เครื่องปรับกำลังไฟฟ้าพร้อมไทรแอคควบคุมเฟสบน PIC16F84A ตัวควบคุมพลังงาน Triac พร้อมการควบคุมไมโครคอนโทรลเลอร์ ตัวควบคุมไทริสเตอร์ที่ง่ายที่สุด

ตัวควบคุมได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมพลังงานของโหลดที่ใช้งานได้อย่างราบรื่นซึ่งขับเคลื่อนโดยเครือข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ที่มีความถี่ 50 Hz กำลังโหลดขึ้นอยู่กับประเภทของไทรแอกที่ใช้ วิธีการควบคุมขึ้นอยู่กับหลักการของการควบคุมเฟสของโมเมนต์ของการเปิดไทรแอกที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลด

รูปถ่ายของตัวควบคุมแสดงไว้ในรูปภาพ:

ในขณะที่เปิดสวิตช์พลังงานที่โหลดจะเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นซึ่งสะดวกหากจะใช้ตัวควบคุมเพื่อควบคุมความสว่างของหลอดไฟ โดยทั่วไปขอบเขตการใช้งานของตัวควบคุมจะกว้างที่สุด

องค์ประกอบหลักของตัวควบคุมคือไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F84A อินพุต RB0 ของไมโครคอนโทรลเลอร์ทำให้เกิดการหยุดชะงักในขณะที่แรงดันไฟหลักข้ามศูนย์ การตกที่พินนี้จะสร้างโหนดออปโตคัปเปลอร์ U1 (AOU110B) จากช่วงเวลาของการหยุดชะงักจะมีการตั้งโปรแกรมความล่าช้าในการเปิด triac ซึ่งจะแตกต่างกันไปภายในขอบเขตที่กำหนด บนไฟ LED ดูเหมือนว่าการควบคุมพลังงานตั้งแต่ 0 ถึง 99%

วงจรควบคุมกำลังแสดงในรูป:

ข้อผิดพลาดในการติดต่อระหว่างการอ่านตัวบ่งชี้และพลังงานจริงที่จ่ายให้กับโหลดนั้นเพียงพอสำหรับการใช้ตัวควบคุมเพื่อวัตถุประสงค์ภายในประเทศ ปุ่ม S1 และ S2 ทำหน้าที่เพิ่มและลดพลังงานตามลำดับ ในรูทีนย่อยการโพลปุ่ม จะมีการจัดโหมดต่างๆ ไว้ซึ่งใช้งานง่าย: การกดหนึ่งครั้งจะเปลี่ยนค่าไปหนึ่งหน่วย การกดแบบยาวจะทำให้เปลี่ยนได้เร็วและเปลี่ยนได้เร็วมาก
ชุดควบคุม triac ประกอบด้วยองค์ประกอบ U2, VD3, R5, การออกแบบวงจรมาตรฐาน, ออปโตไทริสเตอร์ U2 (AOU103V) ​​​​ให้การแยกกัลวานิกและด้วยการใช้ไดโอดบริดจ์ VD3 (W08) จะควบคุม triac VS1
วงจรนี้ใช้พลังงานจากเครือข่ายผ่านหม้อแปลง T1 ถัดไปแรงดันไฟฟ้าจะถูกแก้ไขโดยไดโอดบริดจ์ VD2 ส่วนหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังออปโตคัปเปลอร์ U1 เพื่อสร้างการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันของแรงดันไฟหลักผ่านศูนย์ ส่วนที่เหลือผ่านไดโอด VD1 ไปยังชิปโคลง IC1 ซึ่งทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ ถึง 5 โวลต์ องค์ประกอบ C1, C2, C7 ทำหน้าที่ปรับคลื่นแรงดันไฟหลักให้เรียบ

ในการควบคุมเครื่องใช้ในครัวเรือนบางประเภท (เช่น เครื่องมือไฟฟ้าหรือเครื่องดูดฝุ่น) จะใช้ตัวควบคุมพลังงานที่ใช้ triac คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหลักการทำงานขององค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ได้จากวัสดุที่โพสต์บนเว็บไซต์ของเรา ในเอกสารฉบับนี้ เราจะพิจารณาประเด็นต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับวงจรไตรแอคเพื่อควบคุมกำลังไฟฟ้า เรามาเริ่มด้วยทฤษฎีกันก่อนเช่นเคย

หลักการทำงานของตัวควบคุมบน triac

ให้เราจำไว้ว่า triac มักจะเรียกว่าการดัดแปลงไทริสเตอร์ที่มีบทบาทเป็นสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีลักษณะไม่เชิงเส้น ความแตกต่างที่สำคัญจากอุปกรณ์พื้นฐานคือการนำไฟฟ้าแบบสองทางเมื่อสลับไปที่โหมดการทำงาน "เปิด" เมื่อกระแสถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดควบคุม ด้วยคุณสมบัตินี้ triac จึงไม่ขึ้นอยู่กับขั้วแรงดันไฟฟ้าซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

นอกเหนือจากคุณสมบัติที่ได้รับแล้ว อุปกรณ์เหล่านี้ยังมีคุณสมบัติที่สำคัญขององค์ประกอบพื้นฐาน นั่นคือความสามารถในการรักษาสภาพการนำไฟฟ้าเมื่อถอดอิเล็กโทรดควบคุมออก ในกรณีนี้ "การปิด" ของสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์เกิดขึ้นเมื่อไม่มีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างเทอร์มินัลหลักของอุปกรณ์ นั่นคือเมื่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับข้ามจุดศูนย์

โบนัสเพิ่มเติมจากการเปลี่ยนสถานะเป็น "ปิด" นี้คือการลดปริมาณการรบกวนในระหว่างขั้นตอนการทำงานนี้ โปรดทราบว่าสามารถสร้างตัวควบคุมที่ไม่ก่อให้เกิดการรบกวนได้ภายใต้การควบคุมของทรานซิสเตอร์

ด้วยคุณสมบัติที่ระบุไว้ข้างต้น จึงสามารถควบคุมกำลังโหลดผ่านการควบคุมเฟสได้ นั่นคือ triac จะเปิดทุกครึ่งรอบและปิดเมื่อข้ามศูนย์ เวลาหน่วงในการเปิดโหมด "เปิด" เหมือนเดิมจะตัดส่วนหนึ่งของครึ่งรอบออกไปส่งผลให้รูปร่างของสัญญาณเอาท์พุตจะเป็นฟันเลื่อย

ในกรณีนี้แอมพลิจูดของสัญญาณจะยังคงเหมือนเดิมซึ่งเป็นสาเหตุที่ไม่ถูกต้องในการเรียกอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้าดังกล่าว

ตัวเลือกวงจรควบคุม

ลองยกตัวอย่างวงจรที่ให้คุณควบคุมกำลังโหลดโดยใช้ triac โดยเริ่มจากวิธีที่ง่ายที่สุด

รูปที่ 2 แผนภาพวงจรของตัวควบคุมกำลัง triac อย่างง่ายที่ขับเคลื่อนโดย 220 V

การกำหนด:

• ตัวต้านทาน: R1- 470 kOhm, R2 – 10 kOhm
• ตัวเก็บประจุ C1 – 0.1 µF x 400 V.
• ไดโอด: D1 – 1N4007, D2 – ไฟ LED แสดงสถานะใด ๆ 2.10-2.40 V 20 mA
• ไดนิสเตอร์ DN1 – DB3
• Triac DN2 - KU208G คุณสามารถติดตั้งอะนาล็อก BTA16 600 ที่ทรงพลังกว่าได้

ด้วยความช่วยเหลือของไดนิสเตอร์ DN1 วงจร D1-C1-DN1 จะถูกปิด ซึ่งจะย้าย DN2 ไปที่ตำแหน่ง "เปิด" ซึ่งจะคงอยู่จนกระทั่งจุดศูนย์ (เสร็จสิ้นครึ่งรอบ) ช่วงเวลาของการเปิดจะถูกกำหนดตามเวลาของการสะสมบนตัวเก็บประจุของประจุเกณฑ์ที่จำเป็นในการสลับ DN1 และ DN2 อัตราการชาร์จ C1 ถูกควบคุมโดยโซ่ R1-R2 ความต้านทานรวมซึ่งกำหนดช่วงเวลาของ "การเปิด" ของไทรแอก ดังนั้นกำลังโหลดจึงถูกควบคุมผ่านตัวต้านทานแบบแปรผัน R1

แม้ว่าวงจรจะเรียบง่าย แต่ก็ค่อนข้างมีประสิทธิภาพและสามารถใช้เป็นไฟหรี่สำหรับไฟส่องสว่างแบบไส้หลอดหรือตัวควบคุมพลังงานของหัวแร้งได้

น่าเสียดายที่วงจรข้างต้นไม่มีการตอบรับดังนั้นจึงไม่เหมาะที่จะใช้เป็นตัวควบคุมความเร็วที่เสถียรของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบสับเปลี่ยน

วงจรควบคุมผลป้อนกลับ

จำเป็นต้องมีข้อเสนอแนะเพื่อรักษาความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้าให้คงที่ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้อิทธิพลของโหลด คุณสามารถทำได้สองวิธี:

1. ติดตั้งเครื่องวัดวามเร็วที่วัดความเร็ว ตัวเลือกนี้ช่วยให้สามารถปรับได้อย่างแม่นยำ แต่จะเพิ่มต้นทุนในการใช้งานโซลูชัน
2. ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าของมอเตอร์ไฟฟ้าและเพิ่มหรือลดโหมด "เปิด" ของสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ขึ้นอยู่กับสิ่งนี้

ตัวเลือกหลังนั้นใช้งานได้ง่ายกว่ามาก แต่ต้องมีการปรับกำลังของเครื่องใช้ไฟฟ้าเล็กน้อย ด้านล่างนี้เป็นแผนภาพของอุปกรณ์ดังกล่าว

การกำหนด:

• ตัวต้านทาน: R1 – 18 kOhm (2 วัตต์); R2 – 330 โอห์ม; R3 – 180 โอห์ม; R4 และ R5 – 3.3 โอห์ม; R6 – ต้องเลือกตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง R7 – 7.5 โอห์ม; R8 – 220 โอห์ม; R9 – 47 โอห์ม; R10 – 100 โอห์ม; R11 – 180 โอห์ม; R12 – 100 โอห์ม; R13 – 22 โอห์ม
• ตัวเก็บประจุ: C1 – 22 µF x 50 V; C2 – 15 nF; C3 – 4.7 µF x 50 V; C4 – 150 nF; C5 – 100 nF; C6 – 1 µF x 50 V..
• ไดโอด D1 – 1N4007; D2 – ไฟ LED แสดงสถานะ 20 mA ใดๆ
• ไทรแอก T1 – BTA24-800.
• ไมโครเซอร์กิต – U2010B.

วงจรนี้ช่วยให้การติดตั้งระบบไฟฟ้าเริ่มต้นได้อย่างราบรื่นและป้องกันการโอเวอร์โหลด อนุญาตให้ใช้โหมดการทำงานได้สามโหมด (ตั้งค่าโดยสวิตช์ S1):

• A – เมื่อเกิดการโอเวอร์โหลด ไฟ LED D2 จะเปิดขึ้น เพื่อระบุว่าโอเวอร์โหลด หลังจากนั้นเครื่องยนต์จะลดความเร็วลงเหลือต่ำสุด หากต้องการออกจากโหมดคุณต้องปิดและเปิดอุปกรณ์
• B – หากมีการโอเวอร์โหลด LED D2 จะเปิดขึ้น มอเตอร์จะเปลี่ยนทำงานที่ความเร็วต่ำสุด หากต้องการออกจากโหมดจำเป็นต้องถอดโหลดออกจากมอเตอร์ไฟฟ้า
• C - โหมดบ่งชี้โอเวอร์โหลด

การตั้งวงจรลงมาให้เลือกความต้านทาน R6 โดยคำนวณขึ้นอยู่กับกำลังของมอเตอร์ไฟฟ้าโดยใช้สูตรต่อไปนี้ ตัวอย่างเช่นหากเราต้องควบคุมมอเตอร์ 1500 W การคำนวณจะเป็นดังนี้: 0.25 / (1500 / 240) = 0.04 โอห์ม

เพื่อให้เกิดความต้านทาน ควรใช้ลวดนิกโครมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.80 หรือ 1.0 มม. ด้านล่างนี้เป็นตารางที่ให้คุณเลือกความต้านทาน R6 และ R11 ขึ้นอยู่กับกำลังของเครื่องยนต์

อุปกรณ์ข้างต้นสามารถใช้เป็นตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์ของเครื่องมือไฟฟ้า เครื่องดูดฝุ่น และอุปกรณ์ในครัวเรือนอื่นๆ

เครื่องควบคุมสำหรับโหลดอุปนัย

ผู้ที่พยายามควบคุมโหลดอุปนัย (เช่น หม้อแปลงเครื่องเชื่อม) โดยใช้วงจรข้างต้นจะผิดหวัง อุปกรณ์จะไม่ทำงานและไทรแอกอาจล้มเหลว นี่เป็นเพราะการเปลี่ยนเฟส ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์จึงไม่มีเวลาเปลี่ยนเป็นโหมด "เปิด" ในระหว่างพัลส์สั้น

มีสองทางเลือกในการแก้ปัญหา:

1. จ่ายชุดพัลส์ที่คล้ายกันให้กับอิเล็กโทรดควบคุม
2. ส่งสัญญาณคงที่ไปที่อิเล็กโทรดควบคุมจนกว่าจะผ่านศูนย์

ตัวเลือกแรกเหมาะสมที่สุด นี่คือแผนภาพที่ใช้โซลูชันนี้

ดังที่เห็นได้จากรูปต่อไปนี้ ซึ่งแสดงออสซิลโลแกรมของสัญญาณหลักของตัวควบคุมกำลัง มีการใช้แพ็กเก็ตพัลส์เพื่อเปิด triac

อุปกรณ์นี้ทำให้สามารถใช้ตัวควบคุมบนสวิตช์เซมิคอนดักเตอร์เพื่อควบคุมโหลดเหนี่ยวนำได้

ตัวควบคุมกำลังอย่างง่ายบน triac ด้วยมือของคุณเอง

ในตอนท้ายของบทความ เราจะยกตัวอย่างตัวควบคุมพลังงานอย่างง่าย โดยหลักการแล้ว คุณสามารถประกอบวงจรใดๆ ข้างต้นได้ (เวอร์ชันที่ง่ายที่สุดแสดงในรูปที่ 2) สำหรับอุปกรณ์นี้ ไม่จำเป็นต้องสร้างแผงวงจรพิมพ์ด้วยซ้ำ สามารถประกอบอุปกรณ์ได้โดยการติดตั้งบนพื้นผิว ตัวอย่างของการดำเนินการดังกล่าวแสดงอยู่ในภาพด้านล่าง

เครื่องควบคุมนี้สามารถใช้เป็นเครื่องหรี่และยังสามารถใช้เพื่อควบคุมอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้าที่ทรงพลัง เราขอแนะนำให้เลือกวงจรที่ใช้สวิตช์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีคุณสมบัติสอดคล้องกับกระแสโหลดในการควบคุม

วันนี้มีวงจรควบคุมพลังงานที่เรียบง่ายและไม่ง่ายมากนัก แผนภาพวงจรแต่ละอันมีข้อดีและข้อเสียของตัวเอง สิ่งที่ฉันกำลังพิจารณาในวันนี้ไม่ได้ถูกเลือกโดยบังเอิญ ดังนั้นฉันจึงมีเตาผิงไฟฟ้าของโซเวียต (เครื่องทำความร้อน) มรียา. สามารถประเมินสภาพได้จากภาพถ่าย

รูปที่ 1 – มุมมองเริ่มต้นทั่วไป

ทางด้านขวาของฝาพลาสติกด้านบนมีรูสำหรับด้ามจับตัวควบคุมกำลังไฟในตัวซึ่งไม่ได้อยู่ที่นั่น โชคดีในเวลาต่อมาฉันก็เจอเตาผิงแบบเดียวกันที่ใช้งานได้ เมื่อมองแวบแรก ตัวควบคุมเป็นวงจรที่ค่อนข้างซับซ้อนโดยมีไทริสเตอร์สองตัวและตัวต้านทานที่ทรงพลังมากหลายตัว มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะทำซ้ำแม้ว่าฉันจะสามารถเข้าถึงส่วนประกอบวิทยุของโซเวียตได้เกือบทั้งหมดก็ตาม เนื่องจากมันจะมีราคาสูงกว่ารุ่นที่ผลิตในปัจจุบันหลายเท่า

เริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่อเตาผิงเข้ากับเครือข่ายโดยตรงปริมาณการใช้ปัจจุบันอยู่ที่ 5.6 A ซึ่งสอดคล้องกับกำลังไฟของเตาผิง 1.25 กิโลวัตต์ แต่ทำไมต้องสิ้นเปลืองพลังงานมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันไม่ถูกและคุณไม่จำเป็นต้องเปิดเครื่องทำความร้อนอย่างเต็มกำลังเสมอไป ดังนั้นจึงตัดสินใจเริ่มมองหาเครื่องควบคุมพลังงานที่ทรงพลัง ในคลังของฉันฉันพบวงจรสำเร็จรูปจากเครื่องดูดฝุ่นจีนโดยใช้ไตรแอค VTA12-600. ไทรแอกที่มีกระแสไฟพิกัด 12 A เหมาะกับฉันอย่างยิ่ง ตัวควบคุมนี้เป็นตัวควบคุมเฟสเช่น ตัวควบคุมชนิดนี้ไม่ผ่านแรงดันไฟฟ้าไซน์ซอยด์หลักทั้งครึ่งคลื่น แต่เพียงบางส่วนเท่านั้น จึงจำกัดกำลังไฟที่จ่ายให้กับโหลด การปรับจะดำเนินการโดยเปิดไทรแอกที่มุมเฟสที่ต้องการหรือไม่?

รูปที่ 2 – ก) รูปแบบปกติของแรงดันไฟฟ้าหลัก b) แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายผ่านตัวควบคุม

ข้อดีของตัวควบคุมเฟส :

- ความง่ายในการผลิต
- ความเลว
- จัดการง่าย

ข้อบกพร่อง :

ด้วยวงจรอย่างง่าย การทำงานปกติจะสังเกตได้เฉพาะกับโหลดเช่นหลอดไส้เท่านั้น
- ด้วยโหลดแอคทีฟที่ทรงพลังเสียงครวญครางอันไม่พึงประสงค์ (การปะทะ) จะปรากฏขึ้นซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ทั้งในตัว Triac เองและที่โหลด (คอยล์ทำความร้อน)
- ทำให้เกิดการรบกวนทางวิทยุได้มาก
- ก่อให้เกิดมลพิษต่อโครงข่ายไฟฟ้า

เป็นผลให้หลังจากทดสอบวงจรควบคุมจากเครื่องดูดฝุ่นแล้วพบว่าเกลียวของเตาผิงไฟฟ้าสั่นสะเทือน

รูปที่ 3 – มุมมองภายในเตาผิง

เกลียวดูเหมือนลวดพันเกลียว (ฉันระบุวัสดุไม่ได้) บนแถบสองแถบ เต็มไปด้วยสารชุบแข็งทนความร้อนบางชนิดเพื่อยึดไว้ที่ขอบของแถบ บางทีเสียงที่แสนยานุภาพอาจทำให้มันพังทลายได้ มีการพยายามเชื่อมต่อโช้คแบบอนุกรมกับโหลดและเลี่ยงผ่านไทรแอคด้วยวงจร RC (ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาสัญญาณรบกวนบางส่วน) แต่ไม่มีมาตรการใดที่ช่วยบรรเทาเสียงรบกวนได้อย่างสมบูรณ์

มีการตัดสินใจที่จะใช้คอนโทรลเลอร์ประเภทอื่น - แบบแยกส่วน หน่วยงานกำกับดูแลดังกล่าวเปิด triac เป็นระยะเวลาหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นทั้งหมด แต่จำนวนครึ่งคลื่นที่ส่งผ่านนั้นมีจำกัด ตัวอย่างเช่น ในรูปที่ 3 ส่วนทึบของกราฟคือครึ่งคลื่นที่ผ่าน Triac ส่วนจุดประคือครึ่งคลื่นที่ไม่ผ่าน นั่นคือ ในขณะนั้น Triac ถูกปิด

รูปที่ 4 – หลักการควบคุมแบบไม่ต่อเนื่อง

ข้อดีของคอนโทรลเลอร์แบบแยกส่วน :

- ความร้อนของ triac น้อยลง
- ขาดเอฟเฟกต์เสียงแม้จะมีโหลดที่ทรงพลังพอสมควรก็ตาม
- ไม่มีการรบกวนทางวิทยุ
- ไม่มีมลพิษจากโครงข่ายไฟฟ้า

ข้อบกพร่อง :

แรงดันไฟกระชากเป็นไปได้ (ที่ 220V x 4-6 V ที่โหลด 1.25 kW) ซึ่งสามารถสังเกตได้บนหลอดไส้ ผลกระทบนี้ไม่สามารถสังเกตเห็นได้ชัดเจนในเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านอื่น ๆ

ข้อเสียเปรียบที่ระบุจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อตั้งค่าขีดจำกัดการปรับให้ต่ำลง ที่โหลดสูงสุดจะไม่มีการกระชากอย่างแน่นอน วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้สำหรับปัญหานี้คือสามารถใช้ตัวปรับแรงดันไฟฟ้าสำหรับหลอดไส้ได้ พบรูปแบบต่อไปนี้บนอินเทอร์เน็ตซึ่งดึงดูดความสนใจด้วยความเรียบง่ายและควบคุมได้ง่าย

รูปที่ 5 - แผนผังของคอนโทรลเลอร์แบบแยก

คำอธิบายของการควบคุม

เมื่อเปิดเครื่องครั้งแรก ไฟสัญญาณจะสว่างเป็น 0 การเปิดและปิดทำได้โดยการกดปุ่มสองปุ่มพร้อมกันค้างไว้ ปรับมาก/น้อย – แต่ละปุ่มแยกกัน หากคุณไม่กดปุ่มใด ๆ หลังจากการกดครั้งสุดท้ายหลังจากผ่านไป 2 ชั่วโมงตัวควบคุมจะปิดตัวเองตัวบ่งชี้จะกะพริบที่ระดับโหลดการทำงานครั้งล่าสุด เมื่อตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย ระดับสุดท้ายจะถูกจดจำและจะถูกตั้งค่าในครั้งต่อไปที่เปิดเครื่อง การปรับเกิดขึ้นตั้งแต่ 0 ถึง 9 และจาก A ถึง F ซึ่งก็คือขั้นตอนการปรับทั้งหมด 16 ขั้นตอน

เมื่อทำบอร์ดฉันใช้มันเป็นครั้งแรก ลุตและไม่ได้มิเรอร์อย่างถูกต้องเมื่อพิมพ์ดังนั้นคอนโทรลเลอร์จึงกลับด้าน ตัวบ่งชี้ก็ไม่ตรงกันดังนั้นฉันจึงบัดกรีด้วยสายไฟ ตอนที่ฉันวาดกระดาน ฉันวางซีเนอร์ไดโอดไว้หลังไดโอดโดยไม่ตั้งใจ ดังนั้นฉันจึงต้องบัดกรีมันไว้ที่อีกด้านหนึ่งของบอร์ด

แผนผังหลายแผนผังของผู้ควบคุมพลังงาน

ตัวควบคุมกำลังบน TRIAC

คุณสมบัติของอุปกรณ์ที่นำเสนอคือการใช้ D-trigger เพื่อสร้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ซิงโครไนซ์กับแรงดันไฟหลัก และวิธีการควบคุม triac โดยใช้พัลส์เดียว ระยะเวลาจะถูกปรับโดยอัตโนมัติ ซึ่งแตกต่างจากวิธีการอื่นในการควบคุมพัลส์ของ triac วิธีนี้ไม่สำคัญต่อการมีส่วนประกอบอุปนัยในโหลด พัลส์เครื่องกำเนิดตามด้วยคาบประมาณ 1.3 วินาที
วงจรไมโคร DD 1 ขับเคลื่อนโดยกระแสที่ไหลผ่านไดโอดป้องกันที่อยู่ภายในวงจรไมโครระหว่างพิน 3 และ 14 มันจะไหลเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่พินนี้เชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่านตัวต้านทาน R 4 และไดโอด VD 5 เกินความเสถียร แรงดันไฟฟ้าของซีเนอร์ไดโอด VD 4 .

K. GAVRILOV วิทยุ 2554 ฉบับที่ 2 หน้า 41

การควบคุมพลังงานสองช่องสำหรับอุปกรณ์ทำความร้อน

ตัวควบคุมประกอบด้วยช่องสัญญาณอิสระสองช่องและช่วยให้คุณรักษาอุณหภูมิที่ต้องการสำหรับโหลดต่างๆ: อุณหภูมิของปลายหัวแร้ง เตารีดไฟฟ้า เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า เตาไฟฟ้า ฯลฯ ความลึกของการควบคุมคือ 5...95 % ของกำลังของเครือข่ายอุปทาน วงจรควบคุมได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้ว 9...11 V โดยมีการแยกหม้อแปลงออกจากเครือข่าย 220 V ที่มีการสิ้นเปลืองกระแสไฟต่ำ

วี.จี. นิกิเทนโก โอ.วี. Nikitenko, Radioamator, 2011, ฉบับที่ 4, หน้า. 35

ตัวควบคุมพลังงาน TRIAC

คุณลักษณะของตัวควบคุม triac นี้คือจำนวนครึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้าหลักที่จ่ายให้กับโหลดจะอยู่ที่ตำแหน่งใดก็ได้ของตัวควบคุม เป็นผลให้องค์ประกอบคงที่ของกระแสที่ใช้ไปไม่ได้เกิดขึ้นดังนั้นจึงไม่มีการดึงดูดของวงจรแม่เหล็กของหม้อแปลงและมอเตอร์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับตัวควบคุม กำลังไฟฟ้าถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนจำนวนช่วงเวลาของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กับโหลดในช่วงเวลาหนึ่ง ตัวควบคุมได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมกำลังของอุปกรณ์ที่มีความเฉื่อยมาก (เครื่องทำความร้อน ฯลฯ )
ไม่เหมาะกับการปรับความสว่างของไฟ เนื่องจากไฟจะกระพริบแรงๆ

V. KALASHNIK, N. CHEREMISINOVA, V. CHERNIKOV, Radiomir, 2011, ลำดับ 5, p. 17 - 18

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ปราศจากสัญญาณรบกวน

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า (กำลัง) ส่วนใหญ่ผลิตขึ้นโดยใช้ไทริสเตอร์ตามวงจรควบคุมเฟสพัลส์ เป็นที่ทราบกันดีว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสร้างสัญญาณรบกวนทางวิทยุในระดับที่เห็นได้ชัดเจน หน่วยงานกำกับดูแลที่เสนอนั้นปราศจากข้อเสียเปรียบนี้ คุณลักษณะของตัวควบคุมที่นำเสนอคือการควบคุมแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับซึ่งรูปร่างของสัญญาณเอาท์พุตไม่บิดเบี้ยวซึ่งแตกต่างจากการควบคุมเฟสพัลส์
องค์ประกอบควบคุมคือทรานซิสเตอร์ทรงพลัง VT1 ในแนวทแยงของไดโอดบริดจ์ VD1-VD4 ซึ่งเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับโหลด ข้อเสียเปรียบหลักของอุปกรณ์คือประสิทธิภาพต่ำ เมื่อปิดทรานซิสเตอร์ จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรเรียงกระแสและโหลด หากแรงดันไฟฟ้าควบคุมถูกจ่ายไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ แรงดันจะเปิดขึ้นและกระแสจะเริ่มไหลผ่านส่วนตัวสะสม-ตัวปล่อย บริดจ์ไดโอด และโหลด แรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตตัวควบคุม (ที่โหลด) จะเพิ่มขึ้น เมื่อทรานซิสเตอร์เปิดอยู่และอยู่ในโหมดอิ่มตัว แรงดันไฟฟ้าหลัก (อินพุต) เกือบทั้งหมดจะถูกนำไปใช้กับโหลด สัญญาณควบคุมถูกสร้างขึ้นโดยแหล่งจ่ายไฟพลังงานต่ำที่ประกอบอยู่บนหม้อแปลง T1, วงจรเรียงกระแส VD5 และตัวเก็บประจุแบบปรับเรียบ C1
ตัวต้านทานปรับค่าได้ R1 จะควบคุมกระแสพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ และควบคุมแอมพลิจูดของแรงดันเอาต์พุตด้วย เมื่อเลื่อนแถบเลื่อนตัวต้านทานแบบแปรผันไปที่ตำแหน่งด้านบนของแผนภาพ แรงดันเอาต์พุตจะลดลง และไปที่ตำแหน่งด้านล่างจะเพิ่มขึ้น ตัวต้านทาน R2 จำกัดค่าสูงสุดของกระแสควบคุม ไดโอด VD6 ปกป้องชุดควบคุมในกรณีที่การแยกตัวสะสมของทรานซิสเตอร์พัง ติดตั้งตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนกระดานที่ทำจากลามิเนตไฟเบอร์กลาสฟอยล์ที่มีความหนา 2.5 มม. ควรติดตั้งทรานซิสเตอร์ VT1 บนแผงระบายความร้อนที่มีพื้นที่อย่างน้อย 200 cm2 หากจำเป็น ไดโอด VD1-VD4 จะถูกแทนที่ด้วยไดโอดที่ทรงพลังกว่าเช่น D245A และวางไว้บนแผงระบายความร้อนด้วย

หากประกอบอุปกรณ์โดยไม่มีข้อผิดพลาด อุปกรณ์จะเริ่มทำงานทันทีและแทบไม่ต้องตั้งค่าใดๆ คุณเพียงแค่ต้องเลือกตัวต้านทาน R2
ด้วยทรานซิสเตอร์ควบคุม KT840B กำลังโหลดไม่ควรเกิน 60 W. สามารถแทนที่ด้วยอุปกรณ์: KT812B, KT824A, KT824B, KT828A, KT828B พร้อมการกระจายพลังงานที่อนุญาต 50 W; KT856A -75 วัตต์; KT834A, KT834B - 100 วัตต์; KT847A-125 ดับบลิว. กำลังโหลดสามารถเพิ่มขึ้นได้หากเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ควบคุมประเภทเดียวกันแบบขนาน: เชื่อมต่อตัวสะสมและตัวส่งสัญญาณเข้าด้วยกัน และฐานเชื่อมต่อกับมอเตอร์ตัวต้านทานแบบแปรผันผ่านไดโอดและตัวต้านทานแยกกัน
อุปกรณ์ใช้หม้อแปลงขนาดเล็กที่มีแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดทุติยภูมิ 5...8 V. สามารถเปลี่ยนชุดเรียงกระแส KTs405E ด้วยอันอื่นหรือประกอบจากไดโอดแต่ละตัวโดยมีกระแสไปข้างหน้าที่อนุญาตได้ไม่น้อยกว่าที่กำหนด กระแสพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ควบคุม ข้อกำหนดเดียวกันนี้ใช้กับไดโอด VD6 ตัวเก็บประจุ C1 - ออกไซด์เช่น K50-6, K50-16 เป็นต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 15 V ตัวต้านทานแบบแปรผัน R1 - ใด ๆ ที่มีกำลังการกระจายพิกัด 2 W เมื่อติดตั้งและตั้งค่าอุปกรณ์ ควรใช้ความระมัดระวัง: ส่วนประกอบควบคุมอยู่ภายใต้แรงดันไฟหลัก หมายเหตุ: หากต้องการลดการบิดเบือนของแรงดันเอาต์พุตของคลื่นไซน์ ให้ลองกำจัดตัวเก็บประจุ C1 อ. เชคารอฟ

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ทรานซิสเตอร์ MOSFET (IRF540, IRF840)

Oleg Belousov ช่างไฟฟ้า 201 2 ฉบับที่ 12 หน้า 64 - 66

เนื่องจากหลักทางกายภาพของการทำงานของทรานซิสเตอร์สนามแม่เหล็กที่มีประตูหุ้มฉนวนแตกต่างจากการทำงานของไทริสเตอร์และไทรแอกจึงสามารถเปิดและปิดซ้ำ ๆ ได้ในช่วงแรงดันไฟฟ้าหลัก ความถี่สวิตชิ่งของทรานซิสเตอร์กำลังแรงในวงจรนี้เลือกเป็น 1 kHz ข้อดีของวงจรนี้คือความเรียบง่ายและความสามารถในการเปลี่ยนรอบการทำงานของพัลส์ในขณะที่อัตราการเกิดซ้ำของพัลส์เปลี่ยนแปลงเล็กน้อย

ในการออกแบบของผู้เขียน ได้รับระยะเวลาพัลส์ต่อไปนี้: 0.08 ms โดยมีระยะเวลาการทำซ้ำ 1 ms และ 0.8 ms โดยมีระยะเวลาการทำซ้ำ 0.9 ms ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของแถบเลื่อนตัวต้านทาน R2
คุณสามารถปิดแรงดันไฟฟ้าบนโหลดได้โดยปิดสวิตช์ S 1 ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าใกล้กับแรงดันไฟฟ้าที่พิน 7 ของไมโครวงจรตั้งไว้ที่ประตูของทรานซิสเตอร์ MOSFET เมื่อเปิดสวิตช์สลับ แรงดันไฟฟ้าที่โหลดในสำเนาของอุปกรณ์ของผู้เขียนสามารถเปลี่ยนได้ด้วยตัวต้านทาน R 2 ภายในช่วง 18...214 V (วัดโดยอุปกรณ์ประเภท TES 2712)
แผนผังของตัวควบคุมดังกล่าวแสดงในรูปด้านล่าง ตัวควบคุมใช้ไมโครวงจร K561LN2 ในประเทศกับสององค์ประกอบซึ่งประกอบเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความไวที่ปรับได้และใช้องค์ประกอบสี่องค์ประกอบเป็นแอมพลิฟายเออร์ปัจจุบัน

เพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนผ่านเครือข่าย 220 แนะนำให้เชื่อมต่อแผลสำลักบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20...30 มม. ตามลำดับพร้อมโหลดจนกระทั่งเต็มด้วยลวดขนาด 1 มม.

โหลดเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าตามทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์ (KT817, 2SC3987)

Butov A.L., Radioconstructor, 201 2, ฉบับที่ 7, p. 11 - 12

ในการตรวจสอบการทำงานและกำหนดค่าแหล่งจ่ายไฟจะสะดวกในการใช้เครื่องจำลองโหลดในรูปแบบของเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าที่ปรับได้ การใช้อุปกรณ์ดังกล่าวไม่เพียงแต่สามารถตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟและตัวปรับแรงดันไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็วเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าที่เสถียรสำหรับการชาร์จและการคายประจุแบตเตอรี่ อุปกรณ์อิเล็กโทรไลซิส สำหรับการกัดด้วยเคมีไฟฟ้าของแผงวงจรพิมพ์ เช่น เครื่องป้องกันกระแสไฟฟ้าสำหรับหลอดไฟฟ้าสำหรับการสตาร์ทมอเตอร์ไฟฟ้าแบบสับเปลี่ยนแบบ "นุ่มนวล"
อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์แบบสองขั้วไม่ต้องการแหล่งพลังงานเพิ่มเติมและสามารถเชื่อมต่อกับวงจรจ่ายไฟของอุปกรณ์และแอคทูเอเตอร์ต่างๆ
ช่วงการปรับกระแสตั้งแต่ 0...0, 16 ถึง 3 A, การสิ้นเปลืองพลังงานสูงสุด (การกระจาย) 40 W, ช่วงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ 3...30 V DC ปริมาณการใช้กระแสไฟถูกควบคุมโดยตัวต้านทานผันแปร R6 ยิ่งแถบเลื่อนของตัวต้านทาน R6 ทางด้านซ้ายอยู่ในแผนภาพมากเท่าไร อุปกรณ์ก็จะยิ่งกินกระแสมากขึ้นเท่านั้น ด้วยหน้าสัมผัสแบบเปิดของสวิตช์ SA 1 ตัวต้านทาน R6 สามารถตั้งค่ากระแสไฟที่ใช้ได้ตั้งแต่ 0.16 ถึง 0.8 A ด้วยหน้าสัมผัสแบบปิดของสวิตช์นี้ กระแสจะถูกควบคุมในช่วง 0.7... 3 A.

การเขียนแบบแผงวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้าปัจจุบัน

เครื่องจำลองแบตเตอรี่รถยนต์ (KT827)

V. MELNICHUK, Radiomir, 201 2, ฉบับที่ 1 2, p. 7 - 8

เมื่อแปลงอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งของคอมพิวเตอร์ (UPS) และอุปกรณ์ชาร์จสำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะต้องได้รับการบรรจุด้วยบางอย่างในระหว่างขั้นตอนการตั้งค่า ดังนั้นฉันจึงตัดสินใจสร้างอะนาล็อกของซีเนอร์ไดโอดอันทรงพลังพร้อมแรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพที่ปรับได้ซึ่งวงจรดังแสดงในรูปที่ 1 1. สามารถใช้ตัวต้านทาน R 6 เพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าเสถียรภาพได้ตั้งแต่ 6 ถึง 16 V มีการสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวทั้งหมดสองชิ้น ในเวอร์ชันแรก KT 803 ใช้เป็นทรานซิสเตอร์ VT 1 และ VT 2
ความต้านทานภายในของซีเนอร์ไดโอดดังกล่าวสูงเกินไป ดังนั้นที่กระแส 2 A แรงดันไฟฟ้าคงที่คือ 12 V และที่ 8 A - 16 V ในรุ่นที่สองใช้ทรานซิสเตอร์คอมโพสิต KT827 ที่นี่ที่กระแส 2 A แรงดันเสถียรภาพคือ 12 V และที่ 10 A - 12.4 V

อย่างไรก็ตามเมื่อควบคุมผู้บริโภคที่ทรงพลังมากขึ้นเช่นหม้อต้มน้ำไฟฟ้าตัวควบคุมพลังงาน triac จะไม่เหมาะสม - พวกเขาจะทำให้เกิดการรบกวนเครือข่ายมากเกินไป เพื่อแก้ปัญหานี้จะเป็นการดีกว่าถ้าใช้ตัวควบคุมที่มีโหมดเปิด - ปิดเป็นระยะเวลานานขึ้นซึ่งจะช่วยลดการเกิดสัญญาณรบกวนได้อย่างชัดเจน ตัวเลือกไดอะแกรมรายการใดรายการหนึ่งจะปรากฏขึ้น

บทความนี้อธิบายถึงวิธีการทำงานของตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์ซึ่งแผนภาพจะนำเสนอด้านล่าง

ในชีวิตประจำวันมักมีความจำเป็นต้องควบคุมพลังงานของเครื่องใช้ในครัวเรือนเช่นเตาไฟฟ้าหัวแร้งหม้อไอน้ำและอุปกรณ์ทำความร้อนในการขนส่ง - ความเร็วของเครื่องยนต์ ฯลฯ การออกแบบวิทยุสมัครเล่นที่ง่ายที่สุดมาช่วย - ตัวควบคุมกำลังบนไทริสเตอร์ การประกอบอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ใช่เรื่องยากมันสามารถกลายเป็นอุปกรณ์ทำที่บ้านเครื่องแรกที่จะทำหน้าที่ปรับอุณหภูมิของปลายหัวแร้งของนักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ เป็นที่น่าสังเกตว่าสถานีบัดกรีสำเร็จรูปพร้อมระบบควบคุมอุณหภูมิและฟังก์ชั่นที่ดีอื่น ๆ นั้นมีราคาแพงกว่าหัวแร้งธรรมดาเป็นลำดับความสำคัญ ชุดชิ้นส่วนขั้นต่ำช่วยให้คุณสามารถประกอบตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์อย่างง่ายสำหรับการติดตั้งบนผนัง

สำหรับข้อมูลของคุณ การติดตั้งบนพื้นผิวเป็นวิธีการประกอบส่วนประกอบวิทยุอิเล็กทรอนิกส์โดยไม่ต้องใช้แผงวงจรพิมพ์ และด้วยทักษะที่ดีจะช่วยให้คุณสามารถประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความซับซ้อนปานกลางได้อย่างรวดเร็ว

คุณยังสามารถสั่งซื้อตัวควบคุมไทริสเตอร์ได้และสำหรับผู้ที่ต้องการทราบด้วยตนเองจะมีการนำเสนอแผนภาพด้านล่างและจะอธิบายหลักการทำงาน

อย่างไรก็ตามนี่คือตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์แบบเฟสเดียว อุปกรณ์ดังกล่าวสามารถใช้เพื่อควบคุมกำลังหรือความเร็วได้ อย่างไรก็ตาม ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจสิ่งนี้ก่อน เพราะสิ่งนี้จะทำให้เราเข้าใจว่าควรใช้ตัวควบคุมดังกล่าวสำหรับโหลดใดดีกว่า

ไทริสเตอร์ทำงานอย่างไร?

ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ควบคุมที่สามารถนำกระแสไฟฟ้าไปในทิศทางเดียวได้ คำว่า "ควบคุม" ถูกนำมาใช้ด้วยเหตุผลเพราะด้วยความช่วยเหลือซึ่งแตกต่างจากไดโอดซึ่งนำกระแสไฟฟ้าไปยังขั้วเดียวเท่านั้นคุณสามารถเลือกช่วงเวลาที่ไทริสเตอร์เริ่มดำเนินการกระแสไฟฟ้าได้ ไทริสเตอร์มีเอาต์พุตสามช่อง:

• ขั้วบวก.
• แคโทด.
• อิเล็กโทรดควบคุม

เพื่อให้กระแสเริ่มไหลผ่านไทริสเตอร์ต้องเป็นไปตามเงื่อนไขต่อไปนี้: ชิ้นส่วนจะต้องอยู่ในวงจรที่มีพลังงานและต้องใช้พัลส์ระยะสั้นกับอิเล็กโทรดควบคุม ต่างจากทรานซิสเตอร์ การควบคุมไทริสเตอร์ไม่จำเป็นต้องถือสัญญาณควบคุมไว้ ความแตกต่างไม่ได้สิ้นสุดเพียงแค่นั้น: ไทริสเตอร์สามารถปิดได้โดยการขัดจังหวะกระแสในวงจรเท่านั้นหรือโดยการสร้างแรงดันแอโนด - แคโทดแบบย้อนกลับ ซึ่งหมายความว่าการใช้ไทริสเตอร์ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรงมีความเฉพาะเจาะจงมากและมักจะไม่ฉลาด แต่ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ เช่น ในอุปกรณ์ เช่น เครื่องควบคุมกำลังไฟฟ้าไทริสเตอร์ วงจรจะถูกสร้างขึ้นในลักษณะที่รับประกันเงื่อนไขในการปิด . แต่ละครึ่งคลื่นจะปิดไทริสเตอร์ที่เกี่ยวข้อง

เป็นไปได้มากว่าคุณไม่เข้าใจทุกสิ่งใช่ไหม อย่าสิ้นหวัง - เราจะอธิบายรายละเอียดขั้นตอนการทำงานของอุปกรณ์ที่เสร็จแล้วด้านล่างนี้

ขอบเขตของการใช้ตัวควบคุมไทริสเตอร์

ในวงจรใดที่มีประสิทธิภาพในการใช้ตัวควบคุมกำลังไทริสเตอร์? วงจรนี้ช่วยให้คุณควบคุมพลังของอุปกรณ์ทำความร้อนได้อย่างสมบูรณ์แบบซึ่งก็คือมีอิทธิพลต่อโหลดที่ใช้งานอยู่ เมื่อทำงานกับโหลดแบบเหนี่ยวนำสูง ไทริสเตอร์อาจไม่ปิด ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของตัวควบคุม

เป็นไปได้ไหมที่จะมีเครื่องยนต์?

ฉันคิดว่าผู้อ่านหลายคนเคยเห็นหรือใช้สว่าน เครื่องเจียร ซึ่งนิยมเรียกว่า "เครื่องเจียร" และเครื่องมือไฟฟ้าอื่นๆ คุณอาจสังเกตเห็นว่าจำนวนรอบขึ้นอยู่กับความลึกของการกดปุ่มทริกเกอร์ของอุปกรณ์ มันอยู่ในองค์ประกอบนี้ที่มีตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์ถูกสร้างขึ้น (แผนภาพที่แสดงด้านล่าง) ด้วยความช่วยเหลือในการเปลี่ยนแปลงจำนวนการปฏิวัติ

บันทึก! ตัวควบคุมไทริสเตอร์ไม่สามารถเปลี่ยนความเร็วของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสได้ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าจะถูกควบคุมบนมอเตอร์สับเปลี่ยนที่ติดตั้งชุดแปรง

โครงการไทริสเตอร์หนึ่งและสองตัว

วงจรทั่วไปสำหรับการประกอบตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์ด้วยมือของคุณเองแสดงในรูปด้านล่าง

แรงดันไฟขาออกของวงจรนี้คือ 15 ถึง 215 โวลต์ ในกรณีใช้ไทริสเตอร์ที่ระบุซึ่งติดตั้งบนแผงระบายความร้อน จะมีกำลังประมาณ 1 kW อย่างไรก็ตามสวิตช์ที่มีการควบคุมความสว่างของแสงนั้นทำตามรูปแบบที่คล้ายกัน

หากคุณไม่จำเป็นต้องควบคุมแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดและต้องการเอาต์พุต 110 ถึง 220 โวลต์ ให้ใช้แผนภาพนี้ซึ่งแสดงตัวควบคุมกำลังครึ่งคลื่นบนไทริสเตอร์

มันทำงานอย่างไร?

ข้อมูลที่อธิบายด้านล่างนี้ใช้ได้กับแผนงานส่วนใหญ่ การกำหนดตัวอักษรจะต้องเป็นไปตามวงจรแรกของตัวควบคุมไทริสเตอร์

ตัวควบคุมกำลังไทริสเตอร์ซึ่งหลักการทำงานซึ่งขึ้นอยู่กับการควบคุมเฟสของค่าแรงดันไฟฟ้าก็เปลี่ยนกำลังเช่นกัน หลักการนี้อยู่ในความจริงที่ว่าภายใต้สภาวะปกติโหลดจะได้รับผลกระทบจากแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของเครือข่ายในครัวเรือนซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามกฎหมายไซน์ซอยด์ ข้างต้น เมื่ออธิบายหลักการทำงานของไทริสเตอร์ว่ากันว่าไทริสเตอร์แต่ละตัวทำงานในทิศทางเดียว กล่าวคือ ควบคุมครึ่งคลื่นของตัวเองจากคลื่นไซน์ มันหมายความว่าอะไร?

หากคุณเชื่อมต่อโหลดเป็นระยะโดยใช้ไทริสเตอร์ในช่วงเวลาที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัด ค่าของแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพจะลดลง เนื่องจากส่วนหนึ่งของแรงดันไฟฟ้า (ค่าที่มีประสิทธิภาพที่ "ตก" บนโหลด) จะน้อยกว่าแรงดันไฟฟ้าหลัก ปรากฏการณ์นี้แสดงไว้ในกราฟ

พื้นที่แรเงาคือพื้นที่ที่เกิดความเครียดภายใต้ภาระ ตัวอักษร "a" บนแกนนอนแสดงถึงโมเมนต์เปิดของไทริสเตอร์ เมื่อครึ่งคลื่นบวกสิ้นสุดลงและช่วงเวลาที่มีครึ่งคลื่นลบเริ่มต้นขึ้น ไทริสเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งจะปิด และในขณะเดียวกันไทริสเตอร์ตัวที่สองจะเปิดขึ้น

มาดูกันว่าตัวควบคุมกำลังไทริสเตอร์เฉพาะของเราทำงานอย่างไร

โครงการที่หนึ่ง

ให้เรากำหนดล่วงหน้าว่าแทนที่จะใช้คำว่า "บวก" และ "ลบ" จะใช้ "ครั้งแรก" และ "ที่สอง" (ครึ่งคลื่น)

ดังนั้น เมื่อครึ่งคลื่นแรกเริ่มส่งผลกระทบต่อวงจรของเรา ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 ก็เริ่มชาร์จ ความเร็วในการชาร์จถูกจำกัดโดยโพเทนชิออมิเตอร์ R5 องค์ประกอบนี้เป็นตัวแปรและด้วยความช่วยเหลือในการตั้งค่าแรงดันไฟขาออก เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นในการเปิดไดนิสเตอร์ VS3 ปรากฏบนตัวเก็บประจุ C1 ไดนิสเตอร์จะเปิดขึ้นและกระแสจะไหลผ่านโดยไทริสเตอร์ VS1 จะถูกเปิดด้วยความช่วยเหลือ ช่วงเวลาของการพังทลายของไดนิสเตอร์คือจุด "a" บนกราฟที่นำเสนอในส่วนก่อนหน้าของบทความ เมื่อค่าแรงดันไฟฟ้าผ่านศูนย์และวงจรอยู่ภายใต้คลื่นครึ่งหลัง ไทริสเตอร์ VS1 จะปิด และกระบวนการนี้จะเกิดขึ้นซ้ำอีกครั้ง เฉพาะสำหรับไดนิสเตอร์ตัวที่สอง ไทริสเตอร์ และตัวเก็บประจุ ตัวต้านทาน R3 และ R3 ใช้สำหรับการควบคุม และใช้ R1 และ R2 เพื่อรักษาเสถียรภาพทางความร้อนของวงจร

หลักการทำงานของวงจรที่สองนั้นคล้ายกัน แต่ควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเพียงครึ่งคลื่นเดียวเท่านั้น เมื่อทราบหลักการทำงานและวงจรแล้วคุณสามารถประกอบหรือซ่อมแซมตัวควบคุมพลังงานไทริสเตอร์ได้ด้วยมือของคุณเอง

การใช้เครื่องควบคุมในชีวิตประจำวันและข้อควรระวังด้านความปลอดภัย

ต้องบอกว่าวงจรนี้ไม่มีการแยกกัลวานิกออกจากเครือข่ายจึงอาจเกิดอันตรายจากไฟฟ้าช็อตได้ ซึ่งหมายความว่าคุณไม่ควรสัมผัสส่วนควบคุมด้วยมือของคุณ ต้องใช้ตัวเรือนหุ้มฉนวน คุณควรออกแบบการออกแบบอุปกรณ์ของคุณเพื่อที่ว่าหากเป็นไปได้ คุณสามารถซ่อนอุปกรณ์ไว้ในอุปกรณ์ที่ปรับได้ และค้นหาพื้นที่ว่างในเคส หากอุปกรณ์ที่ปรับได้นั้นติดตั้งอย่างถาวร โดยทั่วไปแล้วควรเชื่อมต่ออุปกรณ์ผ่านสวิตช์ที่มีสวิตช์หรี่ไฟ วิธีแก้ปัญหานี้จะป้องกันไฟฟ้าช็อตได้บางส่วน ไม่จำเป็นต้องค้นหาตัวเรือนที่เหมาะสม มีรูปลักษณ์ที่สวยงาม และผลิตโดยใช้วิธีทางอุตสาหกรรม