...D234, D242, D243, D245...D248. Također će biti potrebno zamijeniti VD5 sa snažnijom diodom, nominalne za struju do I A. Također, osigurač mora izdržati veću struju.

8 osnovnih DIY regulatornih krugova. Top 6 brendova regulatora iz Kine. 2 sheme. 4 Najčešća pitanja o regulatorima napona.+ TEST za samotestiranje

Regulator napona je specijalizirani električni uređaj dizajniran za nesmetanu promjenu ili podešavanje napona koji napaja električni uređaj.

Regulator napona

Važno je zapamtiti! Uređaji ovog tipa su dizajnirani da mijenjaju i prilagođavaju napon napajanja, a ne struju. Struja se reguliše opterećenjem!

TEST:

4 pitanja na temu regulatora napona

  1. Zašto vam je potreban regulator:

a) Promjena napona na izlazu uređaja.

b) Prekidanje strujnog kola

  1. Od čega zavisi snaga regulatora:

a) Od izvora ulazne struje i od aktuatora

b) Od veličine potrošača

  1. Glavni dijelovi uređaja, koje možete sami sastaviti:

a) Zener dioda i dioda

b) Triak i tiristor

  1. Čemu služe regulatori od 0-5 volti?

a) Napajajte mikrokolo stabiliziranim naponom

b) Ograničite potrošnju struje električnih lampi

Odgovori.

2 Najčešći sklopovi LV 0-220 volti za "uradi sam".

Šema br. 1.

Najjednostavniji i najprikladniji regulator napona je regulator na tiristorima spojenim u suprotnim smjerovima. Ovo će stvoriti sinusoidni izlazni signal potrebne veličine.


Ulazni napon do 220V se napaja na opterećenje preko osigurača, a preko drugog provodnika, preko dugmeta za uključivanje, sinusoidni poluval dolazi do katode i anode tiristori VS1 i VS2. A preko promjenjivog otpornika R2 se podešava izlazni signal. Dvije diode VD1 i VD2 ostavljaju iza sebe samo pozitivan poluval koji stiže na kontrolnu elektrodu jednog od tiristori,što dovodi do njegovog otkrića.

Bitan! Što je veći strujni signal na tiristorskom prekidaču, to će se jače otvoriti, odnosno više struje može proći kroz sebe.

Indikatorsko svjetlo je predviđeno za kontrolu ulazne snage, a voltmetar je predviđen za podešavanje izlazne snage.

Šema br. 2.

Posebnost ovog kola je zamjena dva tiristora jednim triac. Ovo pojednostavljuje krug, čini ga kompaktnijim i lakšim za proizvodnju.


Krug također sadrži osigurač i tipku za napajanje, te podesivi otpornik R3, i kontrolira triac bazu; ovo je jedan od rijetkih poluvodičkih uređaja s mogućnošću rada sa izmjeničnom strujom. Struja koja prolazi otpornik R3 dobije određenu vrijednost, kontrolirat će stepen otvaranja triac. Nakon toga se ispravlja na diodnom mostu VD1 i preko ograničavajućeg otpornika dolazi do ključne elektrode trijaka VS2. Preostali elementi kola, kao što su kondenzatori C1, C2, C3 i C4, služe da priguše talasanje ulaznog signala i filtriraju ga od stranog šuma i neregulisanih frekvencija.

Kako izbjeći 3 uobičajene greške pri radu sa triakom.

  1. Slovo iza koda trijaka označava njegov maksimalni radni napon: A – 100V, B – 200V, C – 300V, D – 400V. Stoga ne biste trebali uzimati uređaj sa slovima A i B za podešavanje 0-220 volti - takav triac neće uspjeti.
  2. Triac, kao i svaki drugi poluvodički uređaj, postaje vrlo vruć tokom rada; trebali biste razmisliti o instaliranju radijatora ili aktivnog sistema hlađenja.
  3. Kada koristite triac u krugovima opterećenja s velikom potrošnjom struje, potrebno je jasno odabrati uređaj za navedenu svrhu. Na primjer, luster sa 5 sijalica od 100 vati svaka će trošiti ukupnu struju od 2 ampera. Prilikom odabira iz kataloga, morate pogledati maksimalnu radnu struju uređaja. Dakle triac MAC97A6 je dizajniran za samo 0,4 ampera i neće izdržati takvo opterećenje, dok MAC228A8 može proći do 8 A i pogodan je za ovo opterećenje.

3 Ključne točke prilikom izrade moćnog NN i struje vlastitim rukama

Uređaj kontroliše opterećenja do 3000 vati. Izgrađen je na upotrebi moćnog triaka, a njime se upravlja pomoću kapije ili ključa dinistor.

Dinistor- ovo je isto kao i triac, samo bez kontrolnog izlaza. Ako triac otvara se i počinje da propušta struju kroz sebe kada se upravljački napon pojavi na njegovoj bazi i ostaje otvoren dok ne nestane, a zatim dinistorće se otvoriti ako se između njegove anode i katode pojavi razlika potencijala iznad otvorne barijere. Ostat će otključan sve dok struja između elektroda ne padne ispod nivoa zaključavanja.


Čim pozitivni potencijal udari u kontrolnu elektrodu, ona će se otvoriti i dozvoliti da prođe naizmjenična struja, a što je taj signal jači, to će biti veći napon između njegovih terminala, a time i preko opterećenja. Za regulaciju stupnja otvaranja koristi se sklop za razdvajanje, koji se sastoji od dinistora VS1 i otpornika R3 i R4. Ovaj krug postavlja granicu struje na prekidaču triac, a kondenzatori izglađuju talase na ulaznom signalu.

2 osnovna principa u proizvodnji 0-5 volti pH

  1. Za pretvaranje visokog ulaznog potencijala u niski konstantni potencijal koriste se specijalna mikro kola serije LM.
  2. Mikro kola se napajaju samo jednosmernom strujom.

Razmotrimo ove principe detaljnije i analiziramo tipični regulatorni krug.

Mikrokrugovi serije LM dizajnirani su za smanjenje visokog istosmjernog napona na niske vrijednosti. U tu svrhu u kućištu uređaja postoje 3 terminala:

  • Prvi pin je ulazni signal.
  • Drugi pin je izlazni signal.
  • Treći izlaz je kontrolna elektroda.

Princip rada uređaja je vrlo jednostavan - ulazni visoki napon pozitivne vrijednosti se dovodi na ulazni izlaz, a zatim se pretvara unutar mikrokola. Stepen transformacije zavisiće od jačine i veličine signala na kontrolnoj „nogi“. U skladu sa glavnim impulsom, na izlazu će se stvoriti pozitivan napon od 0 volti do granice za ovu seriju.


Ulazni napon, ne veći od 28 volti i mora biti ispravljen, dovodi se u kolo. Možete ga uzeti iz sekundarnog namotaja napajanja transformator ili iz regulatora visokog napona. Nakon toga, pozitivni potencijal se dovodi na pin mikrokola 3. Kondenzator C1 izglađuje talasanje ulaznog signala. Varijabilni otpornik R1 sa vrijednošću od 5000 oma postavlja izlazni signal. Što veću struju propušta kroz sebe, to se više otvara čip. Izlazni napon od 0-5 volti se uklanja sa izlaza 2 i ide do opterećenja kroz kondenzator za izravnavanje C2. Što je veći kapacitet kondenzatora, to je glatkiji izlaz.

Regulator napona 0 - 220v

4 najbolja stabilizirajuća mikro kola 0-5 volti:

  1. KR1157– kućni mikro krug, s ograničenjem ulaznog signala do 25 volti i strujom opterećenja ne većom od 0,1 ampera.
  2. 142EN5A– na ulaz se dovodi mikrokolo s maksimalnom izlaznom strujom od 3 ampera, ne više od 15 volti.
  3. TS7805CZ– uređaj sa dozvoljenim strujama do 1,5 ampera i povećanim ulaznim naponom do 40 volti.
  4. L4960– impulsno mikrokolo sa maksimalnom strujom opterećenja do 2,5 A. Ulazni napon ne bi trebao biti veći od 40 volti.

RN na 2 tranzistora

Ovaj tip se koristi u krugovima posebno snažnih regulatora. U ovom slučaju, struja do opterećenja se također prenosi kroz triac, ali se izlaz ključa kontrolira kroz kaskadu tranzistori. Ovo se implementira ovako: varijabilni otpornik reguliše struju koja teče do baze prvog tranzistora male snage, koji preko spoja kolektor-emiter kontrolira bazu drugog tranzistora velike snage tranzistor i on već otvara i zatvara trijak. Time se implementira princip vrlo glatke kontrole velikih struja opterećenja.


Odgovori na 4 najčešće postavljana pitanja o regulatorima:

  1. Koje je dozvoljeno odstupanje izlaznog napona? Za fabričke instrumente velikih kompanija, odstupanje neće prelaziti + -5%
  2. Od čega zavisi snaga regulatora? Izlazna snaga direktno ovisi o izvoru napajanja i trijaku koji prebacuje krug.
  3. Čemu služe regulatori od 0-5 volti? Ovi uređaji se najčešće koriste za napajanje mikro krugova i raznih ploča.
  4. Zašto vam treba kućni regulator od 0-220 volti? Koriste se za nesmetano uključivanje i isključivanje električnih aparata za domaćinstvo.

4 DIY NN kruga i dijagram povezivanja

Razmotrimo ukratko svaku od shema, karakteristika i prednosti.

Šema 1.

Vrlo jednostavan sklop za spajanje i glatko podešavanje lemilice. Koristi se za sprječavanje gorenja i pregrijavanja vrha lemilice. Kolo koristi moćno triac, koji je kontroliran tiristorskim promjenjivim lancem otpornik.


Šema 2.

Krug se zasniva na korištenju faznog kontrolnog mikrokola ovog tipa 1182PM1. Kontroliše stepen otvaranja triac, koji kontroliše opterećenje. Koriste se za nesmetanu kontrolu stepena osvetljenosti sijalica sa žarnom niti.

Šema 3.

Najjednostavnija shema za regulaciju topline vrha lemilice. Izrađen prema vrlo kompaktnom dizajnu koristeći lako dostupne komponente. Opterećenje se kontrolira jednim tiristorom, čiji je stupanj aktivacije reguliran promjenjivim otpornikom. Tu je i dioda za zaštitu od obrnutog napona.

Kineski LV 220 volti

Danas je roba iz Kine postala prilično popularna tema, a kineski regulatori napona ne zaostaju za općim trendom. Pogledajmo najpopularnije kineske modele i uporedimo njihove glavne karakteristike.

Moguće je odabrati bilo koji regulator posebno za vaše zahtjeve i potrebe. U prosjeku, jedan vat korisne snage košta manje od 20 centi, a to je vrlo konkurentna cijena. Ali ipak, vrijedi obratiti pažnju na kvalitetu dijelova i montaže, za robu iz Kine i dalje je vrlo niska.