Elektrische Leistungsregler bis 2 kW. Leistungsregler: Wir stellen unsere eigene Triac-Version her. Im Laden nicht gefunden - selber machen

Ein Halbleiterbauelement mit 5 p-n-Übergänge und in der Lage ist, Strom in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zu leiten, wird Triac genannt. Aufgrund der Unfähigkeit, bei hohen Wechselstromfrequenzen zu arbeiten, der hohen Empfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen und der erheblichen Wärmeentwicklung beim Schalten großer Lasten, werden sie derzeit nicht häufig in industriellen Hochleistungsanlagen eingesetzt.

Dort werden sie erfolgreich durch Schaltungen auf Basis von Thyristoren und IGBT-Transistoren ersetzt. Aber die kompakten Abmessungen des Geräts und seine Langlebigkeit, kombiniert mit den geringen Kosten und der Einfachheit des Steuerkreises, ermöglichten den Einsatz in Bereichen, in denen die oben genannten Nachteile nicht signifikant sind.

Heutzutage sind Triac-Schaltungen in vielen Haushaltsgeräten zu finden, vom Haartrockner bis zum Staubsauger, handgeführten Elektrowerkzeugen und elektrischen Heizgeräten – wo eine reibungslose Leistungsregelung erforderlich ist.

Arbeitsprinzip

Der Leistungsregler am Triac arbeitet wie folgt elektronischer Schlüssel, periodisches Öffnen und Schließen, mit einer durch das Steuerschema festgelegten Frequenz. Beim Entriegeln lässt der Triac einen Teil der Halbwelle der Netzspannung durch, wodurch der Verbraucher nur einen Teil der Nennleistung erhält.

Mach es selbst

Bis heute ist das Angebot an Triac-Reglern nicht zu groß. Und obwohl die Preise für solche Geräte niedrig sind, werden sie oft nicht den Anforderungen der Verbraucher gerecht. Aus diesem Grund werden wir einige grundlegende Reglerschaltungen, ihren Zweck und die verwendete Elementbasis betrachten.

Gerätediagramm

Die einfachste Version der Schaltung, die für jede Last ausgelegt ist. Es werden herkömmliche elektronische Komponenten verwendet, das Steuerprinzip ist Phase-Puls.

Hauptbestandteile:

• Triac VD4, 10 A, 400 V;
• Dinistor VD3, Öffnungsschwelle 32 V;
• Potentiometer R2.

Der durch das Potentiometer R2 und den Widerstand R3 fließende Strom lädt den Kondensator C1 mit jeder Halbwelle auf. Wenn die Spannung an den Kondensatorplatten 32 V erreicht, öffnet der VD3-Dinistor und C1 beginnt sich über R4 und VD3 zum Steuerausgang des VD4-Triacs zu entladen, der sich öffnet, um Strom zur Last zu leiten.

Die Dauer des Öffnens wird durch die Wahl der Schwellenspannung VD3 (konstanter Wert) und des Widerstands R2 geregelt. Die Leistung in der Last ist direkt proportional zum Widerstandswert des Potentiometers R2.

Eine zusätzliche Schaltung aus den Dioden VD1 und VD2 und dem Widerstand R1 ist optional und dient dazu, eine reibungslose und genaue Einstellung der Ausgangsleistung zu gewährleisten. Die Begrenzung des durch VD3 fließenden Stroms erfolgt durch den Widerstand R4. Dadurch wird die erforderliche Impulsdauer zum Öffnen von VD4 erreicht. Sicherung Pr.1 schützt den Stromkreis vor Kurzschlussströmen.

Eine Besonderheit der Schaltung ist, dass der Dinistor in jeder Halbwelle der Netzspannung im gleichen Winkel öffnet. Als Ergebnis gibt es keine Gleichrichtung des Stroms, und es wird mögliche Verbindung induktive Last, wie z. B. ein Transformator.

Triacs sollten entsprechend der Größe der Last ausgewählt werden, basierend auf der Berechnung von 1 A \u003d 200 W.

Verwendete Elemente:

• Dinistor DB3;
• Triac TS106-10-4, VT136-600 oder andere, die erforderliche Nennstromstärke beträgt 4-12A.
• Dioden VD1, VD2 Typ 1N4007;
• Widerstände R1100 kOhm, R3 1 kOhm, R4 270 Ohm, R5 1,6 kOhm, Potentiometer R2 100 kOhm;
• C1 0,47 uF (Betriebsspannung ab 250 V).

Beachten Sie, dass das Schema das gebräuchlichste ist, mit geringfügigen Abweichungen. Beispielsweise kann der Dinistor durch eine Diodenbrücke ersetzt oder parallel zum Triac eine RC-Entstörschaltung eingebaut werden.

Moderner ist eine Schaltung mit Triac-Steuerung von einem Mikrocontroller - PIC, AVR oder anderen. Ein solches Schema bietet eine genauere Regelung von Spannung und Strom im Lastkreis, ist aber auch schwieriger zu implementieren.

Montage

Die Montage des Leistungsreglers muss in folgender Reihenfolge erfolgen:

1. Bestimmen Sie die Parameter des Geräts, für das das entwickelte Gerät funktionieren wird. Zu den Parametern gehören: die Anzahl der Phasen (1 oder 3), die Notwendigkeit einer Feineinstellung der Ausgangsleistung, die Eingangsspannung in Volt und der Nennstrom in Ampere.
2. Wählen Sie den Gerätetyp (analog oder digital), wählen Sie die Elemente entsprechend der Lastleistung aus. Sie können Ihre Lösung in einem der Simulationsprogramme für elektrische Schaltungen überprüfen - Electronics Workbench, CircuitMaker oder deren Online-Pendants EasyEDA, CircuitSims oder einem anderen Ihrer Wahl.
3. Berechnen Sie die Wärmeableitung nach folgender Formel: Triac-Spannungsabfall (ca. 2 V) mal Nennstrom in Ampere. Die genauen Werte des Spannungsabfalls im offenen Zustand und des Nennstromdurchgangs sind in den Kennlinien des Triacs angegeben. Wir erhalten die Verlustleistung in Watt. Wählen Sie einen Heizkörper entsprechend der berechneten Leistung.
4. Kaufen Sie die notwendigen elektronischen Komponenten, Kühlkörper und Platine.
5. Führen Sie die Verdrahtung der Kontaktbahnen auf der Platine durch und bereiten Sie die Stellen für die Installation der Elemente vor. Montage auf der Platine für Triac und Kühler vorsehen.
6. Installieren Sie die Elemente auf der Platine durch Löten. Wenn es nicht möglich ist, eine Leiterplatte vorzubereiten, kann die Oberflächenmontage verwendet werden, um die Komponenten mit kurzen Drähten zu verbinden. Achten Sie beim Zusammenbau besonders auf die Polarität beim Anschluss von Dioden und Triac. Wenn sie keine Endmarkierungen haben, dann entweder „Bögen“.
7. Überprüfen Sie die zusammengebaute Schaltung mit einem Multimeter im Widerstandsmodus. Das erhaltene Produkt muss dem ursprünglichen Projekt entsprechen.
8. Befestigen Sie den Triac sicher am Kühler. Vergessen Sie nicht, zwischen dem Triac und dem Kühler eine isolierende Wärmeübertragungsdichtung anzubringen. Die Befestigungsschraube ist sicher isoliert.
9. Zusammengesetztes Schema platzieren in einem Kunststoffkoffer.
10. Erinnern Sie sich an die Anschlüsse der Elemente gefährliche Spannung vorhanden ist.
11. Drehen Sie das Potentiometer auf das Minimum und führen Sie einen Testlauf durch. Messen Sie die Spannung mit einem Multimeter am Ausgang des Reglers. Drehen Sie den Potentiometerknopf langsam, um die Änderung der Ausgangsspannung zu überwachen.
12. Wenn das Ergebnis passt, können Sie die Last an den Ausgang des Reglers anschließen. Andernfalls müssen Leistungsanpassungen vorgenommen werden.

Leistungsregulierung

Das Potentiometer ist für die Einstellung der Leistung zuständig, durch die der Kondensator und der Entladekreis des Kondensators geladen werden. Wenn die Ausgangsleistungsparameter nicht zufriedenstellend sind, sollte der Wert des Widerstands im Entladekreis gewählt werden und bei einem kleinen Leistungseinstellbereich der Wert des Potentiometers.

• Lampenlebensdauer verlängern, Beleuchtung oder Lötkolbentemperatur anpassen Ein einfacher und kostengünstiger Regler für Triacs hilft.
• Schaltungstyp und Komponentenparameter auswählen nach geplanter Belastung.
• erarbeite es sorgfältig schematische Lösungen.
• Seien Sie vorsichtig beim Zusammenbau der Schaltung, achten Sie auf die Polarität von Halbleiterbauelementen.
• Vergessen Sie nicht, dass in allen Elementen des Stromkreises elektrischer Strom fließt und ist für Menschen tödlich.

Wenn das Haus über eine Gasversorgung verfügt, ist das Kochen auf einem Gasherd bequemer, und das Heizen mit einem Gaskessel ist normalerweise billiger als die elektrische Option. Aber ohne Gas wird die Optimierung des Stromverbrauchs zu einer sehr wichtigen Aufgabe. Um es zu lösen, müssen Sie genau so viel konsumieren elektrische Energie wie benötigt. Dazu bedarf es einer optimalen Steuerung von Elektrogeräten und Beleuchtung im Haushalt. Viele Elektroherde, elektrische Heizungen, Ventilatoren usw. mit eingebauter Steuerung ausgestattet.

Aber Technische Fähigkeiten Elektrische Steuerungen kosten viel Geld. Aus diesem Grund werden am häufigsten preiswerte Elektrogeräte mit einfachen Reglern gekauft. Als nächstes informieren wir die Leser über Geräte, deren Verwendung nicht nur Strom spart, sondern auch viele Elektrogeräte komfortabler macht. Diese Geräte sind Leistungsregler. Ihr Zweck ist es, die durchschnittliche Spannung über der Last einzustellen.

Der einfachste Weg, einen Dimmer zu kaufen

Sie reduzieren seine Größe und dementsprechend den Stromverbrauch. Nach den Gesetzen von Joule-Lenz und Ohm z elektrische Schaltung. Eine effiziente Lastleistungsregelung wird durch spezielle technische Lösungen gewährleistet. Und jede Leistungsreglerschaltung enthält einen Halbleiterschalter. Wer schnell in die Lage kommen möchte, seine Elektrogeräte flexibel zu steuern, kann sich ganz einfach einen einfachen Leistungsregler kaufen. Es ist ein Dimmer. Verschiedene Modelle dieses Geräts werden in Einzelhandelsketten verkauft.

Ein solcher Regler ist im Land sehr praktisch. Es wird eine wunderbare Ergänzung zu einem kleinen Boiler oder einem Ein-, Zwei-Flammen-Elektroherd sein. Jetzt, während des Kochens, brennt es nicht und es kocht zu viel. Achten Sie beim Kauf eines Leistungsreglers unbedingt darauf, dass dieser zu den zu lösenden Aufgaben passt. Es muss leistungsstärker sein als das gesteuerte elektrische Gerät. Die meisten Dimmermodelle sind für die Beleuchtung von Wohngebäuden ausgelegt. Aus diesem Grund regeln sie hauptsächlich Leistungen bis 300 Watt.

Im Laden nicht gefunden - selber machen

Um ein leistungsstärkeres Modell zu kaufen, müssen Sie in Einzelhandelsketten danach suchen. Alternative Lösung- Anzeigen der Schemata von Leistungsreglern, Erstellen des ausgewählten Modells mit Ihren eigenen Händen. Um unseren Lesern bei der Auswahl der optimalen Schaltung zu helfen, werden wir die Hauptmerkmale dieser Geräte ausführlicher beschreiben. Die Steuerung kann über einen Halbleiterschlüssel erfolgen

• bipolarer Transistor;
• Feldeffekttransistor;
• Thyristor;
• symmetrischer Thyristor (Triac, Triac).

Der Leistungsregler, dessen Schaltung einen der aufgeführten Halbleiterschalter enthält, befindet sich immer in einem von zwei Zuständen. Es begrenzt entweder den Strom so weit wie möglich (trennt die Last) oder bietet fast keinen Widerstand (schließt die Last an). Beim Auslösen ändert sich der Übergangswiderstand von Halbleiterbauelementen schnell in seiner Größe. Jeder seiner Werte entspricht einer bestimmten elektrischen Leistung. Sie wird als Wärme freigesetzt und wird als dynamischer Verlust bezeichnet. Je schneller das Gerät arbeitet (die Last ausschaltet oder zuschaltet), desto weniger dynamische Verluste.

Die schnellsten Schalter sind Transistoren. Aber sie schalten sich bei jedem Spannungswert ungleich Null ein und aus. Wenn diese Prozesse in der Nähe ihres Amplitudenwerts auftreten, sind die dynamischen Verluste so groß wie möglich. Ein herkömmlicher Thyristorschlüssel unterscheidet sich dadurch, dass er ohne Steuersignal abschaltet, wenn der Laststrom durch Null geht. Obwohl seine Aufnahme mit der gleichen Amplitude erfolgt Wechselstrom Spannung das gleiche wie bei Transistoren.

Wählen Sie einen Triac

Aus diesem Grund ist die Thyristorschaltung und insbesondere der Triac-Leistungssteller einfacher, kostengünstiger und zuverlässiger. Vor allem, wenn es sich schnell einschaltet. Der Leistungsregler am Triac hat ansonsten keine Halbleiterbauelemente mehr, durch die der Laststrom fließt. Und die Regler mit den restlichen Schlüsseln verfügen über Geräte wie Gleichrichterdioden, einschließlich eingebauter. Wir empfehlen daher, bei Triacs Halt zu machen - Schaltungen mit ihnen gibt es in vielen Fachbüchern, populären Zeitschriften und folglich auch im Internet. Sie sind leicht zu finden und wählen etwas Akzeptables.

Der erste Leistungsregler auf dem Triac KU208G wird seit vielen Jahren verwendet, beginnend mit den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts.

Moderne Triacs in Reglern

Das veraltete Design des KU208G ist nicht immer bequem für die Platzierung im Reglergehäuse. Neues Modell Mit BT136 600E, bei dem die Schalt- und Einstellparameter ungefähr gleich sind, können Sie einen kompakteren Triac-Leistungsregler zusammenbauen. Bei diesem Modell stehen aufgrund seiner Kompaktheit deutlich mehr Gestaltungsmöglichkeiten zur Auswahl.

Wenn ein Leistungsregler selbst hergestellt wird, dessen Schaltung aus einer beliebigen Quelle stammt, vergleichen Sie unbedingt die maximalen Ströme des verwendeten Schlüssels und der Last. Teilen Sie dazu die auf dem Typenschild angegebene Lastleistung durch 220. Für einen zuverlässigen Betrieb des Leistungsreglers am Triac und nicht nur der resultierende Stromwert sollte 0,7 betragen Nennwert der im Schema verwendete Schlüssel. Daher wird der KU208G für viele elektrische Haushaltsgeräte eher schwach sein. Aber es kann durch ein leistungsfähigeres ersetzt werden, zum Beispiel BTA 12.

Dieser Schlüssel mit seinen 12 Ampere wird in der Lage sein, die Last bis zu 1848 Watt mit einem kurzen Anstieg auf 2000 Watt zuverlässig zu regulieren. Der auf einem Triac dieses Modells montierte Leistungsregler kann beispielsweise zur Steuerung verwendet werden Wasserkocher. Eine dieser Optionen ist unten dargestellt.

Bei der Auswahl einer Leistungsreglerschaltung

• Kollektormotor Gleichstrom,
• universelle (auch Sammler-)Motoren,
• geeignet zum Antrieb eines Elektromotors in allen elektrischen Geräten,

Wir empfehlen Ihnen, auf die Sicherheit der Verwaltung zu achten. Sie wird durch galvanische Trennung im Reglerkreis bereitgestellt. Der Schlüssel wird sicher von der Steuerung gelöst, die der Benutzer berührt. Dazu werden Schaltungslösungen mit Transformatoren sowie Optokoppler-Elektronikgeräte verwendet. Beispiele solcher Schemata sind unten gezeigt. Bei diesen Schemata ist das Bedienelement Teil der Steuerung.

Ein effizienter, zuverlässiger und sicherer Leistungsregler verleiht vielen Ihrer Elektrogeräte neue Verbrauchereigenschaften. Es bleibt für Sie richtige Wahl geräte beim Kauf oder bei der fehlerfreien Herstellung mit eigenen Händen gemäß dem gewählten Schema.

Der Artikel beschreibt die Funktionsweise des Thyristor-Leistungsstellers, dessen Schaltung im Folgenden vorgestellt wird.

BEI Alltagsleben Sehr oft ist eine Leistungsregulierung erforderlich Haushaltsgeräte, zum Beispiel Elektroherde, Lötkolben, Kessel und Heizelemente, im Transport - Motordrehzahl usw. Das Einfachste kommt zur Rettung. Amateurfunk-Design- Leistungsregler am Thyristor. Es ist nicht schwierig, ein solches Gerät zusammenzubauen, es kann das allererste selbstgebaute Gerät werden, das die Funktion zum Einstellen der Temperatur der Lötspitze eines unerfahrenen Funkamateurs erfüllt. Es sollte beachtet werden, dass bereit Lötstationen mit Temperaturregelung und anderen netten Features sind viel teurer als ein einfacher Lötkolben. Mit dem minimalen Teilesatz können Sie einen einfachen Thyristor-Leistungssteller für die Oberflächenmontage zusammenbauen.

Zu Ihrer Information: Die Oberflächenmontage ist eine Methode zum Zusammenbau von funkelektronischen Komponenten ohne Verwendung von Leiterplatte, und mit einem guten Geschick können Sie es schnell zusammenbauen elektronische Geräte mittlerer Schwierigkeitsgrad.

Sie können auch einen Thyristorregler bestellen, und für diejenigen, die es selbst herausfinden möchten, wird unten ein Diagramm dargestellt und das Funktionsprinzip erklärt.

Übrigens ist dies ein Einphasen-Thyristor-Leistungsregler. Ein solches Gerät kann verwendet werden, um die Leistung oder die Anzahl der Umdrehungen zu steuern. Zunächst müssen Sie jedoch verstehen, dass wir dadurch verstehen können, für welche Last es besser ist, einen solchen Regler zu verwenden.

Wie funktioniert ein Thyristor?

Thyristor wird angesteuert Halbleitergerät Strom in eine Richtung leiten kann. Das Wort „gesteuert“ wird aus gutem Grund verwendet, denn mit seiner Hilfe können Sie im Gegensatz zu einer Diode, die auch nur zu einem Pol Strom führt, den Moment auswählen, in dem der Thyristor beginnt, Strom zu leiten. Der Thyristor hat drei Ausgänge:

• Anode.
• Kathode.
• Steuerelektrode.

Damit der Strom durch den Thyristor zu fließen beginnt, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: Das Teil muss unter Spannung stehen, an der Steuerelektrode muss ein Kurzzeitimpuls anliegen. Im Gegensatz zu einem Transistor erfordert die Steuerung eines Thyristors kein Halten eines Steuersignals. Die Nuancen enden hier nicht: Der Thyristor kann nur durch Unterbrechen des Stroms im Stromkreis oder durch Bilden einer Anoden-Kathoden-Sperrspannung geschlossen werden. Dies bedeutet, dass die Verwendung eines Thyristors in Gleichstromkreisen sehr spezifisch und oft nicht sinnvoll ist, aber in Wechselstromkreisen, zum Beispiel in einem solchen Gerät wie einem Thyristor-Leistungsregler, ist die Schaltung so ausgelegt, dass eine Bedingung für das Schließen ist bereitgestellt. Jede der Halbwellen schließt den entsprechenden Thyristor.

Sie verstehen höchstwahrscheinlich nicht alles? Verzweifeln Sie nicht - der Prozess des fertigen Geräts wird im Folgenden detailliert beschrieben.

Anwendungsbereich von Thyristorreglern

In welchen Schaltungen ist es sinnvoll, einen Thyristor-Leistungsregler zu verwenden? Mit der Schaltung können Sie die Leistung von Heizgeräten perfekt regulieren, dh die aktive Last beeinflussen. Beim Arbeiten mit einer hochinduktiven Last schließen die Thyristoren möglicherweise einfach nicht, was zum Ausfall des Reglers führen kann.

Kann der Motor?

Ich denke, viele der Leser haben Bohrmaschinen, Winkelschleifer, die im Volksmund "Schleifer" genannt werden, und andere Elektrowerkzeuge gesehen oder benutzt. Sie haben vielleicht bemerkt, dass die Anzahl der Umdrehungen von der Tiefe des Drückens der Auslösetaste des Geräts abhängt. In dieses Element ist ein solcher Thyristor-Leistungsregler eingebaut (dessen Diagramm unten gezeigt ist), mit dessen Hilfe die Drehzahl geändert wird.

Beachten Sie! Thyristorregler kann die Drehzahl nicht ändern Induktionsmotoren. Somit wird die Spannung an Kollektormotoren geregelt, die mit einer Bürstenanordnung ausgestattet sind.

Schema von einem und zwei Thyristoren

Ein typisches Diagramm für die Montage eines Thyristor-Leistungsreglers mit Ihren eigenen Händen ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Die Ausgangsspannung dieser Schaltung beträgt 15 bis 215 Volt, bei Verwendung dieser auf Kühlkörpern installierten Thyristoren beträgt die Leistung etwa 1 kW. Übrigens wird ein Schalter mit Dimmer nach einem ähnlichen Schema hergestellt.

Wenn Sie keine volle Spannungsregelung benötigen und es ausreicht, um am Ausgang 110 bis 220 Volt zu erreichen, verwenden Sie diese Schaltung, die einen Halbwellen-Thyristor-Leistungsregler zeigt.

Wie es funktioniert?

Die nachstehenden Informationen gelten für die meisten Stromkreise. Buchstabenbezeichnungen werden entsprechend der ersten Schaltung des Thyristorreglers übernommen

Auch der Thyristor-Leistungsregler, dessen Funktionsprinzip auf der Phasenanschnittsteuerung des Spannungswertes beruht, verändert die Leistung. Dieses Prinzip liegt daran, dass die Last unter normalen Bedingungen von der Wechselspannung des Hausnetzes beeinflusst wird, die sich nach einem sinusförmigen Gesetz ändert. Oben wurde bei der Beschreibung des Funktionsprinzips eines Thyristors gesagt, dass jeder Thyristor in eine Richtung arbeitet, dh seine Halbwelle von einer Sinuskurve steuert. Was bedeutet das?

Wenn die Last mit Hilfe eines Thyristors zu einem genau definierten Zeitpunkt periodisch angeschlossen wird, ist die Größe der Effektivspannung geringer, da ein Teil der Spannung (der Effektivwert, der auf die Last „fällt“) geringer ist als die Netzspannung. Dieses Phänomen ist in der Grafik dargestellt.

Der schattierte Bereich ist der Stressbereich, der sich als unter Last erwiesen hat. Der Buchstabe "a" auf der horizontalen Achse zeigt den Moment der Thyristoröffnung an. Wenn die positive Halbwelle endet und die Periode mit einer negativen Halbwelle beginnt, schließt einer der Thyristoren und gleichzeitig öffnet der zweite Thyristor.

Lassen Sie uns herausfinden, wie unser Thyristor-Leistungssteller speziell funktioniert

Schema eins

Legen wir vorweg fest, dass statt der Worte „positiv“ und „negativ“ „erste“ und „zweite“ (Halbwelle) verwendet wird.

Wenn also die erste Halbwelle auf unsere Schaltung einzuwirken beginnt, beginnen sich die Kapazitäten C1 und C2 aufzuladen. Ihre Ladegeschwindigkeit wird durch das Potentiometer R5 begrenzt. gegebenes Element ist variabel, und mit seiner Hilfe wird die Ausgangsspannung eingestellt. Wenn die zum Öffnen des VS3-Dinistors erforderliche Spannung am Kondensator C1 anliegt, öffnet der Dinistor, ein Strom fließt durch ihn, mit dessen Hilfe der VS1-Thyristor geöffnet wird. Der Moment des Zusammenbruchs des Dinistors ist der Punkt "a" in der Grafik, die im vorherigen Abschnitt des Artikels dargestellt wurde. Wenn der Spannungswert durch Null geht und die Schaltung unter der zweiten Halbwelle ist, schließt der Thyristor VS1 und der Vorgang wird erneut wiederholt, nur für den zweiten Dinistor, Thyristor und Kondensator. Die Widerstände R3 und R3 dienen zur Steuerung und R1 und R2 zur thermischen Stabilisierung der Schaltung.

Das Funktionsprinzip des zweiten Kreises ist ähnlich, jedoch steuert er nur eine der Halbwellen der Wechselspannung. Wenn Sie nun das Funktionsprinzip und die Schaltung kennen, können Sie einen Thyristor-Leistungsregler mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen oder reparieren.

Der Einsatz des Atemreglers im Alltag und Sicherheit

Es kann nicht gesagt werden, dass diese Schaltung keine galvanische Trennung vom Netz bietet, daher besteht die Gefahr einer Beschädigung elektrischer Schock. Das bedeutet, dass Sie die Reglerelemente nicht mit den Händen berühren sollten. Es muss ein isoliertes Gehäuse verwendet werden. Sie sollten das Design Ihres Geräts so gestalten, dass Sie es nach Möglichkeit in einem verstellbaren Gerät verstecken können und einen freien Platz im Gehäuse finden. Wenn das einstellbare Gerät stationär ist, ist es in der Regel sinnvoll, es über einen Schalter mit Lichtdimmer anzuschließen. Eine solche Lösung schützt teilweise vor elektrischem Schlag, macht die Suche nach einem geeigneten Gehäuse überflüssig und hat eine attraktive Wirkung Aussehen und industriell gefertigt.

Eine Auswahl von Schaltungen und eine Beschreibung des Betriebs des Leistungsreglers an Triacs und nicht nur. Triac-Leistungsregelkreise sind gut geeignet, um die Lebensdauer von Glühlampen zu verlängern und deren Helligkeit anzupassen. Oder für die Stromversorgung von nicht standardmäßigen Geräten, beispielsweise mit 110 Volt.

Die Abbildung zeigt eine Schaltung eines Triac-Leistungsreglers, der geändert werden kann, indem die Gesamtzahl der vom Triac übersprungenen Netzhalbwellen für ein bestimmtes Zeitintervall geändert wird. Auf den Elementen des DD1.1.DD1.3-Chips beträgt die Schwingungsdauer etwa 15-25 Netzwerkhalbwellen.

Das Tastverhältnis der Impulse wird durch den Widerstand R3 geregelt. Der Transistor VT1 ist zusammen mit den Dioden VD5-VD8 so ausgelegt, dass er den Moment bindet, in dem der Triac während des Übergangs der Netzspannung durch Null eingeschaltet wird. Grundsätzlich ist dieser Transistor offen bzw. "1" wird dem Eingang DD1.4 zugeführt und der Transistor VT2 mit dem Triac VS1 ist geschlossen. Im Moment des Nulldurchgangs schließt und öffnet der Transistor VT1 fast sofort. Wenn in diesem Fall der Ausgang von DD1.3 1 war, ändert sich der Zustand der Elemente DD1.1.DD1.6 nicht, und wenn der Ausgang von DD1.3 "Null" war, dann werden die Elemente DD1.4 .DD1.6 erzeugt einen kurzen Impuls, der vom Transistor VT2 verstärkt wird und den Triac öffnet.

Solange der Generatorausgang eine logische Null ist, wird der Vorgang zyklisch nach jedem Übergang der Netzspannung durch den Nullpunkt ablaufen.

Die Basis der Schaltung ist ein fremder Triac mac97a8, mit dem Sie angeschlossene Lasten mit hoher Leistung schalten können, und verwendet einen alten sowjetischen variablen Widerstand, um ihn einzustellen, und verwendet eine normale LED als Anzeige.

Der Triac-Leistungssteller arbeitet nach dem Prinzip der Phasenanschnittsteuerung. Der Betrieb der Leistungsreglerschaltung basiert auf einer Änderung des Moments, in dem der Triac eingeschaltet wird, relativ zum Übergang der Netzspannung durch Null. Im Anfangsmoment der positiven Halbwelle befindet sich der Triac im geschlossenen Zustand. Mit steigender Netzspannung wird der Kondensator C1 über den Teiler aufgeladen.

Die ansteigende Spannung am Kondensator ist gegenüber dem Netz um einen Betrag phasenverschoben, der vom Gesamtwiderstand beider Widerstände und der Kapazität des Kondensators abhängt. Der Kondensator wird geladen, bis die Spannung an ihm den „Durchbruch“-Pegel des Dinistors erreicht, ungefähr 32 V.

In dem Moment, in dem der Dinistor geöffnet wird, öffnet auch der Triac, ein Strom fließt durch die am Ausgang angeschlossene Last, abhängig vom Gesamtwiderstand des offenen Triacs und der Last. Der Triac bleibt bis zum Ende des Halbzyklus geöffnet. Der Widerstand VR1 stellt die Öffnungsspannung des Dinistors und des Triacs ein, wodurch die Leistung eingestellt wird. Im Moment der Wirkung der negativen Halbwelle ist der Algorithmus der Schaltung ähnlich.

Schaltungsvariante mit geringfügigen Modifikationen für 3,5 kW

Die Reglerschaltung ist einfach, die Lastleistung am Ausgang des Geräts beträgt 3,5 kW. Mit diesem hausgemachtes Amateurfunk Sie können Beleuchtung, Heizelemente und vieles mehr steuern. Der einzige wesentliche Nachteil dieser Schaltung ist, dass es auf keinen Fall möglich ist, eine induktive Last daran anzuschließen, da der Triac durchbrennt!

Im Design verwendete Funkkomponenten: Triac T1 - BTB16-600BW oder ähnlich (KU 208 il VTA, VT). Dinistor T - Typ DB3 oder DB4. Kondensator 0,1 uF Keramik.

Der Widerstand R2 510 Ohm begrenzt die maximale Voltzahl am Kondensator auf 0,1 uF, wenn Sie den Schieberegler des Reglers auf die Position 0 Ohm stellen, beträgt der Schaltungswiderstand etwa 510 Ohm. Die Kapazität wird über die Widerstände R2 510Ω und den variablen Widerstand R1 420kΩ aufgeladen, nachdem U am Kondensator den Öffnungspegel des DB3-Dinistors erreicht hat, erzeugt dieser einen Impuls, der den Triac entriegelt, woraufhin bei einem weiteren Durchgang der Sinuskurve Der Triac ist gesperrt. Die Frequenz des Öffnens und Schließens von T1 hängt vom Pegel U am Kondensator 0,1 uF ab, der vom Widerstand abhängt variabler Widerstand. Das heißt, das Unterbrechen des Stroms (mit Hochfrequenz)-Schaltung, wodurch die Ausgangsleistung eingestellt wird.

Bei jeder positiven Halbwelle der Eingangswechselspannung wird die Kapazität C1 über eine Kette von Widerständen R3, R4 aufgeladen, wenn die Spannung am Kondensator C1 gleich der Öffnungsspannung des Dinistors VD7 wird, bricht er zusammen und entlädt die Kapazität durch die Diodenbrücke VD1-VD4 sowie den Widerstand R1 und die Steuerelektrode VS1. Um den Triac zu öffnen, wird ein Stromkreis aus den Dioden VD5, VD6 des Kondensators C2 und dem Widerstand R5 verwendet.

Es ist erforderlich, den Wert des Widerstands R2 so zu wählen, dass bei beiden Halbwellen der Netzspannung der Triac des Reglers zuverlässig arbeitet, und es ist auch erforderlich, die Werte der Widerstände R3 und R4 so zu wählen wenn der Knopf gedreht wird variabler Widerstand Die R4-Spannung an der Last änderte sich sanft von Minimum zu Maximalwerte. Anstelle des Triacs TS 2-80 können Sie TS2-50 oder TS2-25 verwenden, obwohl die zulässige Leistung in der Last leicht verloren geht.

Als Triac wurden KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 und ihre Analoga verwendet. In dem Moment, in dem der Triac geschlossen ist, wird der Kondensator C1 über die angeschlossene Last und die Widerstände R1 und R2 aufgeladen. Die Laderate wird durch den Widerstand R2 geändert, der Widerstand R1 dient zur Begrenzung des maximalen Ladestroms

Wenn die Schwellenspannung an den Kondensatorplatten erreicht ist, öffnet der Schlüssel, der Kondensator C1 entlädt sich schnell zur Steuerelektrode und schaltet den Triac vom geschlossenen Zustand in den offenen Zustand, im offenen Zustand überbrückt der Triac die Schaltung R1, R2, C1. In dem Moment, in dem die Netzspannung durch Null geht, schließt der Triac, dann wird der Kondensator C1 erneut geladen, jedoch mit einer negativen Spannung.

Kondensator C1 von 0,1 ... 1,0 uF. Widerstand R2 1,0 ... 0,1 MΩ. Der Triac wird durch einen positiven Stromimpuls zur Steuerelektrode bei einer positiven Spannung am bedingten Anodenausgang und einen negativen Stromimpuls zur Steuerelektrode bei einer negativen Spannung der bedingten Kathode eingeschaltet. Das Schlüsselelement für den Regler ist also, bidirektional zu sein. Sie können einen bidirektionalen Dinistor als Schlüssel verwenden.

Die Dioden D5-D6 werden verwendet, um den Thyristor vor einem möglichen Rückwärtsspannungsdurchbruch zu schützen. Der Transistor arbeitet im Lawinendurchbruchmodus. Seine Durchbruchspannung beträgt etwa 18-25 Volt. Wenn Sie P416B nicht finden, können Sie versuchen, einen Ersatz dafür zu finden.

Der Impulstransformator ist auf einen Ferritring mit 15 mm Durchmesser, Güte H2000 gewickelt, der Thyristor kann durch KU201 ersetzt werden

Die Schaltung dieses Leistungsreglers ist den oben beschriebenen Schaltungen ähnlich, nur wird eine Entstörungsschaltung C2, R3 eingeführt, und der Schalter SW ermöglicht es, den Ladekreis des Steuerkondensators zu unterbrechen, was zu einer sofortigen Sperrung des Triacs führt und Abschalten der Last.

C1, C2 - 0,1 uF, R1-4k7, R2-2 mOhm, R3-220 Ohm, VR1-500 kOhm, DB3 - Dinistor, BTA26-600B - Triac, 1N4148/16 V - Diode, beliebige LED.

Der Regler dient zum Einstellen der Lastleistung in Stromkreisen bis 2000 W, Glühlampen, Heizungen, Lötkolben, Asynchronmotoren, Ladegerät für Autos, und wenn Sie den Triac durch einen stärkeren ersetzen, können Sie ihn im Stromregelkreis in Schweißtransformatoren verwenden.

Das Funktionsprinzip dieser Leistungsreglerschaltung besteht darin, dass die Last nach einer ausgewählten Anzahl verpasster Halbwellen eine Halbwelle der Netzspannung empfängt.

Die Diodenbrücke richtet die Wechselspannung gleich. Der Widerstand R1 und die Zenerdiode VD2 bilden zusammen mit dem Filterkondensator eine 10-V-Stromversorgung zur Versorgung des K561IE8-Chips und des KT315-Transistors. Die gleichgerichteten positiven Spannungshalbwellen, die durch den Kondensator C1 laufen, werden durch die Zenerdiode VD3 auf einem Pegel von 10 V stabilisiert. Somit folgen Impulse mit einer Frequenz von 100 Hz dem Zähleingang C des Zählers K561IE8. Wenn der Schalter SA1 mit dem Ausgang 2 verbunden ist, dann hat die Transistorbasis immer einen logischen Eins-Pegel. Weil der Rücksetzimpuls der Mikroschaltung sehr kurz ist und der Zähler Zeit hat, ab demselben Impuls neu zu starten.

Pin 3 wird auf logisch 1 gesetzt. Der Thyristor wird geöffnet. Die gesamte Leistung wird der Last zugewiesen. In allen nachfolgenden Positionen von SA1 an Pin 3 des Zählers durchläuft ein Impuls 2-9 Impulse.

Der K561IE8-Chip ist ein Dezimalzähler mit einem Positionsdecoder am Ausgang, sodass der Pegel der logischen Einheit periodisch an allen Ausgängen anliegt. Wenn der Schalter jedoch auf Ausgang 5 (Pin 1) eingestellt ist, erfolgt die Zählung nur bis 5. Wenn der Impuls Ausgang 5 passiert, wird die Mikroschaltung zurückgesetzt. Die Zählung beginnt bei Null, und an Pin 3 erscheint für die Dauer eines Halbzyklus eine logische Eins. Zu diesem Zeitpunkt öffnen der Transistor und der Thyristor, eine Halbwelle geht in die Last. Um es klarer zu machen, gebe ich Vektordiagramme der Funktionsweise der Schaltung.

Wenn Sie die Lastleistung reduzieren möchten, können Sie einen weiteren Zählerchip hinzufügen, indem Sie Pin 12 des vorherigen Chips mit Pin 14 des nächsten verbinden. Durch den Einbau eines weiteren Schalters ist es möglich, die Leistung auf bis zu 99 fehlende Impulse einzustellen. Diese. Sie können ungefähr ein Hundertstel der Gesamtleistung erhalten.

Die Mikroschaltung KR1182PM1 hat zwei Thyristoren und eine Steuereinheit für sie in ihrer internen Zusammensetzung. Die maximale Eingangsspannung des KR1182PM1-Chips beträgt etwa 270 Volt, und die maximale Last kann 150 Watt ohne Verwendung eines externen Triacs und bis zu 2000 Watt erreichen, wobei auch berücksichtigt wird, dass der Triac auf einem Kühler installiert wird.

Um den Pegel externer Störungen zu reduzieren, werden der Kondensator C1 und die Induktivität L1 verwendet, und die Kapazität C4 ist dafür erforderlich weicher Start Ladungen. Die Einstellung erfolgt über den Widerstand R3.

Zusammenstellung Hübsch einfache Schaltungen Regler für einen Lötkolben vereinfachen das Leben eines Funkamateurs

Die Kombination besteht darin, den Komfort der Verwendung eines digitalen Reglers mit der Flexibilität der Einstellung eines einfachen Reglers zu kombinieren.

Die betrachtete Leistungsreglerschaltung arbeitet nach dem Prinzip, die Anzahl der Perioden der Eingangswechselspannung zu ändern, die an die Last geht. Das bedeutet, dass das Gerät aufgrund des mit dem Auge sichtbaren Blinkens nicht zum Einstellen der Helligkeit von Glühlampen verwendet werden kann. Die Schaltung ermöglicht es, die Leistung innerhalb von acht voreingestellten Werten einzustellen.

Es gibt eine Vielzahl klassischer Thyristor- und Triac-Steuerungsschaltungen, aber diese Steuerung basiert auf einer modernen Elementbasis und war außerdem eine Phase eins, d.h. er lässt nicht die ganze Halbwelle der Netzspannung durch, sondern nur einen Teil davon, wodurch die Leistung begrenzt wird, weil das Öffnen des Triacs nur bei der gewünschten Phasenlage erfolgt.