ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

   Данный регулятор напряжения собирался мной для использования в различных направлениях: регулирование скорости вращения двигателя, изменение температуры нагрева паяльника и т.д. Возможно название статьи покажется не совсем корректным, и эта схема иногда встречается как регулятор мощности, но тут надо понимать, что по сути происходит регулировка фазы. То есть времени, в течении которого сетевая полуволна проходит в нагрузку. И с одной стороны регулируется напряжение (через скважность импульса), а с другой — мощность, выделяемая на нагрузке.

   Следует учесть, что наиболее эффективно данный прибор будет справляться с резистивной нагрузкой – лампы, нагреватели и т.д. Потребители тока индуктивного характера тоже можно подключать, но при слишком малой его величине надёжность регулировки снизится.

   Схема данного самодельного тиристорного регулятора не содержит дефицитных деталей. При использовании, указанных на схеме выпрямительных диодов, прибор может выдержать нагрузку до 5А (примерно 1 кВт) с учетом наличия радиаторов.  

   Для увеличения мощности подключаемого устройства нужно использовать другие диоды или диодные сборки, рассчитанные на необходимый вам ток.

   Так-же нужно заменять и тиристор, ведь КУ202 рассчитан на предельный ток до 10А. Из более мощных рекомендуются отечественные тиристоры серии Т122, Т132, Т142 и другие аналогичные.

   Деталей в тиристорном регуляторе не так уж и много, в принципе допустим навесной монтаж, однако на печатной плате конструкция будет смотреться красивее и удобнее. Рисунок платы в формате LAY качаем тут. Стабилитрон Д814Г меняется на любой, с напряжением 12-15В.

   В качестве корпуса использовал первый попавшийся — подходящий по размерам. Для подключения нагрузки вывел наружу разъем для вилки. Регулятор работает надежно и действительно изменяет напряжение от 0 до 220 В. Автор конструкции: SssaHeKkk.

   Форум по радиосхемам

   Форум по обсуждению материала ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР НАПРЯЖЕНИЯ

---

УСИЛИТЕЛЬ К ЭЛЕКТРОГИТАРЕ Высококачественный усилитель для электрогитары — полное руководство по сборке и настройке схемы на JFET и LM386.
	УСИЛИТЕЛЬ ИЗ ЭЛЕКТРОФОНА Подключение и испытание усилительного модуля на транзисторах КТ835 от электрофона «Россия 321 Стерео».

Тиристорный регулятор напряжения простая схема, принцип работы

Тиристор это один из мощнейших полупроводниковых приборов, именно поэтому он часто используется в мощных преобразователях энергии. Но он обладает своей спецификой управления: его можно открыть импульсом тока, а вот закроется он только когда ток опуститься почти до нуля (если быть точнее, то ниже тока удержания). Из этого тиристор в основном применяются для коммутирования переменного тока.

Фазовое регулирование напряжения

Существует несколько способов регулирования переменного напряжения тиристорами: можно пропускать или запрещать на выход регулятора целые полупериоды (или периоды) переменного напряжения. А можно включать не в начале полупериода сетевого напряжения, а с некоторой задержкой — ‘a’. В течении этого времени напряжение на выходе регулятора будет равно нулю, а мощность не будет передаваться на выход. Вторую часть полупериода тиристор будет проводить ток и на выходе регулятора появиться входное напряжение.

Время задержки ещё часто называют углом открывания тиристора, так вот при нулевом угле практически всё напряжение со входа будет попадать на выход, только падение на открытом тиристоре будет теряться. При увеличении угла тиристорный регулятор напряжения будет снижать выходное напряжение.

Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя при работе на активную нагрузку приведена на следующем рисунке. При угле равном 90 электрических градусов на выходе будет половина входного напряжения, а при угле 180 эл. градусов на выходе будет ноль.

На основе принципов фазового регулирования напряжения можно построить схемы регулирования, стабилизации, а также плавного пуска. Для плавного пуска напряжение нужно повышать постепенно от нуля до максимального значения. Таким образом угол открывания тиристора должен изменяться от максимального значения до нуля.

Схема тиристорного регулятора напряжения

Таблица номиналов элементов

• C1 – 0,33мкФ напряжение не ниже 16В;
• R1, R2 – 10 кОм 2Вт;
• R3 – 100 Ом;
• R4 – переменный резистор 33 кОм;
• R5 – 3,3 кОм;
• R6 – 4,3 кОм;
• R7 – 4,7 кОм;
• VD1 .. VD4 – Д246А;
• VD5 – Д814Д;
• VS1 – КУ202Н;
• VT1 – КТ361B;
• VT2 – КТ315B.

Схема построена на отечественной элементной базе, собрать её можно из тех деталей, которые провалялись у радиолюбителей 20-30 лет. Если тиристор VS1 и диоды VD1-VD4 установить на соответствующие охладители, то тиристорный регулятор напряжения будет способен отдавать в нагрузку 10А, то есть при напряжении 220 В получаем возможность регулировать напряжение на нагрузке в 2,2 кВт.

В устройстве всего два силовых компонента диодный мост и тиристор. Они рассчитаны на напряжение 400В и ток 10А. Диодный мост превращает переменное напряжение в однополярное пульсирующее, а фазовое регулирование полупериодов осуществляет тиристор.

Параметрический стабилизатор из резисторов R1, R2 и стабилитрона VD5 ограничивает напряжение, которое подается на систему управления на уровне 15 В. Последовательное включение резисторов нужно для увеличения пробивного напряжения и увеличения рассеиваемой мощности.

В самом начале полупериода переменного напряжения С1 разряжен и в точке соединения R6 и R7 тоже нулевое напряжение. Постепенно напряжения в этих двух точках начинают расти и чем меньше сопротивление резистора R4, тем быстрее напряжение на эмиттере VT1 перегонит напряжение на его базе и откроет транзистор.

Транзисторы VT1, VT2 составляют маломощный тиристор. При появлении напряжения на база-эмиттерном переходе VT1 больше порогового, транзистор открывается и открывает VT2. А VT2 отпирает тиристор.

Представленная схема достаточно проста, её можно перевести на современною элементную базу. Также можно при минимальных переделках снизить мощность или напряжение работы.

схема, принцип работы и использование

В статье рассказывается о том, как работает тиристорный регулятор мощности, схема которого будет представлена ниже

В повседневной жизни очень часто возникает необходимость регулирования мощности бытовых приборов, например электроплиты, паяльника, кипятильников и ТЭНов, на транспорте — оборотов двигателя и т.д. На помощь приходит простейшая радиолюбительская конструкция – регулятор мощности на тиристоре. Собрать такое устройство не составит труда, оно может стать тем самым первым самодельным прибором, который будет выполнять функцию регулировки температуры жала паяльника начинающего радиолюбителя. Стоит отметить, что готовые паяльные станции с контролем температуры и прочими приятными функциями стоят на порядок дороже простого паяльника. Минимальный набор деталей позволяет собрать простой тиристорный регулятор мощности навесным монтажом.

К сведению, навесной монтаж — это способ сборки радиоэлектронных компонентов без применения печатной платы, а при хорошем навыке он позволяет быстро собрать электронные устройства средней сложности.

Вы также можете заказать электронный конструктор тиристорного регулятора, а для тех, кто хочет разобраться во всём самостоятельно, ниже будет представлена схема и объяснён принцип работы.

Область применения тиристорных регуляторов

Между прочим, это однофазный тиристорный регулятор мощности. Такой прибор может быть использован для управления мощностью или количеством оборотов. Однако для начала следует разобраться в принципе работы тиристора, ведь это позволит нам понять, на какую нагрузку лучше использовать такой регулятор.

Как работает тиристор?

Тиристор – это управляемый полупроводниковый прибор, способный проводить ток в одном направлении. Слово «управляемый» употреблено неспроста, поскольку с его помощью, в отличие от диода, который тоже проводит ток только к одному полюсу, можно выбирать момент, когда тиристор начнет проводить ток. Тиристор имеет три вывода:

• Анод.
• Катод.
• Управляющий электрод.

Для того чтобы ток начал течь через тиристор, необходимо выполнить следующие условия: деталь должна стоять в цепи, находящейся под напряжением, на управляющий электрод должен быть подан кратковременный импульс. В отличие от транзистора, управление тиристором не требует удержания управляющего сигнала. На этом нюансы не заканчиваются: тиристор можно закрыть, лишь прервав ток в цепи, или сформировав обратное напряжение анод — катод. Это значит, что использование тиристора в цепях постоянного тока весьма специфично и часто неблагоразумно, а вот цепях переменного, например в таком приборе как тиристорный регулятор мощности, схема построена таким образом, что обеспечено условие для закрытия. Каждая из полуволн будет закрывать соответствующий тиристор.

Вам, скорее всего, не всё понятно? Не стоит отчаиваться — ниже будет подробно описан процесс работы готового устройства.

Область применения тиристорных регуляторов

В каких цепях эффективно использовать тиристорный регулятор мощности? Схема позволяет отлично регулировать мощность нагревательных приборов, то есть воздействовать на активную нагрузку. При работе с высокоиндуктивной нагрузкой тиристоры могут просто не закрыться, что может привести к выходу регулятора из строя.

Я думаю, многие из читателей видели или пользовались дрелями, углошлифовальными машинами, которые в народе именуют «болгарками», и прочим электроинструментом. Вы могли заметить, что количество оборотов зависит от глубины нажатия на кнопку-курок прибора. Вот в этот элемент как раз и встроен такой тиристорный регулятор мощности (схема которого приведена ниже), с помощью которого осуществляется изменение количества оборотов.

Обратите внимание! Тиристорный регулятор не может изменять обороты асинхронных двигателей. Таким образом, напряжение регулируется на коллекторных двигателях, оборудованных щёточным узлом.

Схема тиристорного регулятора мощности на одном и двух тиристорах

Типовая схема для того, чтобы собрать тиристорный регулятор мощности своими руками изображена на рисунке ниже.

Выходное напряжение у данной схемы от 15 до 215 вольт, в случае применения указанных тиристоров, установленных на теплоотводах, мощность составляет порядка 1 кВт. Кстати выключатель с регулятором яркости света сделан по подобной схеме.

Если у вас нет необходимости полной регулировки напряжения и достаточно получать на выходе от 110 до 220 вольт, воспользуйтесь этой схемой, которая показывает однополупериодный регулятор мощности на тиристоре.

Как это работает?

Описанная ниже информация справедлива для большинства схем. Буквенные обозначения будут браться в соответствии первой схемы тиристорного регулятора

Тиристорный регулятор мощности, принцип работы которого основан на фазовом управлении величиной напряжения, изменяет и мощность. Данный принцип заключается в том, что в нормальных условиях на нагрузку действует переменное напряжение бытовой сети, изменяющееся по синусоидальному закону. Выше, при описании принципа работы тиристора, было сказано, что каждый тиристор работает в одном направлении, то есть управляет своей полуволной от синусоиды. Что это значит?

Если с помощью тиристора периодически подключать нагрузку в строго определенный момент, величина действующего напряжения будет ниже, поскольку часть напряжения (действующая величина, которая «попадёт» на нагрузку) будет меньше, чем сетевое. Данное явление проиллюстрировано на графике.

Заштрихованная область – это и есть область напряжения, которое оказалось под нагрузкой. Буквой «а» на горизонтальной оси обозначен момент открытия тиристора. Когда положительная полуволна закончится и начнется период с отрицательной полуволной, один из тиристоров закрывается, и в тот же момент открывается второй тиристор.

Разберемся, как работает конкретно наш тиристорный регулятор мощности

Схема первая

Оговорим заранее, что вместо слов «положительная» и «отрицательная» будут использованы «первая» и «вторая» (полуволна).

Итак, когда на нашу схему начинает действовать первая полуволна, начинают заряжаться ёмкости C1 и C2. Скорость их заряда ограничена потенциометром R5. данный элемент является переменным, и с его помощью задаётся выходное напряжение. Когда на конденсаторе C1 появляется необходимое для открытия динистора VS3 напряжение, динистор открывается, через него поступает ток, с помощью которого будет открыт тиристор VS1. Момент пробоя динистора и есть точка «а» на графике, представленном в предыдущем разделе статьи. Когда значение напряжения переходит через ноль и схема оказывается под второй полуволной, тиристор VS1 закрывается, и процесс повторяется заново, только для второго динистора, тиристора и конденсатора. Резисторы R3 и R3 служат для ограничения тока управления, а R1 и R2 — для термостабилизации схемы.

Принцип работы второй схемы аналогичен, но в ней идёт управление только одной из полуволн переменного напряжения. Теперь, зная принцип работы и схему, вы можете собрать или починить тиристорный регулятор мощности своими руками.

Применение регулятора в быту и техника безопасности

Нельзя не сказать о том, что данная схема не обеспечивает гальванической развязки от сети, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Это значит, что не стоит касаться руками элементов регулятора. Необходимо использовать изолированный корпус. Следует проектировать конструкцию вашего прибора так, чтобы по возможности вы могли спрятать её в регулируемом устройстве, найти свободное место в корпусе. Если регулируемый прибор располагается стационарно, то вообще имеет смысл подключить его через выключатель с регулятором яркости света. Такое решение частично обезопасит от поражения током, избавит от необходимости поиска подходящего корпуса, имеет привлекательный внешний вид и изготовлено промышленным методом.

Тиристорный регулятор мощности без помех

Схема регулятора

   Не секрет, что тиристорные регуляторы мощности создают помехи в сети, некоторые добавляют к ним LC фильтры, но это увеличивает габариты устройства и не всегда приемлемо.
   На схеме вверху показан тиристорный регулятор мощности не создающий помехи. Схема довольно простая, имеет 10 ступеней регулировки выходной мощности и позволит коммутировать до 2 кВт нагрузку. Его можно использовать для регулировки мощности паяльника, электроплиты и т п. Собрано устройство всего на двух отечественных микросхемах, поэтому собрать его не составит особого труда даже начинающему радиолюбителю своими руками. Двоично-десятичный счетчик с дешифратором DD2 формирует на выходах положительные импульсы длительностью Т, равной половине периода сетевого напряжения, сдвинутые один относительно другого на время Т. Как только высокий уровень появится на выходе 0 этого счетчика, он установит RS-триггер, собранный на элементах DD1.3, DD1.4, в единичное состояние (высокий уровень на выходе элемента DD1.4), что приведет к открыванию транзистора VT1 усилителя тока, а вслед за ним и тиристора VS1. Тиристор будет открыт до тех пор, пока высокий уровень не появится на том выходе счетчика DD2, с которым соединен движок переключателя SA1. В этот момент переключится RS-триггер DD1.3, DD1.4 и закроется тиристор VS1. Таким образом, мощность, выделяемая в нагрузке, оказывается обратно пропорциональной скважности импульсов на выходе RS-триггера, а скважность можно регулировать переключателем SA1. Если переключатель SA1 установить в положение «100 %», RS-триггер не переключается, оставаясь всегда в состоянии 1, тиристор все время открыт и на нагрузке выделяется полная мощность.

Цепь R1VD1VD2VD3R2 формирует импульсы в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. Эти импульсы тактируют счетчик DD2. Триггер Шмитта, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, улучшает форму этих импульсов. Стабилитроны VD1 и VD2 обеспечивают помехозащищенность регулятора, предотвращая ложные переключения счетчика DD2. Цепь VD4C1C2 формирует напряжение питания регулятора. Регулятор бесшумен в работе и свободен от недостатка, присущего традиционным регуляторам мощности (недостаток связан с нестабильностью регулировки при уменьшении мощности нагрузки). Однако подключать к нему лампочки не надо, так как они будут моргать с частотой 10 герц.

Печатная плата

    В регуляторе применены конденсаторы С1-К50-6, С2 -КМ-6 или любой другой керамический. Резистор R1-C5-16T, остальные МЛТ. Переключатель SA1 -П2Г-3-10П1Н. Можно использовать переключатель П2К с зависимой фиксацией. Диод Д223Б можно заменить на любой кремниевый, транзистор КТ312Б — на любой кремниевый структуры n-p-n со статическим коэффициентом передачи тока более 50. Вместо КУ202М подойдут тиристоры КУ202К, КУ202Л, КУ202Н. Если мощность нагрузки более 300 Вт, выпрямительные диоды VD5-VD8 и тиристор VS1 необходимо установить на теплоотводы. Мощность, однако, не должна превышать 2 кВт. При мощности нагрузки до 60 Вт диоды Д233Б можно заменить на Д237Б, Д237Ж. Правильно собранный регулятор не требует налаживания. В его работоспособности можно убедиться, подключив в качестве нагрузки лампу накаливания мощностью 40…60 Вт. Равномерное изменение средней яркости свечения лампы при каждом очередном перемещении движка переключателя SA1 свидетельствует о правильной работе регулятора.

Тиристорный регулятор напряжения сети. — Радиомастер инфо

Эти регуляторы напряжения сети широко известны и успешно применяются для регулировки яркости свечения ламп, температуры нагревателей, кипятильников, жала паяльника, регулировки тока заряда аккумулятора и так далее. В этой статье рассмотрены самые простые схемы таких регуляторов, показаны испытания в работе.

В основном наиболее распространены три схемы:

1. Тиристорный регулятор на двух тиристорах, четырех диодах и двух конденсаторах.

2. Тиристорный регулятор на двух тиристорах, двух динисторах и двух конденсаторах.

3. Симисторный регулятор. Эта схема имеет минимальное количество деталей, так как симистор, это в принципе два тиристора в одном корпусе и он один работает на две полуволны, отрицательную и положительную, в то время как тиристор только на одну полуволну, и мы вынуждены были включать их встречно-параллельно, как и видно из предыдущих схем. Динистор DB3, также двунаправленный, в отличие от КН102.

 

Все схемы рабочие, выбрать можно ту, детали которой для вас доступнее. В свое время, очень давно, я выбрал схему 1, она по описанию регулирует напряжение от 40 В до 220В. Когда собрал, попробовал расширить пределы регулировки. Удалось добиться регулировки от 2 В до 215 В при напряжении сети 220 В. Изменены всего несколько номиналов резисторов и емкость одного конденсатора. Для удобства добавлен выключатель, предохранитель и вольтметр. Получилась вот такая схема, своего рода маленький ЛАТР (лабораторный автотрансформатор).

Недостатком является то, что при включении напряжение скачет до максимума, а затем устанавливается в соответствии с выставленным переменным резистором значением. Но это не слишком мешает если вы регулируете нагреватель, паяльник или лампу. Большим достоинством является плавная регулировка напряжения на нагрузке от 2-3 вольт до максимального значения, которое, как уже говорилось, всего на несколько вольт ниже напряжения сети. Если планируете регулировать напряжение на нагрузке с большими токами (5-7) А, тиристоры нужно установить на радиаторы. Их максимальный ток 10 А, но на пределе использовать не желательно.

Конструктивно тиристорный регулятор выполнен в алюминиевом корпусе, без печатной платы, навесным монтажом, на куске гетинакса.

Расположение основных деталей:

Минимальное напряжение на нагрузке несколько вольт, около 0 В.

Максимальное напряжение на нагрузке, на несколько вольт ниже напряжения сети.

Достоинство этой схемы – простота и надежность. Собрана в свое время из подручных деталей. Отработала без отказов много лет. В основном подключал нагрузки до 300 Вт, хотя иногда и больше.

Материал статьи продублирован на видео:

Трехфазные тиристорные регуляторы мощности ТРМ-3М, ТРМ-3МN отечественного производства

Напряжение питания схемы управления	180-250В, 45-65Гц
Напряжение питания нагрузки	100-480В, 50-60Гц
Максимальное значение тока в нагрузке (по исполнениям)	30, 45, 60, 80,100, 125, 150, 180, 230, 300, 380, 450, 580, 720
Минимальный ток нагрузки, не менее	1% (от Iном)
Способы регулирования мощности в нагрузке
Изменением угла (фазы) открывания тиристора (Phase Angle)
Числоимпульсный способ управления — включение тиристоров при переходе напряжения через ноль (Zero Crossing)
Пакетный способ управления
Пакетный способ управления с режимом плавного пуска «разогрева»
Пакетный способ управления с режимом однократного плавного пуска «разогрева»
Входные управляющие воздействия
Вход разрешения работы «ПУСК»	Cухой контакт или открытый коллектор NPN-транзистора
Вход управления 1
Входное напряжение управления	0-5В/0-10В (выбирается в меню)
Максимальное допустимое входное напряжение	11В
Входной ток управления	0-20мА/4-20мА (выбирается в меню)
Максимально допустимый входной ток	40мА
Вход управления 2
Входное напряжение управления	0-5В
Максимальное допустимое входное напряжение	5,5В
Выходы
Встроенное реле	1 переключающая группа
Максимальное коммутируемое напряжение (АС1)	АС250В
Максимальное коммутируемый ток (АС1) АС250В	5А
Прочие
Габаритные и установочные размеры	См. ниже
Устойчивость к воздействию пачек импульсов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.4-99	Степень жёсткости 3 (2кВ/5кГц)
Устойчивость к воздействию импульсов большой энергии в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.5-99	Степень жёсткости 3 (2кВ)
Степень защиты (по передней панели/по клеммам подключения)	IP00/IP00
Максимальное напряжение изоляции	2500В/1мин
Климатическое исполнение	УХЛ4
Диапазон рабочих температур	-40…+550С*
Высота над уровнем моря	до 1000м
Масса (по исполнениям)
ТРМ-3М-30	2,9/3,2кг
ТРМ-3М-(45-60)	3,2/3,4кг
ТРМ-3М-(80-100)	5,6/6,3кг
ТРМ-3М-125	7,9/8,6кг
ТРМ-3М-(150-180)	8,3/9,0кг
ТРМ-3М-230	14,1/18,3кг
ТРМ-3М-(300-380)	20,0/25,2кг
ТРМ-3М-450	23,6/28,6кг
ТРМ-3М-580	41,7/50,5кг
ТРМ-3М-720	47,3/56,9кг
Режим работы	круглосуточный
Энергопотребление платы питания	не более 2Вт
Энергопотребление вентилятора (на тиристорных регуляторах с номинальным током 100А и выше)
Вентилятор 80мм	Не более 14Вт
Вентилятор 120мм	Не более 20Вт
Удельное тепловыделение	4,5Вт/А
Усилие затяжки сигнальных клемм и клемм питания регулятора	0,4-0,6Н*м
Усилие затяжки винтов крепления предохранителя
Модели с номинальным током до 100А включительно	3Н*м
Модели с номинальным током свыше 100А	5Н*м
Усилие затяжки винтов силового ввода
Винт М6	2,5-4Н*м
Винт М8	5-8Н*м
Винт М10	7-10Н*м
Уровень шума вентиляторов
Вентилятор 80мм	32Дб
Вентилятор 120мм	50Дб
Способ управление тиристором	статический
* При температуре выше +350C требуется запас по току

Тиристорный регулятор мощности.

Две схемы

С помощью данной схемы можно снизить температуру утюга, электрообогревателя, паяльника либо яркость горения электролампы. Схема регулятора достаточно простая и собрана на двух тиристорах и двух динисторах. Устройство позволяет изменять напряжение питания нагрузки (ее мощность должна быть менее 200 ватт) в достаточно широком пределе 15… 215 В.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Первый вариант регулятора мощности

Функционирует тиристорный регулятор мощности следующим образом. В момент, когда на верхнем по схеме разъеме Х1 находится положительный полупериод сетевого напряжения, происходит заряд емкостей С2, С1 (через сопротивление R5).

Через определенное время емкость С2 заряжается до уровня открытия динистора V4. Динистор мгновенно открывается и напряжение, проходящее через него, отпирает тиристор V2. Тиристор подает часть напряжение на подключенную нагрузку и в то же время еще заряжает конденсатор С1.

В случае нахождения на этом же разъеме Х1 отрицательного полупериода сетевого напряжения откроется второй динистор V3, который приведет к открытию тиристора V1. Следовательно, эти два тиристора будут включаться попеременно. Смещение фазы сетевого напряжения на управляющих электродах тиристоров выполняется потенциометром, причем максимальное смещение будет при максимальном сопротивлении данного потенциометра.

Динисторы осуществляют роль электроключей, включающиеся при достижении необходимого напряжении на емкостях С1 и С2. Использование динисторов обеспечивает надежное открытие тиристоров при равном сдвиге фазы независимо от их параметров.

Сопротивления R2 и R4 лимитируют ток, протекающий через управляющий электрод тиристоров, а сопротивления R1 и R3 обеспечивают термостабильность работы регулятора мощности.

Динисторы КН102А возможно заменить на КН102В или КН102Б, но при этом необходимо незначительно снизить емкость конденсаторов С1 иС2 до 0,2мкФ. Лучшей результат работы показали конденсаторы марки БМТ с напряжением не ниже 300 В.  Используя тиристоры КУ202К-КУ202Н на теплоотводе, можно повысить мощность управляемой нагрузки до 1000 Ватт.

Второй вариант регулятора мощности

Эта схема позволяет изменять мощность на подключенной нагрузке от 5…99 % от ее фактической мощности.

Данная схема может использоваться, когда нет или сломался родной терморегулятор мощности электрической плитки. КПД данного регулятора мощности составляет порядка 98 %.

Блок питания 0…30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Регулирование постоянного напряжения тиристором схемы. Схемы тиристорных регуляторов. Схема силовая тиристорная

Очень старая и очень простая схема регулирования мощности паяльника, которую также можно использовать для нагревательных приборов. Можно для ламп накаливания, но сегодня это не актуально, думаю, так как в большинстве уже используются энергосберегающие.

Схема не только проста, но и надежна, проверена временем лично мной и другими людьми, поддерживает стабильную установленную мощность. И еще две схемы.

Но сразу скажу, что эти регуляторы мощности работают только с нагревательными приборами и лампами накаливания, с трансформаторами. Что касается двигателей и прочего, то результаты непредсказуемы — именно здесь начинается все индуктивное.

Первые две схемы настолько просты, что печатные платы просто бессмысленны, и их можно установить в какую-то коробку от неисправного зарядного устройства мобильного телефона или чего-то подобного. Для новичков с небольшим опытом вот и все!

Вот собственно и сама схема регулятора мощности, она настолько проста, что я ввел номиналы прямо в нее, так она удобнее и понятнее.Вся хитрость этой схемы в неоновой лампе и конденсаторе. Как это работает, сам не очень понимаю, но работает отлично. Ведь для стабильного удержания заданной мощности тиристором или симистором обычно используются управляющие элементы на полупроводниках, а потом творит чудеса какая-то лампочка, сделанная совсем для других целей, и конденсатор. В целом, говоря сегодняшним языком, можно сказать, что схема самая креативная. Вдобавок (чуть не забыл!) Неоновая лампа одновременно служит и индикатором мощности: она меняет яркость, и, таким образом, вы можете контролировать настройку.

В данном случае схема регулирует мощность от 0% до 100% !

Так выглядит старый добрый симистор КУ208Г и рядом с ним разные неоновые лампочки. И то, и другое за бесценок можно найти на радиорынке, вряд ли в современном магазине. Однако вытащить неонку из какого-нибудь старого бытового прибора можно, а аналог КУ208Г, я думаю, можно купить в магазине из чего-нибудь современного.

Вроде аналоги КУ208В, ТС112-10, ТС112-16, ТС122-10, ТС122-25, Т820КВ.

Регулятор мощности тиристорный КУ202Н

Если уж с неонкой или с КУ208 уж совсем туго, то схемку регулятора можно еще проще собрать. Даже не могу поверить: насколько это проще? 🙂 Да, без неоновой лампы и вместо симистора — тиристор КУ202Н, который еще доступнее, дешевле и аналоги оптом. Диод также может быть любым подходящим по току и напряжению.

Думаю, из схемы видно, что этот регулятор работает в диапазоне от 50% до 100%, , но до 99%, так как одна полуволна питающей сети идет прямо через диод.
Да вообще для паяльника и камина само это, думаю, вряд ли кто-то регулировал с нуля. На мой взгляд, с 50% это даже удобнее.

Если вы хотите погасить помехи от переключения тиристора / симистора в первой или второй цепи регулятора, вы можете сделать петлю на ферритовом кольце, например, от старого монитора или другого ненужного кабеля компьютерной сети.

Регулятор мощности без помех

А это схема регулятора (кликабельна) для продвинутых, для любителей «цифр».Регулирует мощность аналогично предыдущему от 50% , но его отличие от первых двух состоит в том, что регулирование больше не связано с отсечением части полуволны синусоиды сети, которая фактически создает помехи, а из-за на счет и передачу разного количества полуволн. Но полуволны пропускаются полностью, поэтому помехи нет: тиристор открывается на уровне, близком к нулю (для его открытия требуется пара вольт).

На схеме зелеными кружками обозначены некоторые точки, а на схемах ниже — напряжения в этих точках, поясняющие работу схемы регулятора мощности без помех.

Более того, в схеме есть своя особенность: по трем нижним схемам можно без пояснений разобраться, по какому принципу регулируется мощность. Регулировка пошаговая, и получается следующая дискретность: 50%, 66,6%, 75% … Далее по логике, насколько я понимаю, 80%, 83,3%, 85,7% … Так и получается , потому что время паузы: 1/2, 1/3, 1/4, 1/6, 1/7 и т. д. То есть шаг управления уменьшается с увеличением мощности, что разумно для паяльника.

Циферблатный индикатор для паяльника

Согласитесь, без указания, как-то некошерно регулировать мощность паяльника. Да, вы можете рисовать надписи на слайдере, но эффект и удобство не те.

Для большего удобства регулировки нагрева паяльника несложно и очень полезно добавить в собранный регулятор индикацию на какой-нибудь маленькой стрелочной шкале. Такой индикатор можно вытащить из старой ненужной аудиотехники, если она еще валяется, или пройтись и сделать покупки на местном блошином рынке.

Пример схемы индикатора, использующего аналогичный индикатор часового типа, показан на рисунке. Номиналы, как и сама схема, позволяют вносить изменения и упрощать понимание принципов для тех, кто будет их собирать. Номиналы на этой схеме были нанесены с помощью индикатора часового типа М68501, который использовался в советских магнитофонах. Основной настройкой схемы при использовании M68501 является подбор резистора R4. При использовании другого циферблатного индикатора, возможно, также придется выбрать R3, потому что для удобной для вас индикации при снижении мощности паяльника должен быть соответствующий баланс резисторов R3 / R4.Чтобы не случилось, что при мощности 50% стрелка индикатора уменьшается на 10-20%, или наоборот, при небольшом уменьшении мощности отклоняется вдвое.

Вы еще не видели мой электромагнитный маятник?

Тиристорные контроллеры мощности — одна из самых распространенных конструкций радиолюбителей, и это неудивительно. Ведь каждому, кто хоть раз пользовался обычным паяльником на 25-40 Вт, очень хорошо известна его способность к перегреву. Паяльник начинает дымить и шипеть, затем, довольно скоро, луженый жало выгорает, становится черным.Паять таким паяльником уже совершенно невозможно.

И тут на помощь приходит регулятор мощности, с помощью которого можно довольно точно выставить температуру для пайки. Стоит акцентировать внимание на том, что при касании паяльником кусочка канифоли дымится он хорошо, а значит, средний, без шипения и брызг, не очень энергично. Следует ориентироваться на то, чтобы пайка получилась контурной, блестящей.

Чтобы не усложнять рассказ, мы не будем рассматривать тиристор в виде его четырехслойной p-n-p-n структуры, рисовать вольт-амперную характеристику, а просто опишем словами, как он, тиристор, работает.Начнем с того, что в цепи постоянного тока, хотя тиристоры в этих схемах практически не используются. Ведь выключить тиристор, работающий на постоянном токе, довольно сложно. Это как остановить скачущую лошадь.

Тем не менее, большие токи и большие напряжения тиристоров привлекают разработчиков различной, как правило, достаточно мощной аппаратуры постоянного тока. Для отключения тиристоров приходится идти на различные усложнения схем, ухищрения, но в целом результаты положительные.

Обозначение тиристора на принципиальных схемах показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Тиристор

Нетрудно заметить, что по обозначению на схемах тиристор очень похож на. Если вы посмотрите на него, то он, тиристор, тоже имеет одностороннюю проводимость и, следовательно, может выпрямлять переменный ток. Но он сделает это только тогда, когда на управляющий электрод по отношению к катоду будет приложено положительное напряжение, как показано на рисунке 2. В старой терминологии тиристор иногда назывался управляемым диодом. Пока управляющий импульс не подается, тиристор закрыт в любом направлении.

Рисунок 2.

Как включить светодиод

Здесь все очень просто. Светодиод HL1 с ограничивающим резистором R3 через тиристор Vsx подключен к источнику постоянного напряжения 9В (можно использовать батарею «Крона»). С помощью кнопки SB1 можно подать напряжение с делителя R1, R2 на управляющий электрод тиристора, после чего тиристор открывается, светодиод начинает светиться.

Если отпустить кнопку сейчас, перестать удерживать ее, светодиод должен продолжать светиться.Такое короткое нажатие на кнопку можно назвать импульсным. Повторное или даже повторное нажатие этой кнопки ничего не изменит: светодиод не погаснет, но не будет светить ярче и тусклее.

Нажат — отпущен, но тиристор остался разомкнутым. Причем это состояние стабильно: тиристор будет открыт до тех пор, пока не будет выведен из этого состояния внешними воздействиями. Такое поведение схемы свидетельствует о исправном состоянии тиристора, его пригодности для работы в разрабатываемом или ремонтируемом устройстве.

Небольшое примечание

Но из этого правила часто бывают исключения: кнопка была нажата, светодиод загорелся, а при отпускании кнопки погас, как ни в чем не бывало. И в чем тут прикол, что не так сделали? Может кнопка нажималась недостаточно долго или не очень фанатично? Нет, все было добросовестно. Просто ток через светодиод оказался меньше тока удержания тиристора.

Для того, чтобы описанный эксперимент прошел успешно, нужно просто заменить светодиод на лампу накаливания, тогда ток будет увеличиваться, либо выбрать тиристор с меньшим током удержания.Этот параметр для тиристоров имеет значительный разброс, иногда даже приходится подбирать тиристор для конкретной схемы. И одна марка, с одной буквой и из одной коробки. Несколько лучше с этим током для импортных тиристоров, которым в последнее время отдавали предпочтение: легче покупать, и параметры лучше.

Как закрыть тиристор

Никакие сигналы, подаваемые на управляющий электрод, не могут закрыть тиристор и выключить светодиод: управляющий электрод может только включить тиристор.Бывают, конечно, запираемые тиристоры, но их назначение несколько иное, чем банальные регуляторы мощности или простые переключатели. Обычный тиристор можно выключить, только прервав ток через анодно-катодную секцию.

Это можно сделать как минимум тремя способами. Во-первых, глупо отключать всю схему от АКБ. Вспомним рисунок 2. Естественно, светодиод погаснет. Но при повторном подключении не включится сам по себе, так как тиристор остался в замкнутом состоянии.Это состояние тоже стабильное. И вывести его из этого состояния, чтобы зажечь лампочку, поможет только нажатие на кнопку SB1.

Второй способ прервать ток через тиристор — просто замкнуть катодный и анодный выводы и замкнуть их с помощью проволочной перемычки. В этом случае весь ток нагрузки, в нашем случае это просто светодиод, будет протекать через перемычку, а ток через тиристор будет равен нулю. После снятия перемычки тиристор закроется, а светодиод погаснет.В экспериментах с такими схемами чаще всего используют пинцет в качестве перемычки.

Предположим, что вместо светодиода в этой схеме будет достаточно мощная нагревательная катушка с большой тепловой инерцией. Тогда вы получите практически готовый регулятор мощности. Если вы включите тиристор таким образом, чтобы катушка была включена на 5 секунд и выключена на такое же время, то в катушке будет высвобождено 50 процентов мощности. Если в течение этого десятисекундного цикла выключатель включен только на 1 секунду, то совершенно очевидно, что спираль выделяет только 10% тепла своей мощности.

Регулятор мощности в микроволновой печи работает примерно с такими временными циклами, измеряемыми в секундах. Просто с помощью реле включается и выключается радиочастотное излучение. Тиристорные контроллеры работают на частоте питающей сети, где время измеряется в миллисекундах.

Третий способ отключения тиристора

Заключается в снижении напряжения питания нагрузки до нуля или даже полном изменении полярности напряжения питания на противоположную.Именно такая ситуация возникает при питании тиристорных цепей переменным синусоидальным током.

Когда синусоида пересекает ноль, она меняет свой знак на противоположный, поэтому ток через тиристор становится меньше тока удержания, а затем полностью равен нулю. Таким образом, проблема отключения тиристора решается как бы сама собой.

Тиристорные регуляторы мощности. Фазовое регулирование

Итак, дело осталось с немногим.Чтобы получить контроль фазы, вам просто нужно подать управляющий импульс в определенное время. Другими словами, импульс должен иметь определенную фазу: чем ближе он к концу полупериода переменного напряжения, тем ниже будет амплитуда напряжения на нагрузке. Метод управления фазой показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Фазовое управление

На верхнем фрагменте рисунка управляющий импульс подается практически в самом начале полупериода синусоиды, фаза управляющего сигнала близка к нулю.На рисунке это время t1, поэтому тиристор открывается почти в начале полупериода, и мощность выделяется в нагрузке близкой к максимальной (если бы в схеме не было тиристоров, мощность была бы максимальной. ).

Сами управляющие сигналы на этом рисунке не показаны. В идеале это короткие положительные импульсы относительно катода, приложенные в определенной фазе к электроду затвора. В простейших схемах это может быть линейно возрастающее напряжение, получаемое при зарядке конденсатора.Об этом будет сказано ниже.

На среднем графике управляющий импульс применяется в середине полупериода, что соответствует фазовому углу / 2 или времени t2, поэтому в нагрузке выделяется только половина максимальной мощности.

На нижнем графике импульсы открытия применяются очень близко к концу полупериода, тиристор открывается почти до того, как он должен закрыться, согласно графику, на этот раз это время обозначено как t3, соответственно мощность в нагрузка незначительна.

Цепи переключения тиристоров

После краткого рассмотрения принципа работы тиристоров, возможно, можно привести несколько схем регулятора мощности … Ничего нового здесь не изобретено, все можно найти в Интернете или в старых радиотехнических журналах. Так же в статье дается краткий обзор и описание работы схем тиристорного регулятора … При описании работы схем будет уделено внимание тому, как используются тиристоры, какие схемы переключения тиристоров существуют.

Как было сказано в самом начале статьи, тиристор выпрямляет переменное напряжение как обычный диод. Получается полуволновое выпрямление. Давным-давно вот так через диод зажигали лампы накаливания на лестничных клетках: света очень мало, слепит глаза, а лампы перегорают очень редко. То же произойдет, если диммер выполнить на одном тиристоре, только есть еще возможность регулирования и без того незначительной яркости.

Таким образом, регуляторы мощности управляют обоими полупериодами сетевого напряжения. Для этого используется встречно-параллельное соединение тиристоров или включение тиристора в диагональ выпрямительного моста.

Для наглядности этого утверждения ниже будут рассмотрены несколько схем тиристорных регуляторов мощности. Иногда их называют регуляторами напряжения, и какое название более правильное, решить сложно, потому что вместе с регулированием напряжения регулируется и мощность.

Самый простой тиристорный регулятор

Предназначен для регулирования мощности паяльника. Его схема показана на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема простейшего тиристорного регулятора мощности

Нет смысла регулировать мощность паяльника, начиная с нуля. Поэтому мы можем ограничиться регулированием только одного полупериода сетевого напряжения, в данном случае положительного. Отрицательный полупериод без изменений проходит через диод VD1 непосредственно на паяльник, который обеспечивает его половинную мощность.

Положительный полупериод проходит через тиристор VS1, позволяя регулировать. Схема управления тиристором предельно проста. Это резисторы R1, R2 и конденсатор С1. Конденсатор заряжается по цепи: верхний провод цепи, R1, R2 и конденсатор С1, нагрузка, нижний провод цепи.

Управляющий электрод тиристора подключен к плюсовой клемме конденсатора. Когда напряжение на конденсаторе повышается до напряжения включения тиристора, последний открывается, передавая положительный полупериод напряжения в нагрузку или, скорее, его часть.При этом конденсатор С1 естественно разряжается, тем самым готовясь к следующему циклу.

Скорость заряда конденсатора регулируется переменным резистором R1. Чем быстрее конденсатор заряжается до напряжения открытия тиристора, чем раньше тиристор открывается, тем большая часть положительного полупериода напряжения уйдет на нагрузку.

Схема простая, надежная, вполне подходит для паяльника, правда регулирует только один полупериод сетевого напряжения.Очень похожая схема показана на рисунке 5.

Рисунок 5. Тиристорный регулятор мощности

Он несколько сложнее предыдущего, но позволяет более плавно и точно регулировать за счет того, что схема формирования управляющих импульсов собрана на двухбазовом транзисторе КТ117. Этот транзистор предназначен для создания генераторов импульсов. Больше, похоже, ни на что другое не способно. Подобная схема используется во многих контроллерах мощности, а также в импульсных источниках питания в качестве формирователя импульсов запуска.

Как только напряжение на конденсаторе C1 достигает порога срабатывания транзистора, последний открывается и на выводе B1 появляется положительный импульс, открывающий тиристор VS1. Резистор R1 может регулировать скорость зарядки конденсатора.

Чем быстрее заряжается конденсатор, чем раньше появляется импульс открытия, тем большее напряжение будет подаваться на нагрузку. Вторая полуволна сетевого напряжения проходит в нагрузку через диод VD3 без изменений.Выпрямитель VD2, R5 и стабилитрон VD1 используются для питания схемы формирователя управляющих импульсов.

Тут можно спросить, когда откроется транзистор, какой порог? Открытие транзистора происходит в тот момент, когда напряжение на его эмиттере E превышает напряжение на базе B1. Базы B1 и B2 не эквивалентны, если вы поменяете их местами, генератор работать не будет.

На рисунке 6 показана схема, которая позволяет регулировать оба полупериода напряжения.

Рисунок 6.

Устройства, позволяющие контролировать работу электрических устройств, настраивая их на оптимальные для пользователя характеристики, стали обычным явлением. Одно из таких устройств — регулятор мощности. Использование таких регуляторов востребовано при использовании электрических нагревательных и осветительных приборов и в устройствах с двигателями. Схема регулятора разнообразна, поэтому подобрать для себя оптимальный вариант порой бывает сложно.

Самый простой регулятор энергии

Первые разработки устройств, изменяющих мощность, подаваемую на нагрузку, основывались на законе Ома: электрическая мощность равна произведению тока на напряжение или произведению сопротивления и тока в квадрате.На этом принципе сконструировано устройство, получившее название — реостат. Он расположен как последовательно, так и параллельно подключенной нагрузке. Изменяя его сопротивление, регулируется и мощность.

Ток, поступающий в реостат, делится между ним и нагрузкой. При последовательном подключении контролируются ток и напряжение, а при параллельном — только значение разности потенциалов. В зависимости от материала, из которого изготовлено сопротивление, реостаты могут быть:

По закону сохранения энергии забираемая электрическая энергия не может просто исчезнуть, поэтому в резисторах мощность преобразуется в тепло, а если она большой, его необходимо с них снять.Для обеспечения дренажа используется охлаждение, которое осуществляется обдувом или погружением реостата в масло.

Реостат — довольно универсальное устройство … Его единственный, но существенный недостаток — это выделение тепла, что не позволяет изготавливать устройство с небольшими размерами, если через него необходимо пропускать большое количество энергии. Регулируя силу тока и напряжения, реостат часто используется в маломощных линиях бытовой техники. Например, в аудиоаппаратуре для регулировки громкости.Сделать своими руками такой регулятор тока несложно, в большей степени это касается проволочного реостата.

Для его изготовления понадобится постоянная или нихромовая проволока, которая наматывается на оправку. Электрическая мощность регулируется изменением длины провода.

Типы современных устройств

Развитие полупроводниковой техники сделало возможным управление мощностью с помощью радиоэлементов с эффективностью 80% и более.Это позволило с комфортом использовать их в сети с напряжением 220 вольт, не требуя больших систем охлаждения. А появление интегральных микросхем позволило добиться миниатюрных размеров всего регулятора в целом.

На данный момент производство выпускает следующие типы устройств:

В этом случае настройка происходит вне зависимости от формы входного сигнала. По типу расположения устройства управления делятся на переносные и стационарные.Они могут быть выполнены как в самостоятельном корпусе, так и интегрированы в оборудование. К основным параметрам, характеризующим регуляторы электрической энергии, относятся:

• плавность регулировки;
• рабочая и пиковая потребляемая мощность;
• диапазон входного рабочего сигнала;

Таким образом, современный регулятор электрической мощности представляет собой электронную схему, использование которой позволяет контролировать количество энергии, проходящей через нее.

Тиристорное устройство управления

Принцип работы такого устройства не особо сложен.В основном тиристорный преобразователь используется для управления маломощными устройствами. Типичная схема тиристорного регулятора мощности состоит непосредственно из самого тиристора, биполярных транзисторов и резисторов, которые задают свою рабочую точку, и конденсатора.

Транзисторы, работая в ключевом режиме, генерируют импульсный сигнал. Как только напряжение на конденсаторе сравнивается с рабочим напряжением, транзисторы открываются. Сигнал поступает на управляющий выход тиристора, тоже открывая его. Конденсатор разряжен и ключ заблокирован.Это повторяется в цикле. Чем дольше задержка, тем меньше мощности подается на нагрузку.

Достоинства регулятора данного типа в том, что он не требует регулировки, а недостаток в чрезмерном нагреве. Для борьбы с перегревом тиристора применяется активная или пассивная система охлаждения.

Этот тип регулятора используется для преобразования мощности, подаваемой как в бытовые приборы (паяльник, электронагреватель, спиральная лампа), так и в промышленные (плавный пуск мощных электростанций).Схемы подключения могут быть однофазными и трехфазными. Наиболее используемые: ку202н, ВТ151, 10РИА40М.

Симисторный преобразователь мощности

Симистор — это полупроводниковое устройство, предназначенное для использования в цепи переменного тока. Отличительной особенностью устройства является то, что его выводы не разделены на анодные и катодные. В отличие от тиристора, который пропускает ток только в одном направлении, симистор проводит ток в обоих направлениях … Поэтому он используется в сетях переменного тока.

Важное различие между симисторными и тиристорными схемами состоит в том, что выпрямитель не требуется.Принцип работы основан на фазовом управлении, то есть на изменении момента размыкания симистора относительно перехода переменного напряжения через ноль. Такое устройство позволяет управлять нагревателями, лампами накаливания и скоростью электродвигателя. Сигнал на выходе симистора имеет пилообразную форму с регулируемой шириной импульса.

Самостоятельное изготовление такого типа устройства проще тиристорного. Очень популярны симисторы средней мощности, такие как BT137-600E, MAC97A6, MCR 22-6.Схема регулятора мощности на симисторе с использованием таких элементов проста в изготовлении и не требует настройки.

Метод фазового преобразования

Сам диммер имеет широкий спектр применения. Один из вариантов его использования — регулировка интенсивности света. Электрическая схема устройства чаще всего реализуется на специализированных микроконтроллерах, использующих в своей работе встроенную электронную схему понижения напряжения. Из-за этого диммеры могут плавно изменять мощность, но чувствительны к помехам.

Регуляторы мощности фаз не стабилизируются с помощью стабилитронов, но спаренные тиристоры используются в качестве стабилизатора. В основе их работы лежит изменение угла открытия ключевого тиристора, в результате чего на нагрузку поступают сигналы с отсеченной начальной частью полупериода, снижая действующее значение напряжения. К недостаткам диммеров можно отнести высокий коэффициент пульсаций и низкий коэффициент мощности выходного сигнала.

Наибольшей популярностью у радиолюбителей пользуются схемы, предназначенные для управления яркостью лампы и изменения мощности паяльника.Такие схемы легко повторять, и их можно собрать без использования печатных плат путем простого поверхностного монтажа.

Самостоятельно изготовленные схемы ничем не уступают по характеристикам заводским, так как не требуют настройки и сразу готовы к работе, если радиодетали исправны. При отсутствии возможности или желания изготовить устройство своими руками с нуля можно приобрести комплекты для самостоятельного изготовления. В такие комплекты входят все необходимые радиоэлементы, печатная плата и схема с инструкциями по сборке.

Доминантная схема

Такое устройство проще всего собрать на тиристоре. Работа схемы основана на способности открывать тиристор при прохождении входной синусоиды через ноль, в результате чего сигнал обрывается, а напряжение на нагрузке изменяется.

Схема дублирования тиристорного регулятора мощности основана на использовании тиристора VS1, которым является КУ202Н. Этот радиоэлемент изготовлен из кремния и имеет структуру типа p-n-p.Он используется как симметричный переключатель для сигналов средней мощности и для переключения силовых цепей на переменный ток.

При подаче напряжения 220 В входной сигнал выпрямляется и подается на конденсатор C1. Как только величина падения напряжения на C1 сравняется с величиной разности потенциалов, в точке между сопротивлениями R3 и R4 биполярные транзисторы VT1 и VT2 открываются. Уровень напряжения ограничивается стабилитроном VD1. Сигнал поступает на управляющий вывод КУ202Н, а конденсатор С1 разряжается.Когда сигнал поступает на управляющий вывод, тиристор разблокируется. Как только конденсатор разряжен, VT1 и VT2 замыкаются, соответственно тиристор тоже запирается. В следующем полупериоде входного сигнала все повторяется снова.

КТ814 и КТ815 используются как транзисторы. Время разряда регулируется с помощью R5, а также регулируется мощность. Используется стабилитрон с напряжением стабилизации от 7 до 14 вольт.

Такой регулятор можно использовать не только как диммер, но и для регулирования мощности коллекторного двигателя.Доминирующая схема может работать на токах до 10 ампер, эта величина напрямую зависит от характеристик используемого тиристора, при этом он должен быть установлен на радиаторе.

Контроллер нагрева паяльника

Регулировка мощности паяльника не только положительно сказывается на его сроке службы, предохраняя жало и его внутренние элементы от перегрева, но и позволяет растворять радиоэлементы, критичные к температуре Устройство.

Устройства контроля температуры паяльников производятся давно.Одним из его типов было отечественное устройство, выпускавшееся под названием «Дополнительное устройство к электрическому паяльнику типа П223». Дала возможность подключить низковольтный паяльник к сети 220 В.

Проще всего сделать стабилизатор для паяльника на симисторе КУ208Г .

Силовые контакты подключаются последовательно с нагрузкой. Следовательно, ток, протекающий через симистор, такой же, как ток нагрузки. Динистор VS2 служит для управления ключевым режимом.Конденсатор С1 заряжается через резисторы: R1 и R2. Индикация работы организована под устройством VD1 и светодиодом. Из-за того, что для изменения напряжения на конденсаторе требуется время, между сетевым напряжением и напряжением конденсатора формируется фазовый сдвиг. Изменяя значение сопротивления R2, ​​регулируется величина фазового сдвига. Чем дольше заряжается конденсатор, тем меньше симистор находится в разомкнутом состоянии и, следовательно, значение мощности ниже.

Такой регулятор предназначен для подключения нагрузок мощностью до 300 Вт.При использовании паяльника мощностью более 100 Вт симистор следует устанавливать на радиатор. Изготовленная плата легко размещается на печатной плате размером 25×30 мм и свободно помещается во внутреннюю розетку.

Многие паяльники продаются без регулятора мощности. При подключении к сети температура поднимается до максимума и остается в этом состоянии. Для его настройки нужно отключить прибор от источника питания. В таких паяльниках мгновенно испаряется флюс, образуются оксиды, а жало постоянно загрязняется.Его нужно часто чистить. Для пайки больших компонентов требуется высокая температура, в то время как мелкие компоненты можно сжечь. Чтобы избежать подобных проблем, делаются регуляторы мощности.

Как сделать своими руками надежный регулятор мощности для паяльника

Регуляторы мощности помогают контролировать степень нагрева паяльника.

Подключение готового регулятора мощности нагрева

Если у вас нет возможности или желания возиться с изготовлением платы и электронных компонентов, то вы можете купить готовый регулятор мощности в радиомагазине или заказать на интернет.Регулятор еще называют диммером. В зависимости от мощности устройство стоит 100-200 руб. Возможно, вам придется немного доработать его после покупки. Диммеры до 1000 Вт обычно продаются без радиатора.

Регулятор мощности без радиатора

И устройства от 1000 до 2000 Вт с небольшим радиатором.

Регулятор мощности с маленьким радиатором

А с большими радиаторами продаются только более мощные. Но на самом деле диммер от 500 Вт должен иметь небольшой радиатор охлаждения, а от 1500 Вт уже установлены большие алюминиевые пластины.

Китайский регулятор мощности с большим радиатором

Учтите это при подключении устройства. При необходимости установите мощный радиатор охлаждения.

Модифицированный регулятор мощности

Посмотрите на заднюю часть печатной платы, чтобы правильно подключить устройство к цепи. Там указаны клеммы IN и OUT. Вход подключается к розетке, а выход к паяльнику.

Обозначение входных и выходных клемм на плате

Регулятор устанавливается по-разному.Для их реализации не потребуется специальных знаний, а из инструментов понадобится только нож, дрель и отвертка. Например, вы можете подключить диммер к шнуру питания паяльника. Это самый простой вариант.

1. Разрежьте кабель паяльника пополам.
2. Подключите оба провода к клеммам платы. Прикрутите сегмент с заглушкой к входному отверстию.
3. Выберите подходящий пластиковый корпус, пробейте в нем два отверстия и установите в них регулятор.

Еще один простой способ: вы можете установить регулятор и розетку на деревянную подставку.

К такому регулятору можно подключить не только паяльник. Теперь рассмотрим более сложный, но компактный вариант.

1. Снимите большую вилку с ненужного блока питания.
2. Снимите с нее существующую электронную плату.
3. Просверлите отверстия для ручки регулятора освещенности и двух выводов для входной вилки. Терминалы продаются в радиомагазине.
4. Если на вашем регуляторе есть световые индикаторы, сделайте для них отверстия.
5. Установите диммер и клеммы в корпус штекера.
6. Возьмите переносную розетку и подключите ее к электросети. Вставьте в него заглушку с регулятором.

Это устройство, как и предыдущее, позволяет подключать разные устройства.

Самодельный двухступенчатый регулятор температуры

Самый простой регулятор мощности — двухступенчатый. Он позволяет переключаться между двумя значениями: максимальным и половиной от максимального.

Двухступенчатый регулятор мощности

Когда цепь разомкнута, ток течет через диод VD1.Выходное напряжение составляет 110 В. Когда цепь замыкается переключателем S1, ток идет в обход диода, поскольку он включен параллельно и выходное напряжение составляет 220 В. Выбирайте диод в соответствии с мощностью вашего паяльника. Выходная мощность регулятора рассчитывается по формуле: P = I * 220, где I — ток диода. Например, для диода с током 0,3 А мощность рассчитывается следующим образом: 0,3 * 220 = 66 Вт.

Поскольку наш блок состоит всего из двух элементов, его можно разместить в корпусе паяльника с помощью откидного монтаж.

1. Припаяйте параллельные части микросхемы друг к другу напрямую, используя ножки самих элементов и провода.
2. Соедините цепью.
3. Покройте все эпоксидной смолой, которая служит изолятором и защитой от смещения.
4. Проделайте в ручке отверстие для пуговицы.

Если корпус очень маленький, то используйте выключатель светильника. Вставьте его в шнур паяльника и вставьте диод параллельно переключателю.

Выключатель света

Симистор (с индикатором)

Рассмотрим схему простого симисторного регулятора и изготовим для него печатную плату.

Симисторный регулятор мощности

Изготовление печатной платы

Поскольку схема очень проста, не имеет смысла самостоятельно устанавливать компьютерную программу для обработки электрических цепей. Кроме того, вам понадобится специальная бумага для печати. И не у всех есть лазерный принтер. Поэтому перейдем к самому простому способу изготовления печатной платы.

1. Возьмите кусок печатной платы. Отрежьте нужный размер микросхемы. Отшлифовать и обезжирить поверхность.
2. Возьмите маркер для лазерных дисков и нарисуйте схему на плате. Чтобы не ошибиться, сначала нарисуйте карандашом.
3. А теперь приступим к травлению. Можно купить хлорное железо, но после него раковина плохо моется. Если случайно уронить его на одежду, останутся пятна, которые невозможно удалить полностью. Поэтому воспользуемся безопасным и дешевым методом.Подготовьте пластиковую емкость для раствора. Влейте 100 мл перекиси водорода. Добавьте половину столовой ложки соли и пакетик лимонной кислоты к 50 г. Раствор сделан без воды. С пропорциями можно экспериментировать. И всегда делайте свежий раствор. Вся медь должна быть удалена. На это уходит около часа.
4. Промойте доску под проточной водой. Высушите это. Просверлите отверстия.
5. Протрите доску спиртово-канифольным флюсом или обычным раствором канифоли в изопропиловом спирте.Возьмите припой и залудите дорожки.

Нанесение схемы на текстолит можно сделать еще проще. Нарисуйте схему на бумаге. Приклейте скотчем к вырезанной плате и просверлите отверстия. И только после этого нарисуйте схему маркером на плате и протравите.

Монтаж

Подготовьте все необходимые компоненты для установки:

• катушка припоя;
• пины к плате;
• симистор bta16;
• конденсатор 100 нФ;
• постоянный резистор 2 кОм;
• динистор ДБ3;
• резистор переменный с линейной зависимостью на 500 кОм.

Приступите к установке платы.

1. Откусите четыре контакта и припаяйте их к плате.
2. Установите динистор и все другие детали, кроме переменного резистора. Последним припаиваем симистор.
3. Возьмите иглу и кисть. Очистите зазоры между дорожками для устранения возможных коротких замыканий.
4. Возьмите алюминиевый радиатор для охлаждения симистора. Просверлите в нем отверстие. Симистор свободным концом с отверстием будет крепиться к алюминиевому радиатору для охлаждения.
5. Используйте мелкую наждачную бумагу, чтобы очистить место крепления элемента. Возьмите теплопроводную пасту КПТ-8 и нанесите небольшое количество пасты на радиатор.
6. Зафиксируйте симистор винтом и гайкой.
7. Осторожно согните плату, чтобы симистор занял вертикальное положение по отношению к ней. Для того, чтобы конструкция стала компактной.
8. Поскольку все части нашего устройства находятся под напряжением сети, мы будем использовать ручку из изоляционного материала для регулировки.Это очень важно. Использование металлических держателей здесь опасно для жизни. Наденьте пластиковую ручку на переменный резистор.
9. Кусочком провода соедините крайнюю и среднюю клеммы резистора.
10. Теперь припаяйте два провода к внешним клеммам. Противоположные концы проводов подключите к соответствующим клеммам на плате.
11. Возьмите розетку. Снимите верхнюю крышку. Подключите два провода.
12. Припаиваем один провод от гнезда к плате.
13. А второй подключите к проводу двухжильного сетевого кабеля вилкой.Шнур питания имеет одну свободную жилу. Припаяйте его к соответствующему контакту на печатной плате.

Фактически получается, что регулятор включен последовательно в цепь питания нагрузки.

Подключение регулятора к цепи

Если вы хотите установить светодиодный индикатор в регулятор мощности, используйте другую схему.

Схема регулятора мощности со светодиодным индикатором

Сюда добавлены диоды:

• VD 1 — диод 1N4148;
• ВД 2 — светодиод (индикация работы).

Схема с симистором слишком громоздка для подключения к ручке паяльника, как в случае с двухступенчатым регулятором, поэтому ее необходимо подключать извне.

Установка конструкции в отдельный корпус

Все элементы данного устройства находятся под напряжением сети, поэтому использовать металлический корпус нельзя.

1. Возьмите пластиковую коробку. Обозначьте, как в ней будет располагаться плата с радиатором и с какой стороны подключать шнур питания.Просверлите три отверстия. Два внешних нужны для крепления розетки, а средний — для радиатора. Головка винта, к которому будет крепиться радиатор, должна быть скрыта под розеткой из соображений электробезопасности. Радиатор контактирует с цепью и напрямую контактирует с сетью.
2. Сделайте еще одно отверстие на боковой стороне корпуса для сетевого кабеля.
3. Установите стопорный винт радиатора. Наденьте шайбу с обратной стороны. Прикрутите радиатор.
4. Просверлите отверстие подходящего размера для потенциометра, то есть для ручки переменного резистора. Вставляем деталь в корпус и фиксируем стандартной гайкой.
5. Установите розетку на корпус и просверлите два отверстия для проводов.
6. Закрепите головку двумя гайками M3. Вставьте провода в отверстия и закрутите крышку винтом.
7. Проложите провода внутри корпуса. Припаиваем один из них к плате.
8. Другой к жиле кабеля питания, который предварительно вставлен в пластиковый корпус регулятора.
9. Изолируйте соединение изолентой.
10. Подсоедините свободный провод шнура к плате.
11. Закройте корпус крышкой и затяните винтами.

Регулятор мощности включен в сеть, а паяльник вставлен в гнездо регулятора.

Видео: монтаж схемы регулятора на симисторе и сборка в корпусе

На тиристоре

Регулятор мощности можно сделать на тиристоре BT169D.

Тиристорный регулятор мощности

Схематические элементы:

• VS1 — тиристор BT169D;
• VD1 — диод 1N4007;
• R1 — резистор 220к;
• R3 — резистор 1к;
• R4 — резистор 30к;
• R5 — резистор 470Е;
• С1 — конденсатор 0,1мкФ.

Резисторы R4 и R5 являются делителями напряжения. Они уменьшают сигнал, так как тиристор bt169d маломощный и очень чувствительный. Схема собрана так же, как и регулятор на симисторе.Поскольку тиристор слабый, он не перегреется. Следовательно, радиатор охлаждения не нужен. Такую схему можно смонтировать в небольшой коробке без розетки и подключить последовательно проволокой паяльника.

Малый регулятор мощности

Схема силового тиристора

Если в предыдущей схеме заменить тиристор bt169d на более мощный k202n и удалить резистор R5, то выходная мощность регулятора увеличится. Такой регулятор собирается с радиатором на тиристоре.

Схема силового тиристора

На микроконтроллере с индикацией

На микроконтроллере может быть изготовлен простой регулятор мощности со световой индикацией.

Схема регулятора на микроконтроллере ATmega851

Подготовьте следующие компоненты для его сборки:

Кнопки S3 и S4 изменяют мощность и яркость светодиода. Схема собрана аналогично предыдущим.

Если вы хотите, чтобы измеритель отображал процент выходной мощности вместо простого светодиода, используйте другую схему и соответствующие компоненты, включая числовой индикатор.

Схема регулятора на микроконтроллере PIC16F1823

Схема может быть включена в розетку.

Регулятор на микроконтроллере в розетке

Проверка и регулировка цепи блока термостата

Протестируйте блок перед подключением его к прибору.

1. Возьмите собранную схему.
2. Подключите его к шнуру питания.
3. Подключите к плате лампу 220В и симистор или тиристор. В зависимости от вашей схемы.
4. Вставьте шнур питания в розетку.
5. Поверните ручку переменного резистора. Лампа должна менять степень накаливания.

Аналогично проверяется схема с микроконтроллером. Только цифровой индикатор по-прежнему будет отображать процент выходной мощности.

Поменяйте резисторы, чтобы настроить цепь. Чем больше сопротивление, тем меньше мощность.

Часто бывает необходимо отремонтировать или модифицировать различные устройства с помощью паяльника.Работа этих устройств зависит от качества пайки. Если вы приобрели паяльник без регулятора мощности, обязательно установите его. Постоянный перегрев может повредить не только электронные компоненты, но и паяльник.

В связи с использованием в повседневной жизни большого количества электроприборов (микроволновых печей, электрочайников, компьютеров и т. Д.) Часто возникает необходимость в корректировке их мощности. Для этого используется тиристорный регулятор напряжения.Он имеет простую конструкцию, поэтому его несложно собрать самостоятельно.

Нюансы в дизайне

Регулятор напряжения тиристорный

Тиристор — это управляемый полупроводник. При необходимости он может очень быстро провести ток в нужном направлении. Устройство отличается от обычных диодов тем, что имеет возможность контролировать момент подачи напряжения.

Регулятор состоит из трех компонентов:

катод
• — проводник, подключенный к отрицательному полюсу источника питания;
• анод — элемент, подключенный к положительному полюсу;
• управляемый электрод (модулятор), полностью закрывающий катод.

Регулятор работает в нескольких условиях:

• тиристор должен попасть в цепь под общим напряжением;
• модулятор должен получать кратковременный импульс, позволяющий устройству управлять мощностью электрического прибора. В отличие от транзистора, стабилизатор не должен удерживать этот сигнал.

Тиристор не используется в цепях постоянного тока, так как он замыкается, если в цепи нет напряжения. В то же время в устройствах переменного тока регистр необходим.Это связано с тем, что в таких схемах можно полностью замкнуть полупроводниковый элемент. С этим справится любая полуволна, если возникнет такая необходимость.

Тиристор имеет два устойчивых положения («открыто» или «закрыто»), которые переключаются напряжением. При появлении нагрузки он включается, при пропадании электрического тока отключается. Начинающих радиолюбителей учат собирать такие регуляторы. Заводские паяльники с контролем температуры жала стоят дорого.Намного дешевле купить простой паяльник и самому собрать для него регистр напряжения.

Существует несколько схем крепления устройства. Самым незамысловатым считается навесной тип. При его сборке не используется печатная плата. Также при установке не требуется специальных навыков. Сам процесс занимает мало времени. Разобравшись в принципе работы регистра, будет несложно разобраться в схемах и рассчитать оптимальную мощность для идеальной работы оборудования, на котором установлен тиристор.

Объем и цель использования

Применение тиристорного регулятора мощности

Тиристоры используются во многих электроинструментах: строительных, столярных, бытовых и других. Он играет роль ключа в цепях при коммутации токов, работая от малых импульсов. Отключается только при нулевом уровне напряжения в цепи. Например, тиристор регулирует скорость ножей в блендере, регулирует скорость нагнетания воздуха в фен, координирует мощность нагревательных элементов в приборах, а также выполняет другие не менее важные функции.

В цепях с высокоиндуктивной нагрузкой, где ток отстает от напряжения, тиристоры могут не закрыться полностью, что приведет к повреждению оборудования. В строительных устройствах (дрели, шлифовальные машины, шлифовальные машины и т. Д.) Тиристор переключается при нажатии кнопки, находящейся с ним в общем блоке. При этом происходят изменения в работе двигателя.

Тиристорный регулятор отлично работает в щеточном двигателе, где есть щеточный узел. В асинхронных двигателях устройство не сможет изменять скорость.

Принцип действия

Специфика работы устройства заключается в том, что напряжение в нем регулируется по мощности, а также по электрическим перебоям в сети. При этом регулятор тока на тиристоре пропускает его только в одном определенном направлении. Если устройство не выключить, оно будет продолжать работать до тех пор, пока не будет выключено после определенных действий.

При изготовлении тиристорного регулятора напряжения своими руками конструкция должна предусматривать достаточно свободного места для установки кнопки или рычага управления.При сборке по классической схеме имеет смысл использовать в конструкции специальный выключатель, который светится разными цветами при изменении уровня напряжения. Это убережет человека от неприятных ситуаций, поражения электрическим током.

Способы включения тиристора

Отключение тиристора путем изменения полярности напряжения между катодом и анодом

Подача импульса на управляющий электрод не может остановить его работу или замкнуть.Модулятор включает только тиристор. Прекращение последнего происходит только после прекращения подачи тока на катодно-анодном каскаде.

Регулятор напряжения на тиристоре ку202н замыкается следующими способами:

• Отсоедините цепь от источника питания (аккумулятора). В этом случае устройство не будет работать, пока не будет нажата специальная кнопка.
• Откройте соединение анод-катод с помощью проволоки или пинцета. Все напряжение проходит через эти элементы, попадая на тиристор.Если перемычка разомкнута, текущий уровень будет равен нулю, и устройство выключится.
• Уменьшите напряжение до минимума.

Регулятор напряжения простой

Схема регулятора мощности паяльника

Даже простейший радиокомпонент состоит из генератора, выпрямителя, батареи и переключателя напряжения. Такие устройства обычно не содержат стабилизаторов. Сам тиристорный регулятор тока состоит из следующих элементов:

диод
• — 4 шт.;
Транзистор
• — 1 шт;
Конденсатор
• — 2 шт .;
Резистор
• — 2 шт.

Во избежание перегрева транзистора на нем установлена ​​система охлаждения. Желательно, чтобы последний имел большой запас мощности, что позволит заряжать в будущем аккумуляторы малой емкости.

Способы регулирования фазного напряжения в сети

Переменное электрическое напряжение изменяют с помощью таких электрических устройств, как тиратрон, тиристор и др.При изменении угла наклона этих конструкций на нагрузку поступают неполные полуволны, и в результате регулируется действующее напряжение. Искажение вызывает повышение тока и падение напряжения. Последний меняет свою форму с синусоидальной на несинусоидальную.

Цепи тиристорные

Система включится после того, как на конденсаторе будет накоплено достаточное напряжение. В этом случае момент открытия регулируется резистором. На схеме он обозначен как R2.Чем медленнее заряжается конденсатор, тем большее сопротивление имеет этот элемент. Электрический ток регулируется с помощью управляющего электрода.

Эта схема позволяет контролировать полную мощность в устройстве, поскольку регулируются два полупериода. Это возможно за счет установки в диодном мосту тиристора, действующего на одну из полуволн.

Регулятор напряжения, схема которого представлена ​​выше, имеет упрощенную конструкцию. Одна полуволна здесь управляется, а другая проходит через VD1 без изменений.Работает по аналогичному сценарию.

Тиристор — обзор | Темы ScienceDirect

8.4.4 Тиристоры

Тиристор представляет собой четырехслойное трехконтактное полупроводниковое устройство, используемое для управления протеканием тока. Он состоит из трех p-n-переходов, как показано на рис. 8.46, и трех выводов, называемых анодом, катодом и затвором. Использование тиристора включает защиту электронных схем от перенапряжения (лом), управление двигателем, бытовые вспомогательные устройства (например, электрические кухонные приспособления) и схемы регулирования напряжения.

Рисунок 8.46. Структура тиристора и обозначение схемы

В выключенном состоянии ток (I) не течет от анода к катоду. Тиристор можно включить или перевести в проводящее состояние, подав ток в слой p-типа, подключенный к затвору. Когда он включен, он будет продолжать проводить ток (от анода к катоду) до тех пор, пока проводящий ток остается выше уровня удерживающего тока. Это не зависит от тока затвора.

Рисунок 8.47 показан тиристор, регулирующий ток, протекающий через резистор. Входное синусоидальное напряжение применяется в качестве управляющего сигнала, и ток будет течь, когда тиристор находится в проводящем состоянии, а проводящий ток остается выше уровня удерживающего тока для тиристора. Для коммерческих устройств эту информацию предоставляет техническое описание. Схема генератора тока затвора генерирует необходимые сигналы для управления работой тиристора. Обычно схема генерирует импульсы в соответствующей точке синусоидальной волны входного сигнала, в этом примере включает тиристор на пике напряжения входного сигнала.Ток (I) течет до тех пор, пока этот ток превышает уровень удерживающего тока. Если нагрузка индуктивная (как в электродвигателях), необходимо учитывать разность фаз между напряжением и током. Ток будет течь только от анода к катоду, поэтому сигнал переменного тока должен быть выпрямлен. Благодаря такому действию тиристор также называют кремниевым управляемым выпрямителем (SCR).

Рисунок 8.47. Тиристор, регулирующий протекание тока через резистор

Характеристики тиристора отображаются на одном из двух графиков:

1.

Характеристика тиристора с нулевым током затвора , на рисунке 8.48 показана характеристика напряжения устройства (напряжение между анодом и катодом) по сравнению с током (ток, протекающий через анод), когда затвор не работает. Первоначально, когда тиристор выключен, ток отсутствует, и будет течь только небольшой прямой ток утечки. По мере увеличения напряжения на тиристоре будет течь только небольшой прямой ток утечки, пока напряжение не достигнет значения, при котором ток может увеличиться до значения (тока фиксации), при котором тиристор сам включится.Напряжение на тиристоре падает до уровня прямого падения напряжения. Тиристор будет продолжать проводить (независимо от тока затвора), пока прямой ток остается выше уровня удерживающего тока. Когда тиристор выключен и на анод и катод подается обратное напряжение, будет наблюдаться небольшой обратный ток утечки, пока приложенное напряжение не достигнет величины, вызывающей обратный пробой (напряжение обратного пробоя). В этот момент ток может резко увеличиться и, если его не ограничить, может вызвать поломку устройства.Эти уровни напряжения и тока должны быть приняты во внимание при проектировании схемы, чтобы предотвратить нежелательное срабатывание схемы и потенциальный отказ цепи.

Рисунок 8.48. Характеристика тиристора с нулевым током затвора

2.

Характеристика переключения тиристора , на рисунке 8.49 показана характеристика устройства, когда ток затвора применяется для включения тиристора. Здесь ток фиксации больше, чем ток удержания.

Рисунок 8.49. Характеристики переключения тиристора

ПЛИС или CPLD могут обеспечивать управление тиристором. Простая установка, показанная на рисунке 8.50, показывает, что CPLD выдает импульсы с одного из своих цифровых выходов. Здесь на схеме показан выходной вывод CPLD, подключенный непосредственно к затвору тиристора. Однако может потребоваться токоограничивающий резистор, включенный последовательно с затвором тиристора (как в схемах биполярных транзисторов). Этот импульсный сигнал может быть создан с использованием простого счетчика с декодированием выходных состояний счетчика для обеспечения необходимой последовательности импульсов 0-1-0.

Рисунок 8.50. Управление тиристором CPLD

Необходимо учитывать схему и ширину импульса:

1.

FPGA или CPLD могут обеспечить необходимый ток затвора тиристора и напряжение затвора.

2.

Ширина импульса тока затвора должна учитывать требования ко времени включения и выключения тиристора, а также частоту управляющего сигнала переменного тока.

3.

Момент времени в течение цикла напряжения переменного тока, в котором создается сигнал стробирующего импульса.Чтобы создать точно синхронизированный импульс (синхронизированный с сигналом переменного тока), тогда сигнал переменного тока должен контролироваться, а точка в сигнальном цикле для создания импульса определяется значением отслеживаемого сигнала. Компаратор и опорное напряжение постоянного тока (напряжение сигнала, при котором создается импульс) с выходом компаратора в качестве входа для CPLD (и, следовательно, подходящего цифрового конечного автомата в CPLD) обеспечивают эту синхронизацию.

4.

Необходимо принять соответствующие меры для изоляции любых низковольтных и высоковольтных цепей.

Для электрической изоляции любых низковольтных и высоковольтных цепей используется оптоизолятор. Это устройство, которое обеспечивает оптическое соединение между двумя цепями, но электрическую изоляцию. Оптоизолятор состоит из светодиода и фототранзистора в одном корпусе. Внешний входной сигнал включает или выключает светодиод на входной цепи. Когда светодиод включен, генерируемый свет падает на фототранзистор, включая его, когда он горит, и гаснет, когда он не горит.

Создает оптическое соединение с гальванической развязкой. Основная идея оптоизолятора показана на рисунке 8.51.

Рисунок 8.51. Использование оптоизолятора

На рисунке 8.52 показан пример оптоизолятора, электрически изолирующего CPLD от самого тиристора.

Рисунок 8.52. Пример схемы оптоизоляции

Для создания импульсов, необходимых для включения тиристора, можно использовать FPGA или CPLD. Рассмотрим ситуацию, когда необходимо управлять синусоидальным напряжением 50 Гц для схемы, показанной на рисунке 8.50. Здесь импульс управляется так, чтобы он увеличивался с шагом в 1 мс, полученным из тактовой частоты 1 кГц (период тактовой частоты составляет 1 мс). Если эта тактовая частота 1 кГц получена из более высокой тактовой частоты, то можно разработать счетчик для создания схемы делителя тактовой частоты. Простым способом получения импульса является создание счетчика и декодирование состояний выхода счетчика для создания импульсного сигнала. Импульс должен повторяться в каждом цикле синусоидальной волны, поэтому счетчик должен повторяться каждые 20 тактов (представляющих период времени 20 мс, 1/50 Гц).Импульс создается (т.е. будет логической 1) на положительном полупериоде синусоидальной волны. Не дается никакой информации о том, как схема будет определять время в цикле синусоидальной волны, поэтому предполагается, что, когда синусоида находится в точке пересечения (т. Е. Ноль), происходит переход от отрицательного значения к положительному значению (см. Рисунок 8.53), счетчик будет в исходном состоянии (состояние 0).

Рисунок 8.53. Отображение положения цикла синусоидальной волны и состояния счетчика

Пример кода VHDL для этой схемы можно увидеть со ссылкой на блок-схему, показанную на рисунке 8.54. Это наглядное представление кода VHDL (показанного на рисунке 8.55), а также конструкция счетчика с декодированными выходами, который управляется с помощью главного тактового генератора 50 МГц и активного низкого асинхронного сброса. Этот дизайн кода VHDL реализуется в рамках четырех процессов: Первый процесс создает счетчик на 50 000 отсчетов, используя входную частоту 50 МГц. Второй процесс создает внутреннюю тактовую частоту 1 кГц путем декодирования выходных данных первого процесса. Третий процесс создает счетчик с 20 состояниями, а четвертый процесс декодирует этот выходной сигнал счетчика для получения сигнала управления затвором тиристора.

Рисунок 8.54. Цифровая схема для создания импульса затвора тиристора

Рисунок 8.55. Генератор импульсов управления тиристорным затвором

Пример испытательного стенда VHDL для этой конструкции показан на рисунке 8.56.

Рисунок 8.56. Испытательный стенд генератора импульсов управления тиристорным затвором

Точка входного сигнала, в которой запускается импульс затвора тиристора, может быть обнаружена с помощью схемы, подобной показанной на рисунке 8.57. Здесь компаратор используется для обнаружения превышения входным сигналом установленного опорного напряжения постоянного тока (V _REF ).

Рисунок 8.57. Определение значения входного синусоидального сигнала

В этой схеме два резистора (R ₁ и R ₂ ) используются для уменьшения значения входного синусоидального напряжения (V _IN ) до безопасного уровня. который может использоваться компаратором без повреждения самого компаратора.

Схема, принцип действия и применение

В статье описано, как работает тиристорный регулятор мощности, схема которого будет представлена ​​ниже

В быту очень часто возникает необходимость регулирования мощности бытовой техники, например, электроплит, паяльника, нагревателей и электронагревателей. , в транспорте — обороты двигателя и др.На помощь приходит простейшая радиолюбительская конструкция — тиристорный регулятор мощности. Собрать такой прибор несложно, он может стать первым самодельным устройством, которое будет выполнять функцию регулировки температуры жала паяльника начинающего радиолюбителя. Стоит отметить, что готовые паяльные станции с контролем температуры и другими приятными функциями стоят на порядок дороже простого паяльника. Минимальный набор деталей позволяет собрать простой тиристорный регулятор мощности путем навесного монтажа.

Для сведения, навесной монтаж — это способ сборки радиоэлектронных компонентов без использования печатной платы, и при хорошем мастерстве он позволяет быстро собрать электронные устройства средней сложности.

Также можно заказать электронный конструктор тиристорного регулятора, а для тех, кто хочет во всем разобраться сам, ниже будет представлена ​​схема и объяснен принцип работы.

Область применения тиристорных регуляторов

Кстати, это однофазный тиристорный регулятор мощности.Такое устройство можно использовать для контроля мощности или количества оборотов. Однако для начала нужно понять принцип работы тиристора, потому что он позволит понять, с какой нагрузкой лучше использовать такой регулятор.

Как работает тиристор?

Тиристор — это управляемое полупроводниковое устройство, способное проводить ток в одном направлении. Слово «управляемый» употреблено не зря, поскольку с его помощью, в отличие от диода, который также проводит ток только на один полюс, можно выбрать момент, когда тиристор начинает проводить ток.Тиристор имеет три вывода:

• Анод.
• Катод.
• Электрод управления.

Для протекания тока через тиристор должны соблюдаться следующие условия: деталь должна находиться в цепи под напряжением, на управляющий электрод должен подаваться короткий импульс. В отличие от транзистора, тиристорное управление не требует удержания управляющего сигнала. На этом нюансы не заканчиваются: тиристор можно замкнуть, прервав ток в цепи, либо сформировав обратное напряжение анод-катод.Это означает, что использование тиристора в цепях постоянного тока очень специфично и часто нецелесообразно, но в чередующихся цепях, например в таком приборе, как тиристорный регулятор мощности, схема построена таким образом, что обеспечивается условие замыкания. Каждая из полуволн закроет соответствующий тиристор.

Вы наверное не все понимаете? Не отчаивайтесь — процесс создания готового устройства подробно будет описан ниже.

Сфера применения тиристорных регуляторов

В каких схемах эффективно используется тиристорный регулятор мощности? Схема дает возможность идеально регулировать мощность нагревательных приборов, то есть воздействовать на активную нагрузку.При работе с высокоиндуктивными нагрузками тиристоры могут просто не закрываться, что может привести к выходу регулятора из строя.

Можно ли регулировать обороты двигателя?

Думаю, многие читатели видели или использовали дрели, угловые шлифовальные машины, которые в народе называют «болгарками», и другие электроинструменты. Вы могли заметить, что количество оборотов зависит от глубины нажатия на спусковой крючок устройства. Вот как раз в этот элемент встроен такой встроенный тиристорный регулятор мощности (схема которого показана ниже), с помощью которого изменяется количество оборотов.

Примечание! Тиристорный регулятор не может изменять скорость асинхронных двигателей. Таким образом, напряжение регулируется на коллекторных двигателях, оборудованных щеточным узлом.

Схема тиристорного регулятора мощности на одном и двух тиристорах

Типовая схема сборки тиристорного регулятора мощности своими руками представлена ​​на рисунке ниже.

Выходное напряжение для этой схемы составляет от 15 до 215 вольт, в случае использования этих тиристоров, установленных на радиаторах, мощность около 1 кВт.Кстати, переключатель с регулировкой яркости выполнен по аналогичной схеме.

Если вам не нужно полностью регулировать напряжение и достаточно, чтобы получить на выходе от 110 до 220 вольт, используйте эту схему, которая показывает полуволновой регулятор мощности на тиристоре.

Как это работает?

Информация, описанная ниже, действительна для большинства схем. Буквы будем брать в соответствии с первой схемой тиристорного регулятора

Тиристорный регулятор мощности, принцип действия которого основан на фазовом регулировании величины напряжения, также меняет мощность.Этот принцип заключается в том, что в нормальных условиях на нагрузку влияет переменное напряжение бытовой сети, изменяющееся по синусоидальному закону. Выше при описании принципа действия тиристора было сказано, что каждый тиристор работает в одном направлении, то есть управляет своей полуволной от синусоиды. Что это значит?

Если на тиристор периодически подключается нагрузка в строго определенное время, значение действующего напряжения будет ниже, так как часть напряжения (действующее значение, которое «попадает» в нагрузку) будет меньше напряжения сети.Это явление проиллюстрировано на графике.

Заштриховано напряжение домена, которое оказалось под нагрузкой. Буква «а» на горизонтальной оси указывает время открытия тиристора. Когда положительная полуволна заканчивается и начинается период с отрицательной полуволной, в этот же момент закрывается один из тиристоров и открывается второй тиристор.

Разберемся, как конкретно работает наш тиристорный регулятор мощности

Схема первая

Заранее скажем, что вместо слов «положительный» и «отрицательный», «первый» и «второй» (полуволна ) будет использоваться.

Итак, когда наша схема начинает работать на первой полуволне, емкости С1 и С2 начинают заряжаться. Скорость их заряда ограничена потенциометром R5. Этот элемент является переменным, и с его помощью задается выходное напряжение. Когда на конденсаторе C1 появляется напряжение, необходимое для размыкания диодистора VS3, диистор открывается и через него протекает ток, открывающий тиристор VS1. Момент выхода из строя динистора также отмечен точкой «а» на графике, представленном в предыдущем разделе статьи.Когда значение напряжения проходит через ноль и цепь находится ниже второй полуволны, тиристор VS1 закрывается и процесс повторяется заново, только для второго динистора, тиристора и конденсатора. Резисторы R3 и R3 служат для ограничения управляющего тока, а R1 и R2 используются для термостабилизации цепи.

Принцип работы второй схемы аналогичен, но в ней контролируется только одна полуволна переменного напряжения. Теперь, зная принцип работы и схему, вы сможете собрать или отремонтировать тиристорный регулятор мощности своими руками.

Применение регулятора в быту и безопасности

Нельзя не сказать, что данная схема не обеспечивает гальваническую развязку от сети, поэтому существует опасность поражения электрическим током. Это означает, что не следует прикасаться к органам управления руками. Необходимо использовать утепленный корпус. Дизайн вашего устройства следует спроектировать так, чтобы по возможности можно было спрятать его в регулируемом устройстве, найти свободное место в корпусе. Если регулируемое устройство стационарное, то в целом имеет смысл подключить его через переключатель с регулятором яркости.Это решение частично защищено от поражения электрическим током, избавляет от необходимости подбирать подходящий корпус, имеет привлекательный внешний вид и изготавливается промышленным способом.

p> Тиристорный регулятор мощности

scr, тиристорный регулятор мощности scr Производители и поставщики на everychina.com

3-фазный тиристорный регулятор мощности мощностью 20 кВт

Компания Jiangsu Gold Electrical Control Technology Co., ООО

Трехфазный тиристорный регулятор мощности

Компания Jiangsu Gold Electrical Control Technology Co., ООО

Трехфазный тиристорный регулятор мощности Scr

Компания Jiangsu Gold Electrical Control Technology Co., ООО

Трехфазный тиристорный регулятор мощности 90 кВт

Компания Jiangsu Gold Electrical Control Technology Co., ООО

регулятор напряжения тока управляемый тиристором 7KW 36.6A, регулятор силы AC sCR

Компания Jiangsu Gold Electrical Control Technology Co., ООО

Тиристорные силовые модули Полупроводниковые компоненты Skkt162 16e Scr Power Controller

DZ Iron Steel Group

регулятор силы тиристора 3 участков

ККА40КВ, регулятор напряжения тока

КУЛ Скр электронный

Компания Jiangsu Gold Electrical Control Technology Co., ООО

ABOT Трехфазный статический модульный регулируемый регулятор напряжения SCR

Шэньчжэнь ABOT Power Supply Technology Co., ООО

Тиристор симистора шпильки SCR

Yueqing City Liujing Rectifier CO; ООО

Регулятор возбуждения на основе МКУ с сенсорным экраном ЛКД и дисплеем сигнализации

ERFA Industries Group

Отправьте запрос «Тиристорный регулятор мощности scr » за минуту:

Одно- и трехфазный тиристорный регулятор мощности постоянного тока, в коробке, 35000 рупий / штука

Год основания 2017

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Производитель

Количество сотрудников До 10 человек

Участник IndiaMART с июля 2017 года

GST07ANIPA5784E1Z1

Мы, Shriji Instruments , занимаемся оптовой продажей и поставкой измерительных приборов и датчиков , продуктов BMS, приборной панели и многого другого.Эти продукты доступны во многих спецификациях, которые удовлетворяют потребности наших уважаемых клиентов. Кроме того, наш клиентоориентированный подход, простой способ оплаты, своевременная доставка и прозрачные сделки помогли нам добиться признания в отрасли.

За эти годы компания расширила свою технологическую базу, а также представила широкий ассортимент продукции. Shriji Instruments имеет полную маркетинговую и послепродажную поддержку с развитой инфраструктурой по всей Индии.

Мы предоставляем комплексные решения для систем КИПиА.Наша компания представляет продукты стандартного качества, такие как приборы для измерения давления, температуры, уровня, расходомеры и датчики и т. Д. Вместе с продуктами BMS. Полное решение автоматизации для параметров управления процессом, включая ПЛК, SCADA, систему сбора данных и управления.

В отделах продаж, приложений, обслуживания и маркетинга люди имеют многолетний опыт работы с приложениями и полностью способны помочь вам в выборе наилучшего технологического решения. Мы поддерживаем высочайшее качество продукции благодаря ценному обслуживанию клиентов.Мы понимаем ценность повторного бизнеса и делаем все возможное, чтобы наши клиенты были довольны.

Наша приверженность полному управлению качеством как наших продуктов, так и услуг является фундаментом, на котором зиждутся столпы нашего будущего бизнеса. Shriji предлагает своим клиентам качественное и экономичное оборудование, необходимое для удовлетворения меняющихся технологий и поддержания его в соответствии с потребностями рынка.

Наши продукты служат для самых разных приложений, от давления, температуры, уровня, расхода, влажности, регистрации данных и многого другого.Мы знаем, что характеристики конструкции OEM в конечном итоге зависят от качества и надежности ее компонентов. Наши продукты соответствуют точным требованиям OEM-приложений при минимально возможных затратах, обеспечивая полную стоимость продуктов и услуг.

Shriji Прямо или косвенно участвуют во многих отраслях промышленности.

Автомобильная промышленность.

Пищевая промышленность.

Фармацевтическая промышленность.

Химическая промышленность.

Сталелитейная промышленность.

Сахарная промышленность.

Упаковочная промышленность.

Нефтегазовый завод.

Электростанция.

Цементный завод.

Резиновая и пластмассовая промышленность.
Экспертиза

· Монтаж и ввод в эксплуатацию в C&I и электрооборудовании
· Система пожаротушения (FDA Systems)
· Консультации по промышленной автоматизации и стратегиям
· Годовой контракт на техническое обслуживание
· Завершение работы
· Поставка всех инструментов управления технологическим процессом
· Трубопроводы Вакансии
· Изготовление различных воздуховодов
· Ремонт и капитальный ремонт клапанов
· Запасные части золоудаления и работы по модификации

CHINO Works America Inc.- Тиристоры

Трехфазный

200 В переменного тока (200 В / 220 В / 240 В выбираются переключателем) 400 В переменного тока (380 В / 400 В / 440 В выбираются переключателем) по запросу (источник питания главной цепи и источник питания схемы управления является обычным) * Могут быть изготовлены модели с другим источником питания главной цепи и источником питания схемы управления.

10A, 20A, 30A, 50A, 75A, 100A, 150A, 200A, 250A, 300A, 400A, 500A, 750A, 1000A по запросу

50/60 Гц (автоматическое изменение)

± 10% номинального напряжения

± 2 Гц от номинальной частоты

Система зажигания с фазовым углом и система зажигания с переходом через ноль

Укажите 3 плеча или 6 рычагов

Напряжение, ток, обратная связь по мощности

от 4 до 20 мА постоянного тока (входное сопротивление прибл.100 Ом) От 1 до 5 В постоянного тока (входное сопротивление примерно 50 кОм)

Сигнал громкости (рекомендуется 10 кОм)

Внешний сигнал, нулевой контакт или открытый коллектор (емкость внешнего контакта 1 мА, 5 В постоянного тока или более)

От 0 до 5 А переменного тока номинального тока

от 0 до 100% выходного диапазона

от 0 до 100% выходного диапазона

от 1 до 20 секунд

от 0 до 100% выходного диапазона

Дисбаланс ок.Регулируемый диапазон выходного сигнала 40%

от 0 до 98% напряжения питания

Нет обратной связи… В пределах ± 10% от номинального напряжения Обратная связь по напряжению… В пределах ± 3% от номинального напряжения (Номинальное напряжение составляет ± 10%, при изменении сопротивления нагрузки от 1 до 10 раз) Обратная связь по току… В пределах ± 3% от номинальный ток (Номинальное напряжение составляет ± 10%, при изменении сопротивления нагрузки от 1 до 10 раз) Обратная связь по мощности… В пределах ± 3% от номинального напряжения (Номинальное напряжение составляет ± 10%, при изменении сопротивления нагрузки от 1 до 3 раз) * Примечание: сюда не входят точность в рейтинге от 10 до 90% и погрешность трансформатора тока.(при нормальном рабочем состоянии)

Активная нагрузка, индуктивная нагрузка, (индуктивная нагрузка… фазо-угловая система зажигания, рекомендуется регулирование первичной стороны трансформатора и плотность магнитного потока 1,2 Тл или ниже)

0,5 А или более (при 98% выходном номинальном напряжении)

Аварийный сигнал перегрузки по току (аварийный выход AL1) Авария быстрого перегрева предохранителя (аварийный выход AL1) Авария перегрева радиационного ребра (аварийный выход AL1) Аварийный сигнал отключения нагревателя (аварийный выход AL2) Аварийный сигнал тиристорных элементов (аварийный выход AL2) Аварийный сигнал ненормальной работы, аварийный сигнал неправильной последовательности фаз, аварийный сигнал обрыва фазы Аварийный сигнал дисбаланса (аварийный выход AL2) Аварийный сигнал аномальной частоты

2 балла, (AL1, AL2)

Максимальная нагрузка 240 В переменного тока 1 А, 30 В постоянного тока 1 А Минимальная нагрузка 5 В постоянного тока 10 мА или более Срок службы электричества 100000 раз или более Элементы защиты от прикосновения не включены (продаются отдельно)

Расплавление плавкого предохранителя при коротком замыкании 0% выхода при 120% номинального тока (тиристорный затвор) С функцией ограничения тока настраивается выходное значение верхнего предела

Настройка линейного изменения (AI1), подъема (AI2), ограничения тока (AI3)

Рабочее состояние (DI1 — работа / остановка) Система управления (DI2 — срабатывание по углу фазы / срабатывание с пересечением нуля) Система настройки (DI3 — настройка переднего дисплея / внешняя настройка)

Естественное воздушное охлаждение на номинальный ток 75 А или менее Принудительное воздушное охлаждение на номинальный ток 100 А или более

от -10 до 55 ºC В случае более 40 ℃ это зависит от следующих характеристик снижения мощности.

От 30 до 90% относительной влажности, без конденсации росы

Между клеммой источника питания и клеммой защитного провода 500 В постоянного тока, 50 МОм или более

Между клеммой источника питания и клеммой защитного провода 2000 В переменного тока, 1 мин. (Система 200 В) 2500 В переменного тока, 1 мин (система 400 В) Диэлектрическая прочность охлаждающего вентилятора составляет 2000 В переменного тока

Около 6 кг для 10A и 20A Около 8 кг для 30A и 50A Около 13 кг для 75A и 100A Около 22 кг для 150A — 250A Около 36 кг для 300–500A

Сталь

Серый

Установлен на панель

Стандартные рабочие условия — Температура окружающей среды 23 ℃ ± 2 ℃ — Окружающая влажность 55% ± 5% относительной влажности — Номинальное напряжение источника питания ± 1% — Номинальная частота источника питания Нормальные рабочие условия — Температура окружающей среды — От 10 до 55 ℃ — Относительная влажность от 30 до 90% — Номинальное напряжение источника питания ± 10% — Номинальная частота источника питания ± 2 Гц

Трехфазный тиристорный регулятор мощности простого типа SCR3-LA — SCR3-LA — AOYI (Китайский производитель) — Другое электрическое и электронное оборудование

Технические характеристики

— Схема управления линейным фазовым сдвигом
— Модульные
— Миниатюрная, простая установка и проводное подключение
— Вакуумная сварка.

Тиристорный регулятор мощности

Трехфазный тиристорный регулятор мощности простого типа SCR3-LA Характеристики продукта

1. Схема управления фазой с линейным сдвигом имеет хорошую стабильность и высокую точность.

2. Модуляризация может выдерживать высокое давление и быть более надежной.

3. Продукт интегрировал систему управления, устройство питания и вспомогательный источник питания.

4. Принятый ПИД-регулятор поддерживает точность и стабильность температуры.

Трехфазный тиристорный регулятор мощности простого типа SCR3-LA Технические параметры

Номинальное напряжение: Трехфазный 380 В переменного тока (трехфазный четырехпроводной) вентилятор 220 В переменного тока

Номинальный ток: 25A, 40A, 75A, 90A, 120A

Модуль вывода: сдвиг фазы

Сигналы управления: 4-20 мА, 0-5 В постоянного тока, 0-10 В постоянного тока (эти три сигнала можно переключать). Если вы хотите вручную отрегулировать потенциометром 2-10K, переключитесь на 0-5VDC.

Условия окружающей среды:

Температура: ниже 45 ° C

Влажность: менее 90% относительной влажности

Трехфазный тиристорный регулятор мощности простого типа SCR3-LA

Модель продукта

Тип продукта		SCR3-LA
Номинальный ток		25А 40А 75А 90А 120А
Внешний размер (мм)	Вт	100
	л	110
	H	145
Установочный размер (мм)	Вт	90
	л	80

Трехфазный тиристорный регулятор мощности простого типа SCR3-LA Предупреждение о работе

1. В главной цепи используется трехфазный четырехпроводной вход без требования чередования фаз.
2. Поскольку SCR является продуктом с большим током, имейте в виду, что клеммы R, S, T и U, V, W должны быть плотно заблокированы, иначе SCR будет сожжен из-за нагрева клемм.
3. Когда соединение Y используется для трехфазной нагрузки, центр Y должен быть соединен с нулевой линией, в противном случае требуется относительное равновесие трехфазной нагрузки.
4. Во время использования модуля, когда мощность нагрузки превышает 15 кВт, лучше всего оборудовать его подходящим радиатором, а между радиатором и задней панелью SCR следует нанести теплопроводную силиконовую смазку с ветровым охлаждением.

Защита модуля: Используйте плавкий полупроводящий предохранитель для защиты от перегрузки по току.

Примечание: если рабочая мощность превышает 15 кВт, имейте в виду, что радиатор следует использовать часто.

Наша фабрика с более чем 20-летней историей профессионального производства является крупнейшей базой в Китае по производству стрелочных приборов.