Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Praktikal na Elektronika
Bilang ng mga tanawin: 205242
Mga puna sa artikulo: 8
Thyristor Power Regulators
Ang mga kontrol sa kapangyarihan ng thyristor ay isa sa mga pinaka-karaniwang disenyo ng amateur radio, at hindi ito nakakagulat. Pagkatapos ng lahat, ang lahat na kailanman ginamit ang karaniwang 25 - 40 wat na paghihinang iron, ang kakayahang mag-overheat ay kahit na kilala. Ang paghihinang bakal ay nagsisimulang manigarilyo at sumasalsal, kung gayon, sa lalong madaling panahon, ang tinned sting ay sumunog, nagiging itim. Ang paghihinang gamit ang tulad ng isang paghihinang iron ay ganap na imposible.
At narito ang power regulator ay dumating sa pagsagip, sa tulong kung saan maaari mong itakda ang temperatura para sa paghihinang nang tumpak. Dapat itong patnubayan ng katotohanan na kapag ang isang paghihinang bakal ay humipo ng isang piraso ng rosin, ito ay naninigarilyo nang maayos, kaya, daluyan, nang walang pagsisisi at pag-splash, hindi masyadong masigla. Dapat kang tumuon sa katotohanan na ang paghihinang ay tabas, makintab.
Syempre modernong istasyon ng paghihinang nilagyan ang mga ito ng thermally stabilized na iring ng paghihinang, isang digital na display at adjustable na temperatura ng pag-init, ngunit ang mga ito ay masyadong mahal kumpara sa isang maginoo na paghihinang bakal. Samakatuwid, sa hindi gaanong mahalagang dami ng gawaing paghihinang, posible na gawin sa isang maginoo na paghihinang bakal na may regulator ng thyristor. Kasabay nito, ang kalidad ng paghihinang, na maaaring hindi kaagad, ay magiging mahusay, ay nakamit sa pamamagitan ng pagsasanay.
Ang isa pang lugar ng application ng thyristor regulators ay control control. Ang mga naturang regulator ay ibinebenta sa mga de-koryenteng tindahan sa anyo ng mga maginoo na switch ng dingding na may isang rotary handle. Ngunit narito ang ambush ay naghihintay para sa mamimili: mga modernong lampara ng enerhiya (madalas na tinutukoy sa panitikan bilang mga compact fluorescent lamp (CFLs)) hindi nila nais na magtrabaho kasama ang mga naturang regulator.
Ang parehong hindi inaasahang pagpipilian ay lilitaw sa kaso ng pag-regulate ng ningning ng mga lampara ng LED. Buweno, hindi nila inilaan para sa ganoong gawain, at iyon: ang tulay ng rectifier na may isang electrolytic capacitor na matatagpuan sa loob ng CFL ay hindi hayaan lamang na gumana ang thyristor. Samakatuwid, ang isang madaling iakma na "nightlight" na may tulad na isang regulator ay maaari lamang malikha gamit ang isang maliwanag na maliwanag na lampara.
Gayunpaman, narito dapat mong tandaan ang tungkol sa elektronikong mga transformerdinisenyo upang maglagay ng mga lampara ng halogen, at sa mga disenyo ng radio ng radio para sa iba't ibang mga layunin. Sa mga transformer na ito, pagkatapos ng tulay ng rectifier, sa ilang kadahilanan, tila upang makatipid, o simpleng upang mabawasan ang laki, ang isang electrolytic capacitor ay hindi mai-install. Ito ang "pag-save" na nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang ningning ng mga lamp gamit ang regulator ng thyristor.
Kung pinagsama mo ang iyong imahinasyon, maaari ka pa ring makahanap ng maraming mga lugar kung saan kinakailangan ang paggamit ng mga regulator ng thyristor. Ang isa sa mga lugar na ito ay ang regulasyon ng mga rebolusyon ng mga tool ng kuryente: drills, grinders, screwdrivers, rotary hammers, atbp. atbp. Naturally, ang mga regulator ng thyristor ay matatagpuan sa loob ng mga instrumento na pinapagana ng AC power.Panoorin -Mga uri at pag-aayos ng mga rebolusyon ng bilis ng kolektor ng bilis.
Ang lahat ng tulad ng isang regulator ay itinayo sa pindutan ng control at isang maliit na kahon na nakapasok sa hawakan ng drill. Ang antas ng pagpindot sa pindutan ay tumutukoy sa dalas ng pag-ikot ng kartutso. Sa kaganapan ng pagkabigo, ang buong kahon ay nagbabago kaagad: para sa lahat ng maliwanag na pagiging simple ng disenyo, tulad ng isang regulator ay ganap na hindi angkop para sa pagkumpuni.
Sa kaso ng mga tool na tumatakbo sa direktang kasalukuyang mula sa mga baterya, isinasagawa ang control control transistor mosfet paraan ng modyul na lapad ng pulso. Ang dalas ng PWM ay umabot sa ilang kilohertz, kaya sa pamamagitan ng katawan ng distornilyador ay maaari kang makarinig ng isang mataas na dalas na pangit. Ang nakakalokong motor na ito ay paikot-ikot.
Ngunit sa artikulong ito, ang mga kontrol lamang sa thyristor power ay isasaalang-alang.Samakatuwid, bago isaalang-alang ang circuit ng regulator, dapat mong tandaan kung paano ito gumagana thyristor.
Upang hindi kumplikado ang kuwento, hindi namin isasaalang-alang ang thyristor sa anyo ng apat na layer na pnpn na istruktura, gumuhit ng isang kasalukuyang boltahe na katangian, ngunit ilarawan lamang sa mga salita kung paano ito gumagana, ang thyristor. Upang magsimula sa, sa isang direktang kasalukuyang circuit, kahit na ang mga thyristors ay halos hindi ginagamit sa mga circuit na ito. Pagkatapos ng lahat, ang pagtalikod sa thyristor na nagtatrabaho sa direktang kasalukuyang ay mahirap. Pareho ito sa paghinto ng kabayo.
Gayunpaman, ang mga mataas na alon at mataas na boltahe ng thyristor ay nakakaakit ng mga developer ng iba't ibang, bilang isang panuntunan, medyo makapangyarihang kagamitan sa DC. Upang patayin ang mga thyristors, ang isa ay kailangang pumunta sa iba't ibang mga komplikasyon ng mga circuit, trick, ngunit sa pangkalahatan ang mga resulta ay positibo.
Ang pagtatalaga ng thyristor sa mga diagram ng circuit ay ipinapakita sa Larawan 1.
Larawan 1. Thyristor
Madaling makita na sa pagtatalaga nito sa mga circuit, ang thyristor ay halos kapareho ordinaryong diode. Kung titingnan mo, kung gayon, ang thyristor, ay mayroon ding isang panig na kondaktibiti, at samakatuwid, ay maaaring maitama ang alternatibong kasalukuyang. Ngunit gagawin lamang niya ito kung ang isang positibong boltahe ay inilalapat sa control electrode na nauugnay sa katod, tulad ng ipinapakita sa Figure 2. Ayon sa lumang terminolohiya, ang thyristor ay tinatawag na isang kinokontrol na diode. Hangga't ang control pulse ay hindi inilalapat, ang thyristor ay sarado sa anumang direksyon.
Larawan 2
Paano i-on ang LED
Ang lahat ay napaka-simple dito. Sa DC source ng boltahe 9V (maaari mong gamitin ang baterya na "Krona") sa pamamagitan ng thyristor Vsx na nakakonekta sa LED HL1 na may isang paglilimita sa risistor na R3. Gamit ang pindutan ng SB1, ang boltahe mula sa divider R1, R2 ay maaaring mailapat sa control electrode ng thyristor, at pagkatapos ay magbubukas ang thyristor, ang LED ay nagsisimula na mamula.
Kung pinakawalan ngayon ang pindutan, itigil ang pagpindot dito, pagkatapos ang LED ay dapat magpatuloy na magaan. Ang ganitong isang maikling pindutin sa pindutan ay maaaring tinatawag na salpok. Ang paulit-ulit at kahit na paulit-ulit na pagpindot ng pindutan na ito ay hindi magbabago ng anumang bagay: ang LED ay hindi lalabas, ngunit hindi ito lumiliwanag na mas maliwanag o dimmer.
Pressed - pinakawalan, at ang thyristor ay nanatiling bukas. Dagdag pa, ang kundisyong ito ay matatag: ang thyristor ay magiging bukas hanggang alisin ang mga panlabas na impluwensya mula sa estado na ito. Ang pag-uugali ng circuit na ito ay nagpapahiwatig ng mabuting kalagayan ng thyristor, ang pagiging angkop nito para sa trabaho sa isang aparato sa ilalim ng pag-unlad o pag-aayos.
Little pangungusap
Ngunit ang mga pagbubukod sa panuntunang ito ay madalas na nangyayari: ang pindutan ay pinindot, ang mga ilaw ng LED, at kapag ang pindutan ay pinakawalan, lumabas ito, na parang walang nangyari. At ano ang mahuli, ano ang ginawa mong mali? Siguro ang pindutan ay pinindot hindi sapat na mahaba o hindi masyadong panatiko? Hindi, lahat ng bagay ay ginawa nang patas. Ito ay lamang na ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED ay naging mas mababa kaysa sa paghawak ng kasalukuyang ng thyristor.
Para sa inilarawan na eksperimento upang maging matagumpay, kailangan mo lamang palitan ang LED ng isang maliwanag na maliwanag na lampara, kung gayon ang kasalukuyang ay magiging higit pa, o pumili ng isang thyristor na may isang mas mababang hawak na kasalukuyang. Ang parameter na ito para sa mga thyristors ay may isang makabuluhang pagkalat, kung minsan kinakailangan na pumili ng isang thyristor para sa isang tiyak na circuit. Bukod dito, isang tatak, na may isang titik at mula sa isang kahon. Ang mga na-import na thyristors, na kamakailan lamang ay ginustong, ay medyo mas mahusay sa kasalukuyang ito: mas madaling bilhin ito, at mas mahusay ang mga parameter.
Paano isara ang isang thyristor
Walang mga signal na ipinadala sa control electrode ang maaaring isara ang thyristor at i-off ang LED: ang control electrode ay maaari lamang i-on ang thyristor. Mayroong, syempre, ang mga naka-lock na thyristors, ngunit ang kanilang layunin ay medyo naiiba kaysa sa mga banal na kontrol ng kapangyarihan o mga simpleng switch. Ang isang maginoo thyristor ay maaaring i-off lamang sa pamamagitan ng pag-abala sa kasalukuyang sa pamamagitan ng seksyon ng anode - katod.
Maaari itong gawin sa hindi bababa sa tatlong mga paraan. Una, hangal na idiskonekta ang buong circuit mula sa baterya. Pagunita ng Larawan 2. Naturally, ang LED ay i-off.Ngunit kapag nakakonekta, hindi ito i-on ang kanyang sarili, dahil ang thyristor ay nanatiling sarado. Ang kondisyong ito ay napapanatili din. At upang ilabas siya sa ganitong estado, upang magaan ang ilaw, ang pagpindot lamang sa pindutan ng SB1 ay makakatulong.
Ang pangalawang paraan upang makagambala sa kasalukuyang sa pamamagitan ng thyristor ay simpleng kunin at maikli ang mga terminal ng katod at anode na may isang jumper ng kawad. Sa kasong ito, ang buong pagkarga ng kasalukuyang, sa aming kaso ito ay isang LED lamang, ay dumadaloy sa pamamagitan ng jumper, at ang kasalukuyang sa pamamagitan ng thyristor ay magiging zero. Matapos matanggal ang jumper, magsasara ang thyristor at i-off ang LED. Sa mga eksperimento na may katulad na mga scheme, ang mga sipit ay madalas na ginagamit bilang isang lumulukso.
Ipagpalagay na sa halip na isang LED sa circuit na ito ay magkakaroon ng sapat na malakas na coil ng pag-init na may malaking thermal inertia. Pagkatapos ito ay lumiliko halos handa na regulator ng kuryente. Kung ang thyristor ay nakabukas sa paraang ang spiral ay nakabukas sa loob ng 5 segundo at naka-off para sa parehong oras, kung gayon ang 50 porsyento na kapangyarihan ay inilalaan sa spiral. Kung, sa loob ng sampung segundo na ikot na ito, ang paglipat ay tumatagal lamang ng 1 segundo, pagkatapos ay malinaw na ang spiral ay ilalabas lamang ng 10% ng init mula sa kapangyarihan nito.
Sa humigit-kumulang na tulad ng mga pag-ikot ng oras, na sinusukat nang ilang segundo, gumagana ang control ng microwave power. Gamit lamang ang isang relay, ang RF radiation ay nakabukas at naka-off. Ang mga control ng thyristor ay nagpapatakbo sa dalas ng mga mains, kung saan sinusukat ang oras sa mga millisecond.
Ang pangatlong paraan upang patayin ang thyristor
Ito ay binubuo sa pagbabawas ng boltahe ng pagkarga sa zero, o kahit na baligtad ang polarity ng supply boltahe. Ito ay tiyak na sitwasyon na nakuha kapag ang mga circuit ng thyristor ay binigyan ng isang alternatibong sinusoidal kasalukuyang.
Kapag ang sinusoid ay dumadaan sa zero, binabago nito ang tanda nito sa kabaligtaran, kaya ang kasalukuyang sa pamamagitan ng thyristor ay nagiging mas mababa kaysa sa hawak ng kasalukuyang, at pagkatapos ay ganap na katumbas ng zero. Sa gayon, ang problema sa pagtalikod sa thyristor ay nalulutas na parang nag-iisa.
Controller ng kapangyarihan ng thyristor. Ang regulasyon sa phase
Kaya, ang bagay ay naiwan sa maliit. Upang makakuha ng control phase, kailangan mo lamang mag-apply ng isang control pulse sa isang tiyak na oras. Sa madaling salita, ang pulso ay dapat magkaroon ng isang tiyak na yugto: mas malapit ito sa dulo ng kalahating siklo ng alternating boltahe, ang mas maliit na amplitude ng boltahe ay nasa load. Ang paraan ng control control ay ipinapakita sa Figure 3.
Figure 3. Ang regulasyon sa phase
Sa itaas na fragment ng larawan, ang control pulse ay inilalapat halos sa pinakadulo simula ng kalahating alon ng sinusoid, ang yugto ng control signal ay malapit sa zero. Sa figure, ang oras na ito ay t1, kaya ang thyristor ay nagbukas halos sa simula ng kalahating siklo, at isang kapangyarihan na malapit sa maximum ay inilalaan sa pagkarga (kung walang mga thyristors sa circuit, ang lakas ay magiging maximum).
Ang control signal mismo ay hindi ipinapakita sa figure na ito. Sa isip, ang mga ito ay maikling positibong pulso na may kaugnayan sa katod, na inilalapat sa isang tiyak na yugto sa control elektrod. Sa pinakasimpleng mga scheme, maaari itong maging isang linearly pagtaas ng boltahe na nakuha sa pamamagitan ng singilin ng isang kapasitor. Tatalakayin ito sa ibaba.
Sa average na graph, ang control pulse ay inilalapat sa gitna ng kalahating siklo, na tumutugma sa anggulo ng phase Π / 2 o oras t2, samakatuwid, ang kalahati lamang ng maximum na lakas ay inilalaan sa pagkarga.
Sa mas mababang graph, ang mga pambungad na pulso ay inilalapat malapit sa dulo ng kalahating siklo, ang thyristor ay bubukas halos bago ito magsara, ayon sa graph sa oras na ito ay ipinahiwatig bilang t3, kaya ang kapangyarihan sa pag-load ay inilalaan na hindi gaanong mahalaga.
Ang thyristor na lumilipat ng mga circuit
Matapos ang isang maikling pagsusuri sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga thyristors, maaari mong dalhin maraming mga circuit circuit ng kapangyarihan. Walang naimbento dito; lahat ng bagay ay matatagpuan sa Internet o sa mga lumang magasin sa radyo. Ang artikulo ay nagbibigay lamang ng isang maikling pangkalahatang-ideya at paglalarawan ng trabaho mga circuit circuit ng thyristor. Kapag inilalarawan ang pagpapatakbo ng mga circuit, mabibigyan ng pansin ang kung paano ginagamit ang mga thyristors, kung ano ang umiiral na mga circuit ng paglipat ng thyristor.
Tulad ng sinabi sa pinakadulo simula ng artikulo, ang thyristor ay nagtutuwid ng isang alternatibong boltahe tulad ng isang regular na diode. Ito ay lumiliko ang pagwawasto ng kalahating alon. Minsan, sa pamamagitan ng isang diode, naka-on ang mga maliwanag na maliwanag na lampara sa mga stairwell: mayroong isang maliit na ilaw, pinasisilaw ito sa aking mga mata, ngunit pagkatapos ay ang mga lampara ay sumabog nang bihirang. Nangyayari ang parehong bagay kung ang dimmer ay ginanap sa isang thyristor, tanging ang posibilidad ng pag-regulate ng isang hindi gaanong kahalagahan na lumilitaw.
Samakatuwid, kinokontrol ng mga kontrol ng kapangyarihan ang parehong mga kalahating siklo ng boltahe ng mains. Para sa mga ito, ang counter-parallel na koneksyon ng thyristors ay inilalapat, mga triac o ang pagsasama ng isang thyristor sa dayagonal ng tulay ng rectifier.
Para sa kalinawan ng pahayag na ito, mas isasaalang-alang pa namin ang maraming mga circuit ng mga kontrol ng thyristor power. Minsan tinatawag silang mga regulator ng boltahe, at kung aling pangalan ang mas tama, mahirap malutas, dahil kasama ang regulasyon ng boltahe, ang regulasyon ay kinokontrol din.
Ang pinakasimpleng regulator ng thyristor
Ito ay idinisenyo upang ayusin ang kapangyarihan ng paghihinang bakal. Ang circuit nito ay ipinapakita sa Figure 4.
Larawan 4. Scheme ng pinakasimpleng controller ng kapangyarihan ng thyristor
Upang ayusin ang lakas ng paghihinang bakal, simula sa zero, walang punto. Samakatuwid, maaari nating higpitan ang ating sarili sa pag-regulate ng isang kalahating siklo ng boltahe ng mains, sa kasong ito, positibo. Ang negatibong kalahating siklo ay pumasa nang walang mga pagbabago sa pamamagitan ng VD1 diode nang direkta sa paghihinang bakal, na nagsisiguro sa kalahating kapangyarihan nito.
Ang positibong half-cycle ay dumaan sa thyristor VS1, na nagpapahintulot sa regulasyon. Ang circuit ng control ng thyristor ay napaka-simple. Ang mga ito ay resistors R1, R2 at capacitor C1. Ang kapasitor ay sisingilin sa pamamagitan ng circuit: ang itaas na wire ng circuit, R1, R2 at ang capacitor C1, load, ang mas mababang kawad ng circuit.
Ang isang electrrist control control ay konektado sa positibong terminal ng kapasitor. Kapag ang boltahe sa buong kapasitor ay tumataas sa turn-on boltahe ng thyristor, ang huli ay bubukas, na pumasa sa pagkarga ng isang positibong kalahating siklo ng boltahe, o sa halip na bahagi nito. Ang capacitor C1 ay natural na naglalabas, sa gayon naghahanda para sa susunod na pag-ikot.
Ang bilis ng singil ng kapasitor ay kinokontrol gamit ang isang variable na risistor R1. Ang mas mabilis na kapasitor ay sisingilin sa boltahe ng pagbubukas ng thyristor, mas maaga ang pagbubukas ng thyristor, ang mas malaking bahagi ng positibong kalahating siklo ng boltahe ay papasok sa pagkarga.
Ang circuit ay simple, maaasahan, angkop na angkop para sa isang paghihinang bakal, bagaman pinangangasiwaan nito ang isang kalahating yugto lamang ng boltahe ng mains. Ang isang katulad na diagram ay ipinapakita sa Figure 5.
Larawan 5. Ang thyristor power controller
Ito ay medyo mas kumplikado kaysa sa nauna, ngunit pinapayagan ka nitong ayusin nang maayos at tumpak, dahil sa ang katunayan na ang control pulse generation circuit ay tipunin sa isang KT117 double-base transistor. Ang transistor na ito ay idinisenyo upang lumikha ng mga generator ng pulso. Higit pa, tila, ay may kakayahang anumang bagay. Ang isang katulad na circuit ay ginagamit sa maraming mga controllers ng kuryente, pati na rin sa paglipat ng mga suplay ng kuryente bilang isang driver para sa isang nag-trigger ng pulso.
Sa sandaling naabot ang boltahe sa buong capacitor C1 sa threshold ng transistor, bumubukas ang huli at lumilitaw ang isang positibong pulso sa pin B1, binubuksan ang thyristor VS1. Ang Resistor R1 ay maaaring ayusin ang rate ng singil ng kapasitor.
Ang mas mabilis na ang kapasitor ay sisingilin, ang mas maaga na pagbubukas ng pulso ay lilitaw, mas malaki ang boltahe ang papasok sa pagkarga. Ang pangalawang kalahating alon ng boltahe ng mains ay pumasa sa pag-load sa pamamagitan ng diode ng VD3 nang walang mga pagbabago. Ang isang rectifier VD2, R5, isang Zener diode VD1 ay ginagamit upang mabigyan ng kapangyarihan ang control pulse shaper circuit.
Dito maaari kang magtanong, at kapag nagbukas ang transistor, ano ang threshold? Ang pagbubukas ng transistor ay nangyayari sa isang oras na ang boltahe sa emitter E nito ay lumampas sa boltahe sa base ng B1. Ang mga Base B1 at B2 ay hindi katumbas; kung sila ay napalitan, hindi gagana ang generator.
Ipinapakita ng Figure 6 ang isang circuit na nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang parehong mga half-cycle ng boltahe.
Larawan 6
Ang diagram ay a malabo. Ang boltahe ng mains ay naayos ng tulay VD1-VD4, pagkatapos kung saan ang boltahe ng ripple ay ibinibigay sa lampara na EL1, thyristor VS1, at sa pamamagitan ng mga resistors R3, R4 sa mga zener diode VD5, VD6, mula sa kung saan pinapatakbo ang control circuit. Ang paggamit ng isang tulay na rectifier sa circuit ay nagbibigay-daan sa regulasyon ng positibo at negatibong kalahating siklo na gumagamit lamang ng isang thyristor.
Ang control circuit ay isinasagawa din sa isang two-base transistor KT117A. Ang bilis ng pagsingil ng timing kapasitor C2 ay binago ng risistor R6, na nagiging sanhi ng pagbabago ng signal ng control ng thyristor.
Ang isang maliit na puna ay maaaring gawin tungkol sa circuit na ito: ang kasalukuyang nasa pagkarga ay binubuo lamang ng positibong kalahating siklo ng network na nakuha pagkatapos ng tulay na tulay. Kung kinakailangan upang makuha ang positibo at negatibong mga bahagi ng sinusoid sa pagkarga, sapat na ito, nang walang pagbabago ng anumang bagay sa circuit, upang i-on ang pag-load kaagad pagkatapos ng piyus. Sa lugar ng pag-load, mag-install lamang ng isang lumulukso. Ang nasabing circuit ay ipinapakita sa Figure 7.
Larawan 7. Scheme ng thyristor power controller
Ang transistor ng KT117 ay isang imbensyon ng industriya ng elektronikong Sobyet at walang mga dayuhang pang-analog, ngunit kung kinakailangan maaari itong tipunin mula sa dalawang transistor ayon sa circuit na ipinakita sa Larawan 8. Biglang may isang tao na magsasagawa upang magtipon ng isang katulad na circuit, kung saan makakakuha ako ng ganoong transistor?
Larawan 8
Sa mga circuit na ipinakita sa mga numero 6 at 7, ang thyristor ay ginagamit sa pagsasama sa isang tulay ng diode. Ang pagsasama na ito ay ginagawang posible sa tulong ng isang thyristor upang makontrol ang parehong kalahating yugto ng alternating boltahe. Ngunit sa parehong oras, 4 na karagdagang mga diode ang lumilitaw, na sa pangkalahatan ay nagdaragdag ng mga sukat ng istraktura.
Pagpapatuloy ng artikulo: Controller ng kapangyarihan ng thyristor. Mga circuit na may dalawang thyristors
Boris Aladyshkin
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: