Регулятор мощности на симисторе своими руками: принцип работы, варианты схем, как сделать своими руками

Содержание

Симисторный регулятор мощности до трёх киловатт своими руками

Такой простой, но в то же время очень эффективный регулятор, сможет собрать практически каждый, кто может держать в руках паяльник и хоть слегка читает схемы. Ну а этот сайт поможет вам осуществить своё желание. Представленный регулятор регулирует мощность очень плавно без бросков и провалов.

Схема простого симисторного регулятора

Такой регулятор можно применить в регулировании освещения лампами накаливания, но и светодиодными тоже, если купить диммируемые. Температуру паяльника регулировать — легко. Можно бесступенчато регулировать обогрев, менять скорость вращения электродвигателей с фазным ротором и ещё много где найдётся место такой полезной вещице. Если у вас есть старая электродрель, у которой не регулируются обороты, то применив этот регулятор, вы усовершенствуете такую полезную вещь.
В статье, с помощью фотографий, описания и прилагаемого видео, очень подробно описан весь процесс изготовления, от сбора деталей до испытания готового изделия.

Сразу говорю, что если вы не дружите с соседями, то цепочку C3 — R4 можете не собирать. (Шутка) Она служит для защиты от радиопомех.
Все детали можно купить в Китае на Алиэкспресс. Цены от двух до десяти раз меньше, чем в наших магазинах.
Для изготовления этого устройства понадобится:

  • R1 – резистор примерно 20 Ком, мощностью 0,25вт;
  • R2 – потенциометр примерно 500 Ком, можно от 300 Ком до 1 Мом, но лучше 470 Ком;
  • R3 — резистор примерно 3 Ком, 0, 25 Вт;
  • R4- резистор 200-300 Ом, 0, 5 Вт;
  • C1 и C2 – конденсаторы 0, 05 МкФ, 400 В;
  • C3 – 0, 1 МкФ, 400 В;
  • DB3 – динистор, есть в каждой энергосберегающей лампе;
  • BT139-600, регулирует ток 18 А или BT138-800, регулирует ток 12 А – симисторы, но можно взять и любые другие, в зависимости от того, какую нагрузку нужно регулировать. Динистор ещё называют диак, симистор – триак.
  • Радиатор охлаждения выбирается от величины планируемой мощности регулирования, но чем больше, тем лучше. Без радиатора можно регулировать не более 300 ватт.
  • Клеммные колодки можно поставить любые;
  • Макетную плату применять по вашему желанию, лишь бы всё вошло.
  • Ну и без прибора, как без рук. А вот припой применять лучше наш. Он хоть и дороже, но намного лучше. Хорошего припоя Китайского не видел.

Приступаем к сборке регулятора

Сначала нужно продумать расстановку деталей так, чтобы ставить как можно меньше перемычек и меньше паять, затем очень внимательно проверяем соответствие со схемой, а потом все соединения запаиваем.

Убедившись, что ошибок нет и поместив изделие в пластиковый корпус, можно опробовать, подключив к сети.

Будьте очень внимательны при испытании. Все детали схемы находятся под прямым напряжением сети 220 вольт и прикосновение к ним, является очень опасным.
Если сборка вами проведена правильно, то всё должно заработать сразу. Устройство в регулировке и наладке не нуждается.

Испытание регулятора мощности

Регулятор мощности своими руками — 90 фото постройки устройств разных типов

Стремление управлять электроприборами, влиять на их производительность привело к появлению диммеров. Наиболее популярный высоко востребованный – симисторный регулятор мощности, который при владении паяльником легко можно собрать своими руками.

Имея в своей конструкции катод и анод, регулятор мощности наиболее эффективно управляет направлением и силой тока, что напрямую отражается на управлении таких важных устройств как паяльник, сети освещения, динамики стереопроигрывателя, работа вентилятора.

Радиолюбители по достоинству оценили возможность разнообразного применения диммеров на основе симисторов. Некоторые вместо них используют реле, пускатели, контакторы, что в принципе, можно делать. Но преимущества в долговечности, прочности, в отсутствии искрения отодвигают все вышеназванные устройства на второй план.

Проанализировав схемы, в которых используется такая разновидность тиристоров, было выявлено, что их использование гораздо дешевле обходится, чем транзисторный сборки и микросхемы.


Краткое содержимое статьи:

Варианты монтажа

Схемы сборки регулятора мощности могут быть как простыми, так и сложными.

Понадобится:

  • Коробка под диммер;
  • Печатная плата;
  • Радиодетали для сборки схемы;
  • Паяльник;
  • Припой;
  • Флюс;
  • Пинцет.

Корпус можно изготовить из пластика, вырезав заготовки и склеив коробку или подобрать по размеру платы, используя старое зарядное устройство, тройник, одинарную или двойную внешнюю розетку и прочее.

Важно, чтобы вся микросхема поместилась в нем и прибором было удобно работать. Подбор корпуса зависит как от мощности, так и задач регулятора напряжения.

Если диммер изготавливается под паяльник, то можно его вмонтировать в заранее приобретенную подставку для паяльника. Когда нужно регулировать мощность лампы накаливания или скорость вращения вентилятора, то его нужно разместить так, чтобы им было удобно пользоваться. Лучше установить в корпус устройства, когда внутри его есть место, или жестко прикрепить к нему.

Простой вариант монтажа регулятора мощности своими руками

Существуют различные варианты сборки диммеров. Отличия – в полупроводниках (тиристорах и симмисторах), регулирующих интенсивность подачи силы тока.

Когда в схеме присутствует микроконтроллер управление диммером – намного точнее. Таким образом, можно собрать простой регулятор мощности на тиристоре или симисторе своими руками.


Между этими полупроводниками есть отличия.

  • Тиристор – позволяет течь току однонаправленно. При реверсе или отсутствии подачи напряжения он просто закрывается, работает как простой микровыключатель, точнее – пускатель. Только в отличие от последнего, не искрит и имеет более стабильные характеристики.
  • Симистор – одна из его разновидностей. Проводит ток в любом направлении. Это 2 тиристора, спаянных вместе в одном корпусе.

Наиболее популярная схема, которую часто можно увидеть на фотографиях – сборка регулятора мощности для паяльника своими руками.

Инструкция как сделать регулятор мощности

Первоначально нам нужно изготовить и подготовить для монтажа печатную плату. Нет необходимости использовать специальные компьютерные программы для этого и распечатывать ее лазерным принтером на специальной бумаге. Схема не так уж сложна, чтобы использовать дорогостоящее оборудование для ее изготовления.

Самый простой путь – самостоятельно сделать печатную плату из куска текстолита в такой последовательности:


Отрезаем нужный размер, обезжириваем и зашкуриваем поверхность. Карандашом создаем контуры схемы, потом обводим их маркером. Производим травление хлористым железом для удаления остатков меди с поверхности платы.

Просверливаем нужные отверстия под концы радиодеталей. Протираем изготовленную плату жидким флюсом (растворенным в спирте канифолем). С помощью тонкого слоя припоя создаем токоведущие дорожки и площадки.

Когда плата готова, впаиваем в нее следующие радиодетали:

  • Микроконтроллер;
  • Симистор bta16;
  • Динистор db3;
  • Резистор, на 2 кОм;
  • Конденсатор, на 100 нФ;
  • Пластина со штырьками.

Также нам понадобится штепсельная вилка, шнур и розетка. И коробка, куда будет помещаться плата с микросхемой.

Монтаж диммера выполняем в такой последовательности:


Откусываем и впаиваем штырьки (4 шт.). Размещаем все детали кроме микроконтроллера. Тщательно пропаиваем. Тщательно зачищаем промежутки между токоведущими дорожками с помощью иглы и щеточки;

В алюминиевом радиаторе просверливаем отверстие. Закрепляем на нем симистор. Наносим термопасту КПТ-8 на поверхность радиатора. Подключаем переменный резистор.

Куском провода замыкаем средний и крайний выводы. К крайним выводам припаиваем провода. Противоположные подсоединяем к плате в соответствующем месте.

Берем розетку с подключенными к ней двумя проводами. Один конец жилы припаиваем к плате. Другой – к сетевому шнуру. Оставшуюся жилу (от вилки) припаиваем к плате. Помещаем всю собранную «начинку» в коробку.

Когда диммер собран, берем в руки мультиомметр и прозваниваем схему. Когда все в порядке, подключаем настольную лампу и вращением ручки на корпусе устройства изменяем ее интенсивность свечения. Ее яркость будет расти и падать в зависимости от направления вращения.

Если лампа ведет себя так, как описано, то регулятор мощности сделан правильно, и его можно использовать по-назначению.

Фото регулятора мощности своими руками

Симисторный регулятор мощности своими руками — ABC IMPORT

Содержание статьи:

В статье мы расскажем о том, как изготовить симисторный регулятор мощности своими руками. Что такое симистор? Это прибор, построенный на кристалле полупроводника. У него аж 5 p-n-переходов, ток может проходить как в прямом, так и в обратном направлении. Но эти элементы широкое распространение в современной промышленной аппаратуре не получили, так как у них высокая чувствительность к помехам электромагнитной природы.

Также они не могут работать при высокой частоте тока, выделяют большое количество тепла, если производят коммутацию больших нагрузок. Поэтому в промышленной аппаратуре используют IGBT-транзисторы и тиристоры. Но симисторы тоже не стоит упускать из виду – они дешевые, у них маленький размер, а самое главное – высокий ресурс. Поэтому они могут использоваться там, где перечисленные выше недостатки не играют большой роли.

Как работает симистор?

Вам будет интересно:Подключение стиральной машины к электросети: правила безопасности и порядок работ

Встретить сегодня симисторный регулятор мощности можно в любой бытовой технике – в болгарках, шуруповертах, стиральных машинках и пылесосах. Другими словами, везде, где есть необходимость в плавной регулировке частоты вращения двигателя.

Регулятор работает как электронный ключ – он закрывается и открывается с определенной частотой, которая задается схемой управления. Когда прибор отпирается, полуволна напряжения проходит через него. Следовательно, к нагрузке поступает небольшая часть минимальной мощности.

Можно ли сделать самому?

Многие радиолюбители изготавливают своими руками симисторные регуляторы мощности для различных целей. С его помощью можно контролировать нагрев жала паяльника. Но, к сожалению, на рынке готовые устройства встретить можно, но довольно редко.

У них низкая стоимость, но часто приборы не отвечают требованиям, которые предъявляются потребителями. Именно поэтому намного проще, оказывается, не купить готовый регулятор, а сделать его самостоятельно. В этом случае вы сможете учесть все нюансы использования прибора.

Схема регулятора

Давайте рассмотрим простой симисторный регулятор мощности, который можно использовать с любой нагрузкой. Управление фазово-импульсное, все компоненты традиционные для таких конструкций. Нужно применять такие элементы:

  • Непосредственно симистор, рассчитанный на напряжение 400 В и ток 10 А.
  • Динистор с порогом открывания 32 В.
  • Для регулировки мощности используется переменный резистор.
  • Ток, который протекает через переменный резистор и сопротивление, заряжает конденсатор с каждой полуволной. Как только конденсатор накопит заряд и напряжение между его пластинами будет 32 В, откроется динистор. При этом конденсатор разряжается через него и сопротивление на управляющий вход симистора. Последний при этом открывается, чтобы ток прошел к нагрузке.

    Вам будет интересно:Датчики «Ардуино»: описание, характеристики, подключение, отзывы

    Чтобы изменить длительность импульсов, нужно подобрать переменный резистор и пороговое напряжение динистора (но это постоянная величина). Поэтому придется «играть» с сопротивлением переменного резистора. В нагрузке мощность оказывается прямо пропорциональна сопротивлению переменного резистора. Диоды и постоянный резистор использовать не обязательно, цепочка предназначена для того, чтобы обеспечить точность и плавность регулировки мощности.

    Как работает устройство

    Ток, который протекает через динистор, ограничивается постоянным резистором. Именно с его помощью происходит корректировка длины импульса. С помощью предохранителя происходит защита цепи от КЗ. Нужно отметить тот факт, что динистор в каждой полуволне открывается на один и тот же угол.

    Поэтому выпрямление протекающего тока не происходит, можно подключить даже индуктивную нагрузку к выходу. Поэтому использоваться может симисторный регулятор мощности и для трансформатора. Для того чтобы подобрать симисторы, нужно учесть, что для нагрузки в 200 Вт необходимо, чтобы ток был равен 1 А.

    В схеме используются такие элементы:

  • Динистор типа DB3.
  • Симисторы типа ВТ136-600, ТС106-10-4 и аналогичные с номиналом по току до 12 А.
  • Полупроводниковые диоды германиевые – 1N4007.
  • Электролитический конденсатор на напряжение более 250 В, емкость 0,47 мкФ.
  • Переменный резистор 100 кОм, постоянные – от 270 Ом до 1,6 кОм (подбираются опытным путем).
  • Особенности схемы регулятора

    Такая схема является самой распространенной, но можно встретить и небольшие ее вариации. Например, иногда вместо динистора ставят диодный мостик. В некоторых схемах встречается цепочка из емкости и сопротивления для подавления помех. Существуют и более современные конструкции, в которых применяется схема управления на микроконтроллерах. При использовании такой схемы вы получаете точную регулировку тока и напряжения в нагрузке, но реализовать ее сложнее.

    Подготовительные работы

    Для того чтобы собрать симисторный регулятор мощности для электродвигателя, вам достаточно придерживаться такой последовательности:

  • Сначала нужно определить характеристики прибора, который будет подключаться к регулятору. К характеристикам можно отнести: число фаз (либо 3, либо 1), необходимость в точной корректировке мощности, напряжение и ток.
  • Теперь нужно выбрать конкретный тип устройства – цифровой или аналоговый. После этого можно осуществить выбор компонентов по мощности нагрузки. В принципе, для моделирования можно использовать специально программное обеспечение.
  • Рассчитайте тепловыделение. Для этого умножьте два параметра – номинальный ток (в Амперах) и падение напряжения на симисторе (в Вольтах). Все эти данные можно найти среди характеристик элемента. В итоге вы получите мощность рассеяния, выраженную в Ваттах. Исходя из этого значения, нужно выбрать радиатор и кулер (при необходимости).
  • Закупите все необходимые элементы или подготовьте их, если они у вас имеются.
  • Теперь можно приступить непосредственно к сборке устройства.

    Сборка регулятора

    Прежде чем собрать по схеме симисторный регулятор мощности, нужно выполнить ряд действий:

  • Осуществите разводку дорожек на плате и подготовьте площадки, на которых нужно установить элементы. Заранее предусмотрите места для монтажа симистора и радиатора.
  • Установите все элементы на плате и припаяйте их. В том случае, если у вас нет возможности сделать печатную плату, допускается использование навесного монтажа. Провода, которыми соединяются все элементы, должны быть как можно короче.
  • Обратите внимание на то, соблюдена ли полярность при подключении симистора и диодов. Если отсутствует маркировка, прозвоните элементы мультиметром.
  • Проверьте схему, используя мультиметр в режиме измерения сопротивления.
  • Закрепите на радиаторе симистор, желательно использовать термопасту для лучшего контакта поверхностей.
  • Всю схему можно установить в пластиковом корпусе.
  • Установите в крайнее левое положение ручку переменного резистора и включите прибор.
  • Измерьте значение напряжения на выходе устройства. Если вращать ручку резистора, напряжение должно плавно увеличиваться.
  • Как видите, изготовленный своими руками симисторный регулятор мощности – это полезная конструкция, которую можно использовать в быту практически без ограничений. Ремонт этого устройства копеечный, так как себестоимость довольно низкая.

    Источник

    Симисторный регулятор мощности своими руками

    Варианты монтажа

    Схемы сборки регулятора мощности могут быть как простыми, так и сложными.

    Понадобится:

    • Коробка под диммер;
    • Печатная плата;
    • Радиодетали для сборки схемы;
    • Паяльник;
    • Припой;
    • Флюс;
    • Пинцет.

    Корпус можно изготовить из пластика, вырезав заготовки и склеив коробку или подобрать по размеру платы, используя старое зарядное устройство, тройник, одинарную или двойную внешнюю розетку и прочее.

    Если диммер изготавливается под паяльник, то можно его вмонтировать в заранее приобретенную подставку для паяльника. Когда нужно регулировать мощность лампы накаливания или скорость вращения вентилятора, то его нужно разместить так, чтобы им было удобно пользоваться. Лучше установить в корпус устройства, когда внутри его есть место, или жестко прикрепить к нему.

    Делаем регулятор частоты вращения

    Электрическая болгарка невозможна без регулятора частоты вращения, чтобы существовала возможность понизить число оборотов.

    Используя несложную электрическую схему, прибор можно легко модернизировать, добавив к нему функцию изменения частоты оборотов

    Схема регулятора с точки зрения физики выглядит так:

    • Резистор – R1;
    • Подстроечный резистор – VR1;
    • Конденсатор – C10;
    • Симистор – DIAC;
    • Симистор – TRIAC.

    Электронный регулятор бывает не только встроенным, но и выносным для удобства. В болгарках фирмы Bosch электроника устанавливает число оборотов от почти 3 тысяч до 11,5 тысяч. Нет нагрузки на мощности счетчика, учитываются все показатели. Снизить количество оборотов и повысить их не затруднит инструмент. Регулируемые частоты вращения просто необходимы при любой работе болгаркой.

    Транзисторный регулятор мощности

    Плюс использования транзисторов, это отсутствие помех, которые выдают в сеть симисторы и тиристоры. Второй существенный плюс в их работе и с индуктивной нагрузкой. То есть, их можно использовать не только с лампами накаливания и паяльниками, но и с теми же светодиодными лампами и экономками. Подключаемая нагрузка — не более 100 Вт, диапазон регулировки — от 0 В до 218 В.

    Схема регулятора мощности для паяльника на транзисторе

    Регулятор мощности паяльника на транзисторе собирается из следующих элементов:

    • Транзистор можно выбрать из следующих КТ812А(Б), КТ824А(Б), КТ847А(Б), КТ834А(Б), КТ828А(Б).
    • Диодные блоки можно ставить: первый диодный мост VD1-VD4 —  КЦ412В или КЦ410В , второй мост VD6-VD9 — КЦ 405 или 407 с любой буквой.
    • Диод VD5 берем из серий Д7, Д237, Д226.
    • Переменный резистор — не менее 2 Вт.
    • Конденсатор оксидный К50-6, К50-16.
    • Трансформатор — любой маломощный с напряжением на вторичной обмотке 5-8 В.
    • Предохранитель — любого типа на 1 А.

    Транзистор обязательно монтировать на радиатор. Толщина 3-5 см, площадь рассеивания не менее 200 см². В схеме также есть тумблер под сетевое напряжение

    Постоянные сопротивления любые, важно чтобы мощность была не менее максимальной мощности регулятора. В остальном эта часть элементной базы без особых требований

    Если хотите корпус сделать поменьше выбирайте по размеру, а нет так и старые трубчатые подойдут.

    Мощность нагрузки, которой может управлять этот регулятор мощности паяльника, можно увеличить, заменив транзистор более мощным. Подключать можно 150 Вт, если поставить КТ856, 250 Вт — КТ834, 250 Вт — КТ 847. Для регулировки ещё более мощной нагрузки, потребуется соединить несколько транзисторов, поставить вместо первого диодного моста более мощные диоды, с рабочим 250 В и выше. В качестве VD5 берем диод с током 1 А или более. Необходимо будет также принудительное охлаждение в виде вентилятора.

    Болгарка с регулировкой оборотов и плавным пуском

    При выполнении работ своими руками важно, чтобы в электроинструменте был плавный пуск. Это особенно актуально, если часто приходится работать, а сеть не выдерживает напряжения инструмента

    Система мягкого пуска защитит и сеть и инструмент

    Бюджетный варианты угловых шлифовальных машин – УШМ – имеют ряд недостатков:

    1. У электроинструмента отсутствует возможность плавного, мягкого пуска. Это может привести к перебоям электроэнергии, так как болгарка в первые секунды после включения потребляет большое количество электричества. Также есть огромная вероятность порчи электродвигателя и поломки инструмента после того, как осуществлен не мягкий, пуск, а резкий, рывками.
    2. У электроинструмента, особенно простого китайского, нет в наличии регулятора оборотов (регулировкой оборотов можно обеспечить долгую работу инструмента без нагрузки на него).

    Поэтому при выборе инструмента очень важно обращать внимание на такие параметры, как регулировка оборотов и наличие плавного пуска. Кроме того, при выборе УШМ следует обращать внимание на мощность. Здесь основным показателем служит объём выполняемых работ

    Здесь основным показателем служит объём выполняемых работ.

    Для объёмной работы в промышленных масштабах следует использовать УШМ мощнее примерно в два раза. Ещё к основным показателям кроме технических характеристик, относится безопасность. Болгарка должна быть безопасной. Что это значит? Во-первых, как уже было сказано, наличие плавного пуска, предотвращающего скачки напряжения во время включения. Автоматические предохранители, необходимые для экстренной остановки мотора во время сбоя системы. Предохранители служат регулятором, когда круг клинит. Обеспечивается защита от пыли. Она необходима при частом использовании болгарки, чтобы пыль не скапливалась в инструменте.

    Важна функция теплоотвода. Теплоотвод защищает от перегрева. Во время работы, особенно если работы продолжительные, корпус машины подвержен сильному нагреванию, чтобы не было перегрева и необходим отвод тепла. При перегрузке УШМ останавливается – это происходит во время нагревания, приближающемуся к 200 оС. Ну и балансировка диска служит для снижения неприятной вибрации и биения инструмента при работе, особенно этому воздействию подвержены старые изношенные диски

    Обращать внимание и уделять внимание безопасности при выборе инструмента и при дальнейшей работе с ним очень важно

    При выборе инструмента стоит отметить, что существуют болгарки с одной и с двумя ручками. Здесь следует полагаться исключительно на удобство. Двуручные модели скорее всего будут более удобными при держании, однако такие инструменты тяжелее по весу, одноручные модели также придётся держать двумя руками, но такие УШМ меньше по размеру и весу.

    Лидерам на рынке электроинструментов является фирма Bosch. Инструменты данной фирмы обладают всеми необходимыми характеристиками от удобства до безопасности. Также плюсами инструментов фирмы Bosсh является то, что есть хорошая вентиляция.

    Оцените статью:

    Регулятор мощности на симисторе | Радиобездна

    Всем привет. Настала очередь очередной электронной самоделки. Сегодняшняя статья будет посвящена симисторному регулятору мощности.

    На страницах своего сайта я неоднократно публиковал разные тиристорные регуляторы мощности, например такой или такой. Тиристорные и симисторные регуляторы мощности имеют большую популярность, так как в изготовлении они очень просты и не требуют большого количества радиодеталей. Хоть и эти два полупроводниковых прибора имеют сходное назначение, регулировать мощность нагрузки, имеют разное устройство. Так тиристор способен пропускать ток через себя только в одном направлении, в тоже время симистор может работать в цепях переменного тока. Поэтому чтобы собрать регулятор мощности на тиристоре, в схему нужно будет добавить диодный мост, благодаря которому ток через тиристор будет двигаться в одном направлении. Главное достоинство симисторного регулятора мощности в том, что он может пропускать ток в обоих направлениях, поэтому его можно применять бес мощных силовых диодах.

    Ну, давайте же перейдём к самому устройству, рассмотрим принципиальную схему регулятора мощности на симисторе.

    Схема регулятора мощности на симисторе

    Схема симисторного регулятора очень проста, содержит менее десяти распространённых радиодеталей. Готовое устройство практически не нуждается в настройке и после правильного монтажа начинает работать сразу:

    Основным регулирующим элементом схемы является симистор BTA16. Этот симистор способен  регулировать ток активной нагрузки мощностью до 3 кВт. Если требуется больше, нужно воспользоваться симистором большей мощности, например BTA25 с соответствующим радиатором охлаждения. Также в схеме используются корректирующие радиодетали: два резистора, один подстроечный резистор, один переменный, два конденсатора, один динистор.

    Давайте более подробно рассмотрим устройство симисторного регулятора мощности.

    Диммер своими руками, регулятор мощности на симисторе

    Регулятор мощности не имеет дефицитных радиодеталей. Большинство из них можно выковырять из неисправного старого телевизора или любой другой бытовой техники. Например, динистор VD1 можно извлечь из неисправной энергосберегающей лампы. 

    Детали устройства:

    • Симистор BTA16 или подобный
    • Резистор 100 Ом 1 Ватт
    • Резистор 4,7 килоом
    • Подстроечный резистор 2 мегаом
    • Переменный резистор 500 килоом
    • Конденсатор 0,1 микрофарад 300 Вольт 2 штуки
    • Динистор DB3

    Чтобы упростить изготовление диммера своими руками, можно воспользоваться навесным монтажом. Что вполне приемлемо, так как количество деталей небольшое. Но гораздо проще приобрести симисторный регулятор мощности на известном китайском интернет-магазине, так как стоимость данного устройства невелика.

    Все компоненты устройства расположены на печатной плате, выполненной из стеклотекстолита:

    Симистор расположен хоть и не на большом, но достаточно эффективном радиаторе охлаждения, выполненном из алюминия:

    Большинство элементов находятся в центре печатной платы и располагаются достаточно компактно:

    Подстроечный резистор R4 расположен с краю печатной платы:

    Напротив расположены две клеммные колодки для подключения в цепь. Чтобы не перепутать правильность подключения устройства, имеются соответствующие надписи:

    Основной орган регулировки резистор R3 расположен на металлическом кронштейне, который обеспечивает необходимую надёжность готового изделия:

    Готовое устройство получилось достаточно компактным, благодаря чему его можно использовать для регулировки практически любой активной нагрузки: лампы накаливания, нагревательные элементы, тэны:

    Настройка симисторного регулятора мощности заключается в регулировке подстроечного резистора R4.  При помощи него производится некоторая настройка устройства. Заключается она в следующем. Нужно движок переменного резистора R3 переместить в крайние положение, тем самым убавив регулятор на минимум, и подстраивая подстроечный резистор R4 добиться минимальной мощности отдаваемой в нагрузку. Основная настройка будет завершена. Если устройство собрано правильно, симисторный регулятор сразу начнёт работать.

    При настройки устройства не забываем о безопасности.

    Внимание! Будьте внимательны, эта самоделка не имеет трансформатора, поэтому некоторые радиодетали  могут находиться под высоким потенциалом сети. Будьте осторожны при настройке регулятора мощности.

    Как я уже говорил, рассматриваемая самоделка подходит для регулировки мощности устройств,  имеющих активное сопротивление. Для регулировки бытовых приборов имеющих реактивное сопротивление, например, таких как пылесос, я рекомендую использовать регулятор мощности на тиристоре, который я использую уже не один год, для регулировки оборотов пылесоса.

    На этом я буду завершать своё повествование. Надеюсь, данная статья поможет вам в самостоятельном изготовлении симисторного регулятора мощности. До новых встреч. Всем пока.

    РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ НА СИМИСТОРЕ


       Часто в радиолюбительской практике используемые паяльники на мощность 60/40 ватт при попытке припаять провода начинают их плавить, и качество, а главное, электробезопастность схем снижается. Здесь простое решение проблемы — это подключать его нагревательный элемент через симистор. Это не только повысит качество пайки, но и увеличивает срок службы паяльника. Конечно вы можете задействовать данный симисторный регулятор в любой другой аналогичной схеме — кипятильника, инфракрасного нагревателя, тепловентилятора и так далее.

    Электрическая схема симисторного регулятора

    Детали в схеме

    T1: BT139 симистор, T2: BC547 транзистор, D1: DB3 динистор, D2 и D3: 1N4007 диод, C1: 47nF/400V, C2:220uF/25 В, R1 и R3: 470K, R2: 2K6, R4: 100R, P1: 2M2, Светодиод 5 мм красный.

       Схема работает на от 230V питания, и оптимизирована для сетевых паяльников. Как правило, температура, при которой паяльник нормально работает слишком высока для пайки — часто детали перегреваются в процессе и портятся, особенно мелкие, и чтобы уменьшить расход энергии и таким образом снизить температуру часто ставят обычный диод (1N4007) по питанию. Однако можно сделать более удобную в использовании конструкцию, где мощность передающаяся в нагрузку будет плавно меняться. Данный контроллер температуры предназначен исключительно для паяльников, работающих на 230 В переменного тока питающей сети. Здесь симистор BT139 используется для управления фазой. 

       Красный светодиод (LED1) и связанные с ним компоненты образуют мигающий индикатор активности. После сборки и тестирования, весь регулятор должен быть заключен в подходящий неметаллический (для безопастности) корпус, а ввод проводов только через выходной разъем. Обратите внимание, что текущая конструкция этого терморегулятора не подходит для управления мощности нагрева до нуля. Для расширения диапазона 0-100% воспользуйтесь видоизменённой схемой.

    Схема регулятора мощности без динистора

       А этот тот вариант, когда динистор найти нет возможности. Здесь тиристор управляется генератором на двух биполярных транзисторах. В остальном схема аналогична первой. Она позволит снизить мощность любого нагревательного электроприбора. Схема достаточно проста и доступна даже начинающим электронщикам. Диоды КД522 можно поменять на любые импортные, к примеру IN4007. Для управления более мощной нагрузкой симисторы необходимо поставить на радиатор (200 см2). Для устранения помех, создаваемых регулятором, желательно на входе поставить фильтр.

    Поделитесь полезными схемами


    ВЫЖИГАТЕЛЬ ПО ДЕРЕВУ

       Электронный трансформатор поможет вам создать простой и безопастный электровыжигатель по дереву.


    САМОДЕЛЬНЫЙ ПЛЕЕР НА МИКРОКОНТРОЛЛЕРЕ

       Хочу предложить вашему вниманию простейший способ изготовления самодельного WAV — плеера. Данный аудиоплеер собран на микроконтроллере AVR ATtiny85 но можно использовать также применить ATtiny25/45/85. У микроконтроллеров этой серии всего восемь ножек и два ШИМ (Fast PWM) с несущей 250kHz. Для управления картой памяти достаточно припаять 6 проводов — два для подачи питания и четыре сигнальные. 


    ДЕТЕКТОР РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ

        Очень неплохой детектор излучений радиопередающих устройств — схема ВЧ детектора без использования катушек.
     


    СИГНАЛИЗАЦИЯ ИЗ МОБИЛЬНОГО ТЕЛЕФОНА

       Схема устройства показана на рисунке. В его состав входит сетевой блок питания, собранный на трансформаторе Т1, мостовом выпрямителе, сглаживающем конденсаторе С4 и стабилизаторе напряжения DA1. Индикатором наличия выходного напряжения стабилизатора служит светодиод HL2. Это напряжение поступает на сотовый телефон и обеспечивает постоянную подзарядку его аккумулятора.


    АВТОМОБИЛЬНЫЙ ИОНИЗАТОР

        Ионизатор -приспособление, которое предназначено для очистки и повышения качества окружающего нас воздуха. Если у вас есть дети, то ионизатор — необходим вам и вашей семье, поскольку организм детей особо чувствителен к микробам, которые могут поступить в организм из воздуха.

    назначение прибора, инструкция по изготовлению устройства своими руками

    Регуляторы напряжения нашли широкое применение в быту и промышленности. Многим людям известно такое устройство, как диммер, позволяющий бесступенчато регулировать яркость светильников. Оно и является отличным примером регулятора напряжения 220в. Своими руками такой прибор собрать довольно просто. Безусловно, его можно приобрести в магазине, но себестоимость самодельного изделия окажется значительно ниже.

    Назначение и принцип работы

    С помощью регуляторов напряжения можно изменять не только яркость свечения ламп накаливания, но и скорость вращение электромоторов, температуру жала паяльника и так далее. Нередко эти устройства называют регуляторами мощности, что не совсем правильно. Устройства, предназначенные для регулирования мощности, основаны на ШИМ (широтно-импульсная модуляция) схемах.

    Это позволяет получить на выходе различную частоту следования импульсов, амплитуда которых остается неизменной. Однако если параллельно нагрузке в такую схему включить вольтметр, то напряжение также будет изменяться. Дело в том, что прибор просто не успевает точно измерять амплитуду импульсов.

    Регуляторы напряжения чаще всего изготовлены на основе полупроводниковых деталей – тиристорах и симисторах. С их помощью изменяется длительность прохождения волны напряжения из сети в нагрузку.

    Следует заметить, что регуляторы напряжения будут максимально эффективны при работе с резистивной нагрузкой, например, лампами накаливания. А вот использовать их для подключения к индуктивной нагрузке нецелесообразно. Дело в том, что показатель индуктивного электротока значительно ниже в сравнении с резистивным.

    Рекомендации по изготовлению

    Собрать самодельный диммер довольно просто. Для этого потребуются начальные знания в области электроники и несколько деталей.

    На основе симистора

    Такой прибор работает по принципу фазового смещения открывания ключа. Ниже представлена простейшая схема диммера на основе симистора:

    Структурно прибор можно разделить на два блока:

    • Силовой ключ, в роли которого используется симистор.
    • Узел создания управляющих импульсов на основе симметричного динистора.

    С помощью резисторов R1-R2 создан делитель напряжения. Следует обратить внимание, что сопротивление R1 – переменное. Это позволяет менять напряжение в линии R2-C1. Между этими элементами включен динистор DB3. Как только показатель напряжения на конденсаторе C1 достигает значения порога открытия динистора, на ключ (симистор VS1) подается управляющий импульс.

    В результате силовой ключ включается, и через него начинает проходить электроток на нагрузку. Положение регулятора определяет, в какой части фазы волны должен сработать силовой ключ.

    На базе тиристора

    Эти проборы также достаточно эффективны, а их схемы не отличаются высокой сложностью. Роль ключа в таком устройстве выполняет тиристор. Если внимательно изучить схему прибора, то сразу можно заметить главное отличие этой схемы от предыдущей – для каждой полуволны используется собственный ключ с управляющим динистором.

    Принцип работы тиристорного прибора следующий:

    • Когда через линию R5-R4-R3 проходит положительная полуволна, конденсатор C1 заряжается.
    • После достижения порога включения динистора V3 он срабатывает, и электроток поступает на ключ V1.
    • При прохождении отрицательной полуволны наблюдается аналогичная ситуация для линии R1-R2-R5, управляющего динистора V4 и ключа V2.

    С помощью фазных регуляторов можно управлять не только яркостью ламп накаливания, но и другими видами нагрузок, например, количеством оборотов дрели. Однако следует помнить, что прибор на основе тиристора нельзя применять для работы со светодиодными и люминесцентными лампочками.

    Также в быту используются конденсаторные регуляторы. Однако в отличие от полупроводниковых приборов, они не позволяют плавно изменять напряжение. Таким образом, для самостоятельного изготовления лучше всего подходят тиристорная и симисторная схемы.

    Найти все необходимые для изготовления регулятора детали не составит труда. При этом их не обязательно покупать, а можно выпаять из старого телевизора или другой радиоаппаратуры. При желании на основе выбранной схемы можно сделать печатную плату, а затем впаять в нее все элементы. Также детали можно соединить обычными проводами. Домашний мастер может выбрать тот способ, который покажется ему наиболее привлекательным.

    Оба рассмотренных устройства довольно легко собрать, и для выполнения всех работ не нужно обладать серьезными знаниями в области электроники. Даже начинающий радиолюбитель сможет изготовить своими руками схему регулятора напряжения 220в. При невысокой стоимости, они практически ни в чем не уступают заводским аналогам.

    Схема простого регулятора вентилятора с использованием TRIAC и DIAC

    В этом проекте мы разработали схему простого регулятора вентилятора, которая может использоваться для регулирования скорости вентилятора. Эта простая схема регулятора вентилятора реализована с использованием очень простых компонентов.

    Вы когда-нибудь сталкивались с использованием обычного регулятора напряжения вентилятора для управления скоростью? Такой тип регулятора называется регулятором сопротивления, который работает по принципу реостата или устройства резистивного делителя потенциала.

    По мере того, как шаги (ручки на коробке регулятора) уменьшаются, это означает, что вы фактически увеличиваете сопротивление цепи, и, следовательно, на вентилятор подается меньшая мощность, поэтому он становится медленнее.

    Очевидно, что потребление энергии вентилятором будет меньше на более низких скоростях при таком расположении, но это не метод экономии энергии. Падение напряжения на сопротивлении преобразуется в тепловые потери (I 2 R), поэтому энергия рассеивается в виде тепла.

    Эта потеря энергии больше в условиях высокого сопротивления или низкой скорости. Следовательно, обычные регуляторы напряжения вентиляторов имеют больше потерь энергии.

    Чтобы узнать больше о TRIAC, прочтите этот пост: TRIAC — основы, работа и применение

    обычный регулятор напряжения

    простой электронный регулятор напряжения

    В связи с развитием силовой электронной техники, альтернативная конструкция регулятора вентилятора ( регулятор напряжения) может быть легко реализован для уменьшения потерь энергии, вызываемых обычными регуляторами напряжения.

    Этот тип регулятора напряжения представляет собой энергосберегающее устройство, в котором используются TRIAC, DIAC и потенциометрическое сопротивление. Этот метод обеспечивает бесступенчатое управление скоростью вентилятора за счет получения требуемого количества энергии от основного источника питания в данный момент.

    Следовательно, мощность сохраняется, а не расходуется без надобности. Кратко остановимся на этой схеме регулятора напряжения и ее работе.

    Электронный регулятор напряжения

    Теперь мы собираемся построить простую схему регулятора вентилятора, которая обычно используется для управления скоростью вентилятора в наших домах или офисах. Как мы знаем, изменяя угол включения TRIAC, можно управлять мощностью, подаваемой через нагрузку, что является не чем иным, как концепцией управления мощностью с использованием TRIAC.

    Тот же принцип применяется к схеме регулятора напряжения, которую мы собираемся обсудить.

    Необходимые компоненты для цепи регулятора напряжения

    • Резистор R1 — 10 кОм
    • Переменное сопротивление или потенциометр R2 — 100 кОм
    • Полиэфирный конденсатор C1 — 0,1 мкФ (для рабочего диапазона до 400 В)
    • DIAC, D1 — DB3
    • TRIAC, T1 — BT136
    • Однофазный потолочный вентилятор или двигатель переменного тока — 220 В, 50 Гц (диапазон ниже 200 Вт)

    Подключение цепи регулятора напряжения

    • Распознайте клеммы всех компонентов как положительные и отрицательные клеммы.Выберите потолочный вентилятор или любой двигатель переменного тока при условии, что он должен иметь мощность ниже 200 Вт (в соответствии со значениями выбранных компонентов).
    • Возьмите плату нуля или печатную плату (PCB) и подключите схему, как показано ниже диаграмма.
    • Цепь запуска состоит из резистора R1, потенциометра R2, конденсатора C1 и DIAC. Подключите одну клемму DIAC к комбинации резисторов и конденсатора делителя напряжения, как показано на рисунке.
    • Для распознавания клемм TRIAC и получения другой подробной информации рассмотрите технический паспорт TRIAC BT 136.Подключите терминал MT1 к нейтрали, а MT2 — к одному концу двигателя переменного тока или нагрузки. И подключите терминал ворот к другому концу DIAC.
    • Подключите нагрузку или потолочный вентилятор между клеммой фазы или линии источника питания переменного тока и клеммой MT2 TRIAC.

    ПРИМЕЧАНИЕ : В демонстрационных целях мы подключили лампочку к простой цепи регулятора вентилятора вместе с мультиметром, чтобы показать напряжение.

    Для получения дополнительной информации о DIAC: DIAC — Введение, работа и применение

    Принципиальная схема регулятора напряжения с использованием TRIAC

    Работа цепи электронного регулятора напряжения

    • Перед тем, как подавать питание на В этой простой схеме регулятора вентилятора удерживайте переменный резистор или потенциометр в положении максимального сопротивления, чтобы триггер не запускался и, следовательно, триак находился в режиме отсечки.
    • Включите питание цепи и посмотрите, находится ли вентилятор в состоянии покоя или нет. Медленно изменяйте положение потенциометра, чтобы конденсатор начал заряжаться с постоянной времени, определяемой значениями R1 и R2.
    • Когда напряжение на конденсаторе превышает напряжение отключения DIAC, DIAC начинает проводить. Таким образом, конденсатор начинает разряжаться к выводу затвора TRIAC через DIAC.
    • Следовательно, TRIAC начинает проводить, и, следовательно, основной ток начинает течь в вентилятор по замкнутому пути, образованному TRIAC.
    • Изменяя потенциометр R2, можно изменять скорость, с которой будет заряжаться конденсатор, это означает, что, если сопротивление меньше, конденсатор будет заряжаться с большей скоростью, и тем раньше будет проводимость TRIAC.
    • По мере постепенного увеличения сопротивления потенциометра угол проводимости TRIAC будет уменьшаться. Следовательно, средняя мощность нагрузки будет изменяться.
    • Благодаря возможности двунаправленного управления как TRIAC, так и DIAC, можно управлять углом включения TRIAC как в положительных, так и в отрицательных пиках входного сигнала.
    Примечание
    • В качестве меры безопасности проверьте исправное рабочее состояние этой цепи, подав низкое напряжение, например, 24 В переменного тока или 12 В переменного тока, с небольшой нагрузкой, например, лампочкой малой мощности, перед подключением к сети.
    • Если нагрузка превышает 200 Вт, выберите TRIAC большей мощности вместо BT 136 TRIAC.

    Преимущества простой схемы регулятора вентилятора

    • Возможно непрерывное и бесступенчатое регулирование скорости вентилятора
    • Энергосбережение достигается на всех скоростях за счет минимизации потерь энергии
    • Простая схема, требующая меньшего количества компонентов
    • Эффективен по сравнению с резистивным типом за счет более низкого энергопотребления
    • Экономичный

    Принципы и схемы симистора — Часть 1


    Симистор — это управляемый полупроводниковый переключатель мощности переменного тока средней и большой мощности с фиксатором. В этой статье, состоящей из двух частей, объясняется его основная работа и показаны различные способы ее использования. Большинство практических схем показывают два набора значений компонентов для использования с обычными бытовыми / коммерческими источниками переменного напряжения 50 Гц или 60 Гц с номинальными значениями либо 240 В (как используется в большинстве стран Европы), либо (в скобках) 120 В (как используется в большинстве стран). США). В каждой конструкции пользователь должен использовать симистор с номинальными характеристиками, соответствующими его или ее конкретному применению.

    Основы симистора

    РИСУНОК 1.Символы симистора.
    РИСУНОК 2. Простой выключатель питания переменного тока с резистивной (ламповой) нагрузкой.

    Симистор — это трехконтактный (MT1, затвор и MT2) твердотельный тиристор, который использует альтернативные символы, показанные на рис. 1 , и действует как пара SCR, подключенных обратно параллельно и управляемых через один затвор. Терминал. Он может проводить ток в любом направлении между своими выводами MT1 и MT2 и, таким образом, может использоваться для непосредственного управления мощностью переменного тока.Он может запускаться как положительными, так и отрицательными токами затвора, независимо от полярности тока MT2, и, таким образом, он имеет четыре возможных режима запуска или «квадрантов», обозначенных следующим образом:

    I + Mode = ток MT2 + ve, ток затвора + ve
    I- Mode = ток MT2 + ve, ток затвора -ve
    III + Mode = ток MT2 -ve, ток затвора + ve
    III + Mode = ток MT2 -ve, затвор текущий -ve

    Чувствительность по току триггера является максимальной, когда токи MT2 и затвор имеют одинаковую полярность (либо положительную, либо отрицательную), и обычно примерно вдвое меньше, когда они имеют противоположную полярность.

    На рис. 2 показан симистор, используемый в качестве простого переключателя питания переменного тока, управляющего резистивной ламповой нагрузкой; Предположим, что SW2 закрыт. Когда SW1 разомкнут, симистор действует как разомкнутый переключатель, и лампа пропускает нулевой ток. Когда SW1 замкнут, симистор включается через резистор R1 и автоматически фиксируется вскоре после начала каждого полупериода, таким образом переключая полную мощность на ламповую нагрузку. Симистор автоматически отключается в конце каждого полупериода переменного тока, когда мгновенное напряжение питания (и, следовательно, ток нагрузки) на короткое время падает до нуля.

    В рис. 2 задачей R1 является ограничение пикового мгновенного тока затвора включения симистора до безопасного значения; его сопротивление (в сочетании с сопротивлением нагрузки) должно быть больше, чем пиковое напряжение питания (примерно 350 В в цепи 240 В переменного тока, 175 В в цепи 120 В), деленное на пиковое значение тока затвора симистора (которое обычно указывается в документации производителя симистора). расширенные листы данных).

    Примечание в Рисунок 2 (и в большинстве других схем симистора, показанных в этой мини-серии), что — по соображениям безопасности — нагрузка подключена последовательно с нейтралью (N) источника переменного тока и главным выключателем. SW2 может изолировать всю цепь от линии под напряжением (L).

    Влияние скорости симистора

    РИСУНОК 3. Простой выключатель питания переменного тока с индуктивной нагрузкой и демпфирующей цепью C1-R2 для подавления скоростного эффекта.

    Большинство симисторов, таких как тиристоры, подвержены проблемам, связанным с «эффектом скорости». Между основными выводами и затвором симистора неизбежно существуют внутренние емкости, и если на любом из основных выводов появляется резко возрастающее напряжение, это может — если его скорость нарастания превышает номинальное значение dV / dt симистора — вызвать достаточный прорыв в цепи. вентиль для срабатывания симистора.Это нежелательное включение «эффекта скорости» может быть вызвано переходными процессами в линии питания; проблема, однако, особенно серьезна при управлении индуктивными нагрузками, такими как электродвигатели, в которых токи и напряжения нагрузки не совпадают по фазе, что приводит к внезапному появлению большого напряжения на основных клеммах каждый раз, когда симистор расцепляется, когда падает его основной ток почти до нуля в каждом рабочем полупериоде.

    Проблемы, связанные с эффектом скорости, обычно можно преодолеть, подключив RC ‘демпферную’ сеть между MT1 и MT2, чтобы ограничить скорость нарастания напряжения до безопасного значения, как показано (например) в схеме переключателя мощности симистора в Рисунок 3 , где R2-C1 образуют снабберную сеть.Некоторые современные симисторы имеют повышенные значения dV / dt (обычно 750 В / мСм) и практически невосприимчивы к проблемам, связанным с изменением скорости; эти симисторы известны как «демпферные» типы.

    Подавление радиопомех

    РИСУНОК 4. Базовый диммер лампы переменного тока с подавлением радиопомех через C1-L1.

    Симистор может использоваться для обеспечения переменного управления мощностью переменного тока с использованием техники «переключения с фазовой задержкой», при которой симистор запускается частично в течение каждого полупериода. Каждый раз, когда симистор запускается, его ток нагрузки резко (за несколько микросекунд) переключается с нуля на значение, установленное его сопротивлением нагрузки и мгновенными значениями напряжения питания. В резистивно нагруженных схемах, таких как диммеры ламп, это действие переключения неизбежно генерирует импульс RFI, который является наименьшим, когда симистор срабатывает близко к точкам пересечения нуля 0 ° и 180 ° формы сигнала линии питания (в которых переключатель -включенные токи минимальны) и максимальны, когда устройство срабатывает под углом 90 ° после начала каждого полупериода (когда токи включения максимальны).

    Импульсы радиопомех возникают с частотой, вдвое превышающей частоту питающей сети, и могут очень раздражать. В диммерах лампы радиопомехи обычно можно устранить, оснастив диммер простой сетью фильтров L-C, как показано на , рис. 4 . Фильтр устанавливается рядом с симистором и значительно снижает скорость нарастания токов в сети переменного тока.

    РИСУНОК 5. Символ диак.

    Диаки и квадраки

    Диак — двунаправленное триггерное устройство с двумя выводами; он может использоваться с напряжениями любой полярности и обычно используется вместе с симистором; Рисунок 5 показывает его схемное обозначение.Основное действие диака таково, что при подключении к источнику напряжения через токоограничивающий нагрузочный резистор он действует как высокий импеданс, пока приложенное напряжение не возрастет примерно до 35 В, после чего он срабатывает и действует как низкоомный 30 В. стабилитрон, и 30 В вырабатывается через диак, а оставшиеся 5 В появляются на нагрузочном резисторе. Диак остается в этом состоянии до тех пор, пока его прямой ток не упадет ниже минимального удерживаемого значения (это происходит, когда напряжение питания упадет ниже значения стабилитрона 30 В), после чего диак снова выключится.

    РИСУНОК 6. Базовая схема диммера лампы диакритического типа с регулируемой фазовой задержкой. Рисунок 7. Символ квадрак.

    Диак наиболее часто используется в качестве триггерного устройства в приложениях с регулируемой мощностью симистора с синхронизацией по фазе, как в базовой схеме диммера лампы Рис. 6 . Здесь, в каждом полупериоде линии электропередачи, сеть R1-RV1-C1 применяет версию полупериода с переменной фазовой задержкой к затвору симистора через диак, и когда напряжение C1 повышается до 35 В, диак срабатывает и подает пусковой импульс 5 В (от C1) на затвор симистора, таким образом, включает симистор и одновременно подает питание на ламповую нагрузку и удаляет привод из RC-сети.Таким образом, средняя мощность нагрузки (интегрированная за полный период полупериода) полностью изменяется от почти нуля до максимума через RV1.

    В первые дни разработки симистора некоторые специальные устройства производились со встроенным диаком, последовательно соединенным с затвором симистора; такие устройства были известны как квадраки и использовали обозначение цепи , рис. 7, . Квадраки не имели коммерческого успеха и теперь устарели.

    Варианты выключателя питания переменного тока

    Самым простым типом переключателя питания симистора является переключатель , рис. 2 , в котором симистор включается через R1, когда SW1 замкнут; только 1 В или около того генерируется на симисторе, когда он включен, поэтому R1 и SW1 потребляют очень мало средней мощности; На рис. 3 показана та же схема, снабженная «демпфирующей» сетью.Есть много полезных вариаций этих основных схем. Рисунок 8 , например, показывает версию, которая может запускаться через источник постоянного тока переменного тока. C1 заряжает (через R1-D1) до +10 В на каждом положительном полупериоде линии питания переменного тока, и этот заряд запускает симистор, когда SW1 замкнут. Обратите внимание, что R1 постоянно находится под почти полным напряжением сети переменного тока и, следовательно, требует довольно высокой номинальной мощности, и что все части этой цепи находятся под напряжением, что затрудняет взаимодействие с внешней схемой управления.

    РИСУНОК 8. Выключатель питания переменного тока с запуском по переменному току постоянного тока. РИСУНОК 9. Выключатель переменного тока с изолированным входом (оптопара), срабатывает постоянный ток.

    На рисунке 9 показана приведенная выше схема, модифицированная для обеспечения «изолированного» взаимодействия с внешней схемой управления. SW1 просто заменяется транзистором Q2, который управляется со стороны фототранзистора оптопары.Светодиод соединителя питается от внешнего источника постоянного тока через R1, а симистор включается только тогда, когда SW1 замкнут; При желании SW1 можно заменить электронной схемой переключения.

    РИСУНОК 10. Выключатель переменного тока с изолированным входом, срабатывает переменный ток. РИСУНОК 11. Выключатель переменного тока с транзисторным запуском по постоянному току.

    Рисунок 10 показывает вариант, в котором симистор запускается переменным током в каждом полупериоде через импеданс переменного тока C1-R1 и через встречные стабилитроны ZD1-ZD2, а C1 рассеивает почти до нуля. мощность.Мостовой выпрямитель D1-D4 подключен к сети ZD1-ZD2-R2 и нагружен Q2. Когда Q2 выключен, мост эффективно открыт, и симистор включается в каждом полупериоде, но когда Q2 включен, на ZD1-ZD2-R2 появляется короткое замыкание, и симистор выключен. Q2 управляется через оптопару от изолированной внешней цепи, и симистор включен, когда SW1 открыт, и выключен, когда SW1 закрыт.

    РИСУНОК 12. Выключатель переменного тока с изолированным входом и запуском по постоянному току.

    На рисунках 11 и 12 показаны варианты, в которых триак запускается через источник постоянного тока, полученный от трансформатора, и транзисторный переключатель. В , рис. 11, , Q2 и симистор оба включены, когда SW1 закрыт, и выключены, когда SW1 открыт. На практике SW1 может быть заменен электронной схемой, позволяющей активировать симистор с помощью тепла, света, звука, времени и т. Д. Обратите внимание, однако, что вся эта схема находится под напряжением.’ На рис. 12 показана схема, модифицированная для работы оптопары, что позволяет активировать ее через полностью изолированную внешнюю схему.

    Срабатывание UJT

    Другой способ получить полностью изолированное переключение симистора — использовать схемы UJT на рисунках , рисунки 13, и , 14, , в которых UJT является старым типом 2N2646 или современным почти эквивалентом. В этих схемах запускающее действие обеспечивается генератором UJT Q2, который работает на частоте нескольких кГц и подает выходные импульсы на затвор симистора через импульсный трансформатор T1, который обеспечивает желаемую «изоляцию».«Из-за своей довольно высокой частоты колебаний, UJT запускает симистор в пределах нескольких градусов от начала каждого полупериода линии питания переменного тока, когда генератор активен.

    РИСУНОК 13. Выключатель переменного тока с изолированным входом (с трансформаторной связью). РИСУНОК 14. Выключатель питания переменного тока с изолированным входом.

    На рис. 13 , Q3 включен последовательно с главным синхронизирующим резистором UJT, поэтому UJT и симистор включаются только при замкнутом SW1.В рис. 14 Q3 подключен параллельно с главным конденсатором синхронизации UJT, поэтому UJT и симистор включаются только при разомкнутом SW1.

    РИСУНОК 15. Типовая схема и рабочие характеристики симистора с оптопарой.
    Рис. 16. Управление лампой малой мощности через симистор с оптронной связью.

    Симисторы с оптронами

    Затворные переходы «голого» симистора по своей природе светочувствительны, и, таким образом, симистор с оптопарой может быть изготовлен путем установки «голого» симистора и светодиода близко друг к другу в одном корпусе. Рисунок 15 показывает схему и перечисляет характеристики типичной шестиконтактной версии DIL такого устройства, в которой светодиод имеет максимальный номинальный ток 50 мА, симистор имеет максимальные номинальные значения 400 В и 100 мА (среднеквадратичное значение) (и скачок напряжения). номинальный ток 1,2 А для 10 мс), и весь пакет имеет номинальное напряжение изоляции 1,5 кВ и типичную чувствительность срабатывания триггера по входному току 5 мА.

    Симисторы с оптопарой

    просты в использовании и обеспечивают отличную гальваническую развязку между входом и выходом.Вход используется как обычный светодиод, а выход как маломощный симистор. На рисунке 16 показано устройство, используемое для активации лампы накаливания с питанием от сети переменного тока, которая должна иметь номинальное значение RMS ниже 100 мА и пиковое значение пускового тока ниже 1,2 А.

    РИСУНОК 17. Управление высокой мощностью через ведомый симистор. РИСУНОК 18. Возбуждение индуктивной нагрузки.

    На рисунке 17 показан симистор с оптопарой, используемый для активации ведомого симистора, тем самым управляя нагрузкой любой желаемой номинальной мощности.Эта схема подходит для использования только с неиндуктивными нагрузками, такими как лампы и нагревательные элементы. Его можно модифицировать для использования с индуктивными нагрузками, такими как электродвигатели, с помощью соединений в Рисунок 18 . Здесь сеть R2-C1-R3 обеспечивает некоторый фазовый сдвиг для сети симисторного затвора-привода, чтобы гарантировать правильное срабатывание симистора, а R4-C2 образуют демпферную сеть для подавления эффектов скорости.

    Синхронное переключение мощности без напряжения

    Синхронный переключатель мощности с нулевым напряжением (или интегральным циклом) — это переключатель, в котором симистор неизменно включается сразу после начала каждого полупериода мощности (т.е.е., рядом с точкой нулевого напряжения сигнала), а затем снова автоматически отключается в конце, создавая таким образом минимальные радиопомехи. В большинстве схем переключения мощности, показанных до сих пор в этой статье, симистор включается в произвольной точке своего начального полупериода включения, таким образом создавая потенциально высокий начальный всплеск радиопомех, но затем дает синхронное действие переключения при нулевом напряжении. на всех последующих полупериодах.

    Истинно синхронная цепь нулевого напряжения использует систему переключения, показанную на рис. 19 , в которой симистор может быть включен только около начальной точки или точки «нулевого напряжения» каждого полупериода, и, таким образом, создает минимальные радиопомехи.Эта система широко используется для включения / выключения сильноточных нагрузок, таких как электрические нагреватели и т. Д.

    РИСУНОК 19. Система синхронного переключения питания переменного тока при нулевом напряжении. РИСУНОК 20. Выключатель синхронного переменного тока.

    На рисунке 20 показан практический синхронный выключатель питания переменного тока с нулевым напряжением; 10 В постоянного тока генерируется переменным током через R7-D1-ZD1 и C2 и подключается к затвору симистора через Q2, который управляется через SW1 и детектор нулевого напряжения Q3-Q4-Q5 и может обеспечивать ток затвора только при включенном SW1. закрыт, а Q3 выключен.

    РИСУНОК. 21 Альтернативный вариант переключателя синхронного питания переменного тока.

    В детекторе нулевого напряжения Q4 или Q5 включаются всякий раз, когда напряжение сети переменного тока больше или меньше нескольких вольт (заданных RV1) выше или ниже нуля, тем самым активируя Q3 через R5 и блокируя Q2. Таким образом, ток затвора может подаваться на симистор только тогда, когда SW1 замкнут, а мгновенное линейное напряжение переменного тока находится в пределах нескольких вольт от нуля; Таким образом, эта схема генерирует минимальные радиопомехи переключения.

    На рисунке 21 показана схема, измененная таким образом, что симистор может включаться только при разомкнутом переключателе SW1. Обратите внимание, что в обоих случаях на симистор подается только узкий импульс тока затвора, и поэтому средний ток затвора составляет всего 1 мА или около того. SW1 при желании может быть заменен электронным переключателем или оптопарой, что позволяет активировать нагрузку по свету или температуре, по времени и т. Д.

    На практике, самый простой способ создания действительно эффективной синхронной схемы управления симистором «нулевого напряжения» — это использование специальной ИС, которая функционирует как маломощный синхронный симистор «нулевого напряжения» с оптопарой, который может легко использоваться в качестве ведомого устройства для синхронного управления обычным высокомощным симистором.

    В следующем и заключительном эпизоде ​​будут представлены практические детали таких схем, а также другие схемы и информация, относящиеся к симисторам. NV

    Как сделать надежный регулятор напряжения для мотоцикла: 11 шагов

    Эта статья сделана из-за множества запросов после публикации о прототипировании DeadBug, поэтому я решил сделать целую инструкцию, чтобы объяснить, как работает реле регулятора мотоцикла и как сделай это.

    Заявление об ограничении ответственности:

    1. Некоторые схемы были взяты у основного автора схемы, Скрута, он разработал основы этой схемы.Я составил свое видение этого и выбрал детали. И написал эту статью.
    2. Некоторые части текста похожи на форумы DIY, потому что они обсуждались мной и / или другими людьми в процессе создания этого проекта.
    3. Первая часть статьи — это теоретическое объяснение для людей, мало разбирающихся в электронике, поэтому она изобилует не совсем корректными сравнениями и упрощениями. Пожалуйста, не тыкай меня в лицо учебником по электротехнике, чтобы научить меня закону Кирхгофа.В любом случае, в противном случае вы можете пропустить его или перейти к шагу 3.
    4. Английский мне не родной, поэтому я прошу вас снисходительно относиться к любым ошибкам.

    Если вас устраивает перечисленное выше, добро пожаловать для дальнейшего чтения.

    Все началось с моего друга, который попросил меня срочно решить проблему с регулятором напряжения на Honda X4. Но! Эта схема отлично подойдет для любого мотоцикла с трехфазным генератором, например CBR * и других. Чтобы узнать, подходит ли он, вам нужно посмотреть на стандартный регулятор, есть ли у него один или два красных, один или два черных и три провода другого цвета (розовый, коричневый и т. Д.)), то это, скорее всего, наш случай. В Honda X4 фазные провода и провода плюс-минус разделены на два разъема питания: один имеет три вывода, другой — четыре.

    Итак, приступим. Сначала выяснилось, что мотоцикл VR (Voltage Regulator) — это не автомобиль VR, кто бы мог догадаться;)

    Между ними есть два отличия и они очень серьезные.

    1. Auto VR — стабилизатор. Мотоцикл VR — выпрямитель + стабилизатор.
    2. Авто VR регулирует напряжение на обмотке возбуждения генератора.Мотоцикл VR регулирует выходное напряжение генератора.

    Есть мотоциклы с автомобильными генераторами, но их мало. Здесь я хотел бы сделать небольшое отступление на тему «что такое ток, напряжение и регулятор напряжения». Электрический ток — это, как мы знаем из школьного курса физики, «направленное движение электронов». Не будем сейчас вдаваться в подробности, просто важно понять главное — у электрического тока много параметров, но нам нужны два самых важных из них — ток и напряжение.Ток измеряется в амперах, а напряжение измеряется в вольтах. Чтобы понять, что это такое, представьте, что ваш провод — это канал, а ток — текущая по нему вода. Итак, ток — это расход воды, а напряжение — уровень воды в канале. Для дальнейшего понимания текста этого достаточно.

    Теперь о стабилизаторе, который нам понадобится в этом проекте.

    Насчет выпрямителей заморачиваться не будем — диод есть диод (капитан очевидно был здесь). Задача любого регулятора напряжения — получить напряжение и понизить его до определенного желаемого уровня и удерживать на этом уровне.По принципу действия стабилизаторы делятся на импульсные, линейные и шунтовые. Шунтирующий стабилизатор заставляет повышенное напряжение «обходить потребителя». Простейший шунтирующий стабилизатор собран из двух частей — резистора и стабилитрона.

    Стабилитрон

    , это такая забавная штука, что при напряжении меньше необходимого он (зеннер-диод или ЗД) притворяется отсутствующим (т.е. якобы оборванный провод), а при напряжении больше, чем нужно, делает вид, что быть проводом (т.е. начинает свободно проводить ток).Представьте себе клапан с пружиной, принцип тот же. Это работает вот так. Когда напряжение меньше необходимого, стабилитрон не проводит ток, весь ток идет на потребителя. Расход воды низкий, клапан закрыт. Когда напряжение как-то увеличивается и становится больше необходимого, стабилитрон начинает проводить, и все лишнее напряжение «падает» в обход потребителя через стабилитрон на землю. Расход воды высокий, клапан открыт и сливается лишняя вода.Таким образом, наша сила, наш «уровень воды» все время остается примерно на одном и том же значении. Вроде все нормально, но стабилитрона на большие токи нет. Этот клапан может быть только небольшого диаметра. Поэтому сделать стабилизатор на большой ток с использованием только стабилитрона невозможно. Как с этим бороться, я объясню позже.

    Линейный стабилизатор работает по принципу, когда напряжение слишком высокое, это создает дополнительные трудности для прохождения. Лучшее сравнение — бак для туалетной воды.Если уровень в баке небольшой — клапан открыт, вода в него наливается, если уровень поднимается — поплавок подтягивается, клапан закрывается, отверстие почти закрывается, когда вода достигла нужного уровня, клапан стоит закрыто. Промыть, уровень упал, вода вышла, и все снова и снова. Здесь то же самое, только очень быстро.

    Краткий обзор: стандартный регулятор напряжения «SCR» на 4000 Вт, диммер, регулятор скорости двигателя

    Делая покупки в Интернете, я наткнулся на относительно дешевый модуль контроллера скорости за 7 австралийских долларов, который, как утверждается, имеет номинальную мощность 4000 Вт.Этот модуль также утверждал, что он является регулятором напряжения SCR, диммером и регулятором скорости двигателя. Глядя на список, агрегат выглядел как приличный модуль с прочным металлическим корпусом. Увидев, что у меня была потенциальная потребность в устройстве регулятора скорости двигателя переменного тока, и вспомнив, насколько дорогим был комплект Silicon Chip для этого, я решил заказать его для небольшого анализа. Сделать модуль регулятора скорости не так уж сложно, верно?

    Агрегат

    Устройство состоит из двух частей — основного корпуса и ручки управления.После установки ручки на устройство я уже обнаружил, что шкала на боковой стороне устройства не соответствует пределам угла поворота для потенциометра. Белая индикаторная метка на ручке не была полностью заполнена, а также была пролита краска.

    В отличие от изображенного устройства, алюминиевое шасси было покрыто защитной пленкой по всей поверхности. Поскольку плата была «встроенной», полностью удалить пленку было бы трудно. Надеюсь, они не используют его для изоляции!

    То, что изначально могло выглядеть хорошо, начинает разваливаться, когда вы смотрите на это сверху — металл, которым покрывали верхнюю часть, настолько хрупкий, что был раздавлен до небытия во время транспортировки. Кроме того, даже более жесткое базовое шасси не было выровнено должным образом.

    Вид сбоку показывает, что плата просто вставлена ​​в корпус, не обращая внимания на то, чтобы выровнять ее с внутренними «пазами», что привело к небольшому прогибу платы.

    Сдавливание было настолько серьезным, что клетка легко контактировала с внутренним радиатором. Это могло быть опасно, если корпус был деформирован настолько, чтобы контактировать с чем-либо, что находится под напряжением — это может привести к тому, что устройство будет находиться под напряжением сети.

    Вход и выход маркируются с помощью закрытой клеммной колодки, но кожух блокирует возможность открывания крышки клеммной колодки, что делает монтаж проводов практически невозможным без его демонтажа. При взгляде снизу можно увидеть большую каплю припоя на выходном нейтральном выводе, почти контактирующую с корпусом устройства. Это потенциально может привести к тому, что блок будет находиться под нейтральным потенциалом — если электропроводка будет перевернута, то он может случайно оказаться под напряжением. Но, пожалуй, больше всего меня беспокоит незнание обеспечения безопасного заземления, несмотря на металлический корпус.

    Разборка

    Внутренне плата представляет собой довольно простую двустороннюю печатную плату, содержащую всего несколько компонентов.

    Несмотря на это, уже есть несколько проблем — например, довольно большое количество случайных «усов» припоя на выводе TRIAC T2, доходящих до затвора, и немного припоя наверху. Другой проблемой является близость паяных соединений потенциометра к краю платы — эти соединения, по существу, находятся под напряжением сети (напрямую подключены к выходу под напряжением), а расстояние до металлического корпуса составляет менее 1 мм.Это обеспечивает потенциальный путь к подаче напряжения на корпус, особенно в случае перенапряжения — настоятельно рекомендуется заземлить корпус.

    Также кажется, что в правом нижнем углу изображения есть монтажное отверстие, которое не было полностью просверлено и не используется, несмотря на то, что металлический корпус имеет монтажную шпильку в этом положении. Монтажное отверстие примерно на полпути вверх по правой стороне, которое было просверлено, также не используется — возможно, эта плата изначально была разработана для другого случая.

    Я предполагаю, что эта проблема была , немного , признанной дизайнерами, поэтому на переднюю часть потенциометра нанесено немного красной смолы для обеспечения некоторой изоляции. Но это не внушает особого доверия.

    Используется несколько конденсаторов — один из них представляет собой сетевой конденсатор переменного тока X2, а другой, судя по всему, представляет собой погружной полиэфирный конденсатор на 630 В постоянного тока. Я полагаю, учитывая цену, они использовали бы самые дешевые компоненты.

    Вот почему у меня есть некоторые сомнения — рассматриваемый TRIAC — это STMicroelectronics BTA41-600B, но действительно ли это настоящая деталь? Я не уверен, поскольку рыночная цена, кажется, превышает половину стоимости всей единицы (5,07 австралийских долларов при количестве от 2500+). Возможно, это может быть утилизированная деталь или замеченная деталь? Деталь утверждает, что может работать до 40А, но это было бы в идеальных ситуациях. К счастью, у него есть изолированный язычок, рассчитанный на изоляцию 2500 В, что означает, что радиатор не должен находиться под напряжением.Но с проблемой потенциометра, замеченной ранее, я не совсем уверен, что это имеет значение. Но это определенно , а не SCR .

    Сам радиатор сделан из тонкого алюминия, но закреплен неправильно. В то время как с одной стороны к плате припаяна шпилька, в углу рядом с TRIAC отсутствует шпилька, что приводит к заметному наклону радиатора и дополнительной нагрузке на ножки TRIAC. Похоже, что для улучшения теплопередачи к радиатору не применяется какой-либо термопаста, что немного разочаровывает.

    По крайней мере, у него есть предохранитель? Это стеклянный предохранитель M205 с номиналом F20A / 250 В, но зажимы кажутся довольно «слабыми». Я не уверен, насколько хорошо он выдержит 20А, и, честно говоря, я бы ему не поверил. Вероятно, это всего лишь крайняя мера безопасности.

    Решил выпрямить шасси и попробовать собрать агрегат. Именно тогда я понял, что потенциометр стоит слишком высоко, чтобы пройти через просверленное отверстие на корпусе, при этом удерживая плату в направляющих пазах. В результате я расширил отверстие настолько, чтобы можно было вставить плату, но потом оказалось, что выравнивание монтажных отверстий теперь немного не совпадает.В конце концов, мне удалось собрать блок, но я не мог удержать корпус от соприкосновения с радиатором внутри. По крайней мере, он не был таким изогнутым, как когда он появился, но я не ожидаю, что буду использовать это устройство серьезно, учитывая его конструкцию.

    Схема

    Я решил, что было бы неплохо попробовать разработать схему этого устройства, в конце концов, оно показалось достаточно простым, чтобы вы могли отследить его за несколько минут.

    Глядя на нижнюю сторону платы и отслеживая компоненты, я обнаружил приятный сюрприз — эта двусторонняя плата в основном имеет все необходимые дорожки только на одной стороне платы. Большинство дорожек продублированы на другой стороне платы, чтобы обеспечить повышенную пропускную способность по току, поскольку этот блок утверждает, что работает с током «20А».

    Схема, кажется, очень похожа на большинство «общих» схем диммера / регулирования скорости на основе TRIAC, однако есть добавление демпфера и моста-чередования / делителя напряжения. Последняя часть схемы, я не уверен в ее функции — возможно, она обеспечивает небольшую нагрузку для стабилизации TRIAC, или, возможно, это связано с улучшением реакции управления скоростью на нагрузки двигателя.

    Тем не менее, вместо того, чтобы рисовать схему вручную, я решил использовать Enschema как часть KiCad, так как теперь я знаю, как ее использовать. Вы заметите, что отсутствует какая-либо форма подавления помех — нигде нет катушек индуктивности фильтра, поэтому возможны радиочастотные помехи.

    Исходя из этого анализа, вполне вероятно, что устройство может работать, но, учитывая проблемы конструкции, выявленные ранее, я бы не считал его полностью безопасным, особенно если кто-то коснется металлического шасси, и оно останется незаземленным.

    Заключение

    Как и в случае с дешевыми товарами из Китая, никогда не знаешь, что получишь. Фотографии могут выглядеть прилично, но товар, который вы получите, может показывать лишь мимолетное сходство.

    В то время как электронная конструкция кажется работоспособной, материалы некачественные, а качество сборки ужасное, граничащее с потенциально опасной территорией с случайными усами припоя, каплями припоя, изогнутым корпусом, который не заземлен, который может соприкоснуться с током или нейтральный сетевой потенциал.

    Я не очень уверен в качестве компонентов (это настоящий TRIAC? Достаточно ли мощен радиатор?), И хотя он может работать, я бы не рекомендовал использовать его на регулярной основе (или до заявленных 20A рейтинг), не закрывая его и не заземляя на случай, если что-то пойдет не так. Последнее, чего вы действительно хотите, — это непреднамеренного контакта с сетью — это может быть очень неприятным опытом (по крайней мере).

    Связанные

    Тиристорный регулятор для паяльника своими руками.Как сделать регулятор температуры паяльника своими руками. Самый простой вариант управления

    Каждый, кто умеет пользоваться паяльником, старается бороться с явлением перегрева жала и, как следствие, ухудшения качества пайки. Чтобы побороть этот не очень приятный факт, предлагаю вам собрать одну из простых и надежных схем регулятора мощности паяльника своими руками.

    Для его изготовления вам понадобится переменный резистор с проволочной обмоткой типа СП5-30 или аналогичный и жестяная коробка для кофе.Просверлив отверстие по центру дна банки и установив туда резистор, проводим разводку

    Это очень простое устройство улучшит качество пайки, а также сможет защитить жало паяльника от разрушения из-за перегрева.

    Гениальное просто. По сравнению с диодом переменный резистор не проще и ненадежнее. Но паяльник с диодом слабоват, а резистор позволяет работать без перегрева и без недожога.Где взять подходящий по сопротивлению мощный переменный резистор? Проще найти постоянную, а переключатель, используемый в «классической» схеме, заменить на трехпозиционный

    .

    Дежурный и максимальный нагрев паяльника дополним оптимальным, соответствующим среднему положению переключателя. Нагрев резистора уменьшится по сравнению с, а надежность работы повысится.

    Еще одна очень простая разработка любительского радио, но в отличие от первых двух, с более высокой эффективностью

    Резисторные и транзисторные регуляторы неэкономичны.Вы также можете повысить КПД, включив диод. Таким образом достигается более удобный предел регулирования (50–100%). Полупроводниковые приборы можно размещать на одном радиаторе.

    Напряжение с выпрямительных диодов поступает на параметрический стабилизатор напряжения, состоящий из сопротивления R1, стабилитрона VD5 и емкости C2. Создаваемое им напряжение в девять вольт используется для питания микросхемы счетчика К561ИЕ8.

    Кроме того, ранее выпрямленное напряжение через конденсатор С1 в виде полупериода с частотой 100 Гц поступает на вход 14 счетчика.

    К561ИЕ8 — обычный десятичный счетчик, поэтому с каждым импульсом на входе CN будет последовательно выставляться логическая единица на выходах. Если переместить переключатель схемы на 10-й выход, то с появлением каждого пятого импульса счетчик будет сброшен и отсчет начнется заново, а на выводе 3 логическая единица будет выставлена ​​только на один полупериод. Следовательно, транзистор и тиристор откроются только после четырех полупериодов. Тумблер SA1 может использоваться для регулировки количества пропущенных полупериодов и мощности цепи.

    Мы используем в схеме диодный мост такой мощности, чтобы она соответствовала мощности подключенной нагрузки. В качестве отопительных приборов можно использовать такие как электроплита, ТЭН и т. Д.

    Схема очень простая и состоит из двух частей: силовой и управляющей. В первую часть входит тиристор VS1, с анода которого регулируемое напряжение поступает на паяльник.

    Схема управления, реализованная на транзисторах VT1 и VT2, управляет работой ранее упомянутого тиристора.Он получает питание через параметрический стабилизатор, собранный на резисторе R5 и стабилитроне VD1. Стабилитрон предназначен для стабилизации и ограничения напряжения, подаваемого на структуру. Сопротивление R5 гасит избыточное напряжение, а переменное сопротивление R2 регулирует выходное напряжение.

    В качестве корпуса конструкции берем обыкновенную розетку. При покупке выбирайте, что он сделан из пластика.

    Этот регулятор регулирует мощность от нуля до максимума. HL1 (неоновая лампа МН3… МН13 и др.)) — линеаризует управление и одновременно служит индикатором индикатором. Конденсатор С1 (емкостью 0,1 мкФ) — генерирует пилообразный импульс и реализует функцию защиты цепи управления от помех. Сопротивление R1 (220 кОм) — регулятор мощности. Резистор R2 (1 кОм) — ограничивает ток, протекающий через анод — катод VS1 и R1. R3 (300 Ом) — ограничивает ток через неон HL1 () и управляющий электрод симистора.

    Регулятор собран в корпусе от блока питания советского вычислителя.Симистор и потенциометр закреплены на стальном уголке толщиной 0,5 мм. Уголок прикручивается к корпусу двумя винтами М2,5 с использованием изоляционных шайб. Резисторы R2, R3 и неонка HL1 помещены в изоляционную трубку (кембрик) и закреплены на шарнире.

    T1: симистор BT139, T2: транзистор BC547, D1: динистор DB3, D2 и D3: диод 1N4007, C1: 47nF / 400V, C2: 220uF / 25V, R1 и R3: 470K, R2: 2K6, R4: 100R, P1 : 2М2, светодиод 5мм красный.

    Симистор BT139 предназначен для регулировки фазы «резистивной» нагрузки нагревательного элемента паяльника.Красный светодиод — это визуальный индикатор активности конструкции.

    В основе схемы лежит МК PIC16F628A, который осуществляет ШИМ регулирование потребляемой мощности, подаваемой на основной прибор радиолюбителя.

    Если ваш паяльник имеет высокую мощность от 40 Вт, то при пайке небольших радиоэлементов, особенно smd компонентов, сложно найти момент, когда пайка будет оптимальной. И паять ими мелочи smd просто не возможно.Чтобы не тратиться на покупку паяльной станции, особенно если она вам понадобится не часто. Предлагаю собрать эту приставку к вашему основному радиолюбительскому инструменту.

    Паяльник — это инструмент, без которого домашнему мастеру не обойтись, но приспособление подходит не всегда. Дело в том, что обычный паяльник, не имеющий терморегулятора и поэтому нагревающийся до определенной температуры, имеет ряд недостатков.

    Схема устройства паяльника.

    Если без терморегулятора на короткое время вполне можно обойтись, то в обычном паяльнике, длительное время подключенном к сети, в полной мере проявляются его недостатки:

    • припой скатывается от перегретого наконечник, в результате чего пайка получается хрупкой;
    • На жале образуется накипь

    • , которую необходимо часто чистить;
    • рабочая поверхность покрыта воронками, их необходимо удалить напильником;
    • это неэкономично — в промежутках между сеансами пайки, иногда довольно долгими, он продолжает потреблять номинальную мощность от сети.

    Термостат для паяльника позволяет оптимизировать его работу:

    Рисунок 1. Принципиальная схема простейшего термостата.

    • паяльник не перегревается;
    • появляется возможность выбрать значение температуры паяльника, оптимальное для конкретной работы;
    • во время перерывов достаточно уменьшить нагрев наконечника с помощью терморегулятора, а затем быстро восстановить необходимую степень нагрева в нужный момент.

    Конечно, ЛАТР можно использовать как термостат для паяльника на 220 В, и блок питания КЭФ-8 для паяльника на 42 В, но они есть не у всех. Другой выход — использовать промышленные диммеры в качестве регулятора температуры, но они не всегда коммерчески доступны.

    Терморегулятор для паяльника своими руками

    Вернуться к содержанию

    Самый простой термостат

    Это устройство состоит всего из двух частей (рис.1):

    1. Переключатель кнопочный SA с нормально разомкнутыми контактами и с фиксацией.
    2. Полупроводниковый диод VD, рассчитанный на прямой ток около 0,2 А и обратное напряжение не менее 300 В.

    Рисунок 2. Схема термостата, работающего на конденсаторах.

    Этот терморегулятор работает следующим образом: в исходном состоянии контакты переключателя SA замкнуты и ток течет через нагревательный элемент паяльника как в положительный, так и в отрицательный полупериоды (рис.1а). При нажатии кнопки SA его контакты размыкаются, но полупроводниковый диод VD пропускает ток только в течение положительных полупериодов (рис. 1б). В результате мощность, потребляемая нагревателем, уменьшается вдвое.

    В первом режиме паяльник быстро прогревается, во втором — немного снижается его температура, перегрева не происходит. В итоге паять можно в достаточно комфортных условиях. Выключатель вместе с диодом входит в разрыв питающего провода.

    Иногда переключатель SA устанавливается на подставке и срабатывает при размещении на нем паяльника.В перерывах между пайками контакты переключателя разомкнуты, мощность нагревателя снижается. Когда паяльник поднимается, увеличивается потребляемая мощность и он быстро нагревается до рабочей температуры.

    Конденсаторы могут использоваться в качестве балластного сопротивления, которое может использоваться для снижения мощности, потребляемой нагревателем. Чем меньше их емкость, тем больше сопротивление протеканию переменного тока. Схема простого термостата, работающего по этому принципу, представлена ​​на рис.2. Предназначен для подключения паяльника 40Вт.

    Когда все переключатели разомкнуты, в цепи нет тока. Комбинируя положения переключателей, можно получить три степени нагрева:

    Рисунок 3. Схемы симисторных термостатов.

    1. Самая низкая степень нагрева соответствует замыканию контактов переключателя SA1. В этом случае конденсатор С1 включен последовательно с нагревателем. Его сопротивление довольно высокое, поэтому падение напряжения на нагревателе составляет около 150 В.
    2. Средняя степень нагрева соответствует замкнутым контактам переключателей SA1 и SA2. Конденсаторы С1 и С2 подключены параллельно, общая емкость увеличена вдвое. Падение напряжения на нагревателе увеличивается до 200 В.
    3. Когда переключатель SA3 замкнут, независимо от состояния SA1 и SA2, на нагреватель подается полное сетевое напряжение.

    Конденсаторы С1 и С2 неполярные, рассчитаны на напряжение не менее 400 В. Для достижения необходимой емкости несколько конденсаторов можно соединить параллельно.Конденсаторы разряжаются через резисторы R1 и R2 после отключения регулятора от сети.

    Есть еще один вариант простого регулятора, не уступающий электронным по надежности и качеству работы. Для этого последовательно с нагревателем подключают переменный резистор с проволочной обмоткой СП5-30 или какой-либо другой подходящей мощности. Например, для паяльника на 40 ватт подойдет резистор на 25 ватт с сопротивлением около 1 кОм.

    Вернуться к содержанию

    Тиристорно-симисторный термостат

    Работа схемы, представленной на рис.3а, работа ранее разобранной схемы на рис. 1. Полупроводниковый диод VD1 проходит отрицательные полупериоды, а во время положительных полупериодов ток течет через тиристор VS1. Доля положительного полупериода, в течение которого тиристор VS1 открыт, в конечном итоге зависит от положения ползунка переменного резистора R1, который регулирует ток затвора и, следовательно, угол включения.

    Рисунок 4. Схема симисторного термостата.

    В одном крайнем положении тиристор открыт в течение всего положительного полупериода, во втором — полностью закрыт. Соответственно, мощность, рассеиваемая нагревателем, варьируется от 100% до 50%. Если выключить диод VD1, то мощность изменится с 50% до 0.

    На схеме рис. 3б тиристор с регулируемым углом включения VS1 включен в диагональ диодного моста VD1-VD4. В результате регулирование напряжения, при котором тиристор включается, происходит как во время положительного, так и во время отрицательного полупериода.Мощность, рассеиваемая на нагревателе, изменяется при повороте ползунка переменного резистора R1 со 100% на 0. Без диодного моста можно обойтись, если в качестве регулирующего элемента использовать симистор, а не тиристор (рис. 4а).

    При всей привлекательности термостат с тиристором или симистором в качестве регулирующего элемента имеет следующие недостатки:

    • при резком увеличении тока в нагрузке возникает сильный импульсный шум, который затем проникает в осветительную сеть и эфир;
    • искажение формы сетевого напряжения из-за внесения в сеть нелинейных искажений;
    • снижение коэффициента мощности (cos ϕ) за счет введения реактивной составляющей.

    Установка сетевых фильтров желательна для минимизации импульсных шумов и гармонических искажений. Самым простым решением является ферритовый фильтр, представляющий собой несколько витков проволоки, намотанных на ферритовое кольцо. Такие фильтры используются в большинстве импульсных источников питания для электронных устройств.

    Ферритовое кольцо можно снять с проводов, соединяющих системный блок компьютера с периферийными устройствами (например, монитором). Обычно они имеют цилиндрический выступ с ферритовым фильтром внутри.Фильтрующее устройство показано на рис. 4б. Чем больше оборотов, тем выше качество фильтра. Ферритовый фильтр следует размещать как можно ближе к источнику шума — тиристору или симистору.

    В устройствах с плавным изменением мощности ползунок регулятора должен быть откалиброван и отмечен маркером его положения. Отключите устройство от сети во время настройки и установки.

    Схемы всех представленных устройств достаточно просты и их сможет повторить человек с минимальными навыками сборки электронных устройств.

    Давно известно, что при перегреве паяльника жало покрывается оксидами и быстро выгорает, особенно у дешевых китайских. Поэтому соберем хорошую схему регулятора мощности, которая будет контролировать степень ее нагрева.

    Основным элементом схемы является мощный симистор (симметричный тиристор). Он работает так же, как тиристор, но не имеет анода и катода, ток в нем может течь в обоих направлениях. Симистор управляется симметричным динистором или диаком, в данном случае DB3 (советский аналог KN 102).

    Динистор можно найти в балласте эконом лампы, в электронном трансформаторе или купить (стоит копейки). Динистор условно можно назвать разрядником. Он имеет определенное напряжение пробоя и открывается только при достижении этого значения.

    По даташиту на DB3 это в среднем 28-30В. С каждой полуволной сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается через R1 и R2. Когда напряжение достигнет пробивного значения динистора, он откроется и напряжение будет подано на управляющий электрод симистора.Симистор сработает (разомкнется), ток пойдет по нагрузке.

    Цепь VD1, VD2, C2, R3 предназначена для нормальной работы тиристора при минимальной выходной мощности. Принцип работы всех подобных схем одинаков: чем больше время задержки включения тиристора, тем меньше выходная мощность.

    Эта схема отличается тем, что стабильно работает при любой выходной мощности. Заменив только тиристор на более мощный, можно получить регулятор, способный коммутировать нагрузку в десятки киловатт.Например, прошлой зимой я использовал его с обогревателем мощностью 5 кВт. Если регулятор используется для паяльника, то можно обойтись без радиатора. В случае больших нагрузок необходим соответствующий радиатор.

    Плата компактна и помещается в спичечный коробок, можно даже собрать регулятор в ручке паяльника. Я сложил его в небольшую коробку. Кстати, многие китайские промышленные паяльники, дополненные столь простым регулятором, анонсируются как «паяльные станции».

    Перечень комплектующих

    • Вы можете купить готовый регулятор мощности
    • .

    • Можно купить симистор
    • Динистор 30шт за 0,85 $ можно купить
    • Диоды 1н4007 100шт за 0,75 $ можно купить

    Устройства регулировки уровня напряжения, подаваемого на ТЭН, часто используются радиолюбителями для предотвращения преждевременного разрушения жала паяльника и повышения качества пайки. Наиболее распространенные паяльники содержат два позитронных контактных переключателя и устройства SCR, установленные в подставке.Эти и другие устройства предоставляют возможность выбора необходимого уровня напряжения. Сегодня используются самодельные и заводские настройки.

    Если от паяльника на 100 Вт нужно получить 40 Вт, можно использовать схему на симисторе VT 138-600. Принцип работы — обрезка синусоиды. Уровень отключения и температуру нагрева можно регулировать с помощью резистора R1. Неоновая лампа служит индикатором. Ставить не надо. На радиаторе установлен симистор VT 138-600.

    Корпус

    Вся цепь должна быть помещена в закрытый диэлектрический корпус.Стремление сделать устройство миниатюрным не должно сказываться на безопасности его использования. Помните, что устройство питается от источника напряжения 220 В.

    Регулятор мощности SCR для паяльника

    В качестве примера рассмотрим устройство, рассчитанное на нагрузки от нескольких ватт до сотен. Диапазон регулирования такого устройства составляет от 50% до 97%. В приборе используется тринистор КУ103В с током удержания не более одного миллиампера.

    Отрицательные полуволны напряжения свободно проходят через диод VD1, обеспечивая примерно половину общей мощности паяльника.Его можно регулировать с помощью SCR VS1 в течение каждого положительного полупериода. Устройство включается антипараллельно диоду VD1. SCR управляется по принципу фазового импульса. Генератор генерирует импульсы, которые поступают на управляющий электрод, который состоит из схемы установки времени R5R6C1 и однопереходного транзистора.

    Положение ручки резистора R5 определяет время от положительного полупериода. Схема регулятора мощности требует температурной стабильности и повышенной помехозащищенности.Для этого можно обойти управляющий переход резистором R1.

    Цепь R2R3R4VT3

    Генератор питается импульсами с напряжением до 7В и длительностью 10 мс, формируемыми цепью R2R3R4VT3. Переход транзистора VT3 — стабилизирующий элемент. Включается в обратном направлении. Мощность, рассеиваемая цепью резисторов R2-R4, будет уменьшена.

    В схему регулятора мощности входят резисторы — МЛТ и R5 — СП-0,4. Можно использовать любой транзистор.

    Плата и корпус для устройства

    Для сборки данного устройства подойдет фольгированная стеклопластиковая плита диаметром 36 мм и толщиной 1 мм. Для ограждения можно использовать любой предмет, например пластиковые ящики или ящики из материала с хорошей изоляцией. Вам понадобится основа для элементов вилки. Для этого к фольге можно припаять две гайки М 2,5, чтобы штыри прижимали плату к корпусу при сборке.

    Недостатки тринисторов КУ202

    При небольшой мощности паяльника регулирование возможно только в узкой области полупериода.В том, где удерживающее напряжение SCR хотя бы немного ниже тока нагрузки. С помощью такого регулятора мощности для паяльника невозможно добиться температурной стабильности.

    Регулятор наддува

    Большинство устройств стабилизации температуры работают только на снижение мощности. Напряжение можно регулировать от 50 до 100% или от 0 до 100%. Мощности паяльника может не хватить, если напряжение питания ниже 220 В или, например, если нужно спаять большую старую плату.

    Рабочее напряжение сглаживается электролитическим конденсатором, увеличивается в 1,41 раза и питает паяльник. Постоянная мощность, выпрямленная на конденсаторе, достигнет 310 В при питании 220 В. Оптимальную температуру нагрева можно получить даже при 170 В.

    Мощным паяльникам не нужны повышающие регуляторы.

    Необходимые детали схемы

    Для сборки удобного регулятора мощности можно использовать способ поверхностного монтажа возле розетки.Для этого требуются малогабаритные компоненты. Мощность одного резистора должна быть не менее 2 Вт, остальных — 0,125 Вт.

    Описание схемы повышающего регулятора мощности

    Входной выпрямитель выполнен на электролитическом конденсаторе С1 с мостом VD1. Его рабочее напряжение должно быть не менее 400 В. Выходная часть регулятора находится на IRF840. С этим устройством можно использовать паяльник мощностью до 65 Вт без радиатора. Они могут нагреваться выше требуемой температуры даже при пониженном энергопотреблении.

    Ключевой транзистор, расположенный на микросхеме DD1, управляется ШИМ-генератором, частота которого задается конденсатором С2. устанавливается на устройства C3, R5 и VD4. Он питает микросхему DD1.

    Для защиты выходного транзистора от самоиндукции установлен диод VD5. Его можно не ставить, если регулятор мощности паяльника не будет использоваться с другими электроприборами.

    Возможности замены деталей в регуляторах

    Микросхему DD1 можно заменить на K561LA7.Выпрямительный мост изготовлен из диодов, рассчитанных на минимальный ток 2А. IRF740 можно использовать как выходной транзистор. Схема не нуждается в наложении, если все детали исправны и при ее сборке не было допущено никаких ошибок.

    Другие возможные варианты устройств рассеивания напряжения

    Собраны простые схемы регуляторов мощности для паяльника, работающих на симисторах КУ208Г. Вся их хитрость в конденсаторе и неоновой лампе, которая, изменяя свою яркость, может служить индикатором мощности.Возможное регулирование — от 0% до 100%.

    При отсутствии симистора или лампочки можно использовать тиристор КУ202Н. Это очень распространенное устройство, имеющее множество аналогов. С его использованием можно собрать схему, работающую в диапазоне от 50% до 99% мощности.

    От компьютера кабель можно использовать для создания петли для гашения возможных помех от переключения симистора или тиристора.

    Циферблатный индикатор

    Циферблатный индикатор может быть встроен в регулятор мощности паяльника для большего удобства использования.Сделать это несложно. Неиспользованное старое аудиооборудование может помочь вам найти эти предметы. Устройства несложно найти на местных рынках в любом городе. Хорошо, если один из них дома простаивает.

    Для примера рассмотрим возможность интеграции индикатора М68501 со стрелкой и цифровой меткой в ​​регулятор мощности для паяльника, который был установлен в старых советских магнитофонах. Особенностью настройки является подбор резистора R4. Возможно, вам придется дополнительно выбрать устройство R3, если используется другой индикатор.При снижении мощности паяльника необходимо соблюдать соответствующий баланс резисторов. Дело в том, что стрелка индикатора может отображать снижение мощности на 10-20% при фактическом расходе паяльника 50%, то есть вдвое меньше.

    Заключение

    Регулятор мощности для паяльника можно собрать, руководствуясь множеством инструкций и статей с примерами возможных различных схем. Качество припоя во многом зависит от хороших припоев, флюсов и температуры нагревательного элемента.Сложные устройства стабилизации или элементарной интеграции диодов могут использоваться при сборке устройств, необходимых для регулирования входящего напряжения.

    Такие устройства широко используются для уменьшения, а также увеличения мощности, подаваемой на нагревательный элемент паяльника, в диапазоне от 0% до 141%. Это очень удобно. Есть реальная возможность работать при напряжении ниже 220 В. На современном рынке доступны качественные устройства, оснащенные специальными регуляторами. Заводские устройства работают только на снижение мощности.Регулятор наддува придется собрать самостоятельно.

    Уверен, что каждый радиолюбитель сталкивался с проблемой падения гусениц на гетинаксе и рыхлой жести. Причина тому — перегретое или недостаточно нагретое жало паяльника. Как решить эту проблему? Да, это очень простое, а точнее очень простое устройство, сборка которого будет под силу даже начинающему радиолюбителю. Принципиальная схема регулятора была однажды опубликована в журнале Radio :

    .

    По принципу действия: данная схема дает возможность регулировать мощность паяльника или лампы от 50 до 100%.В нижнем положении потенциометра тиристор VS1 закрыт, а нагрузка питается через VD2, то есть напряжение снижается вдвое. При повороте потенциометра схема управления начинает размыкать тиристор, и напряжение постепенно увеличивается.

    Вы можете взять печатку. На плате два резистора P5 — не пугайтесь, просто не было нужного значения. При желании уплотнитель можно миниатюризировать, у меня размашисто из принципа — в бестрансформаторных и силовых цепях всегда выкладываю с размахом — безопаснее.

    Схема использовалась очень часто за год и не имела ни одного отказа.

    Внимание! Регулятор паяльника имеет бестрансформаторное питание 220 В. Соблюдайте правила техники безопасности и проверяйте схему только через лампочку — плетение!

    Как работает симистор? — Полное иллюстрированное руководство — Умные решения для дома

    Симистор — это полупроводниковый компонент, который можно рассматривать как переключатель.Используя слабый сигнал микроконтроллера, вы можете контролировать сетевое напряжение. Однако напрямую это сделать нельзя. Вам нужно промежуточное устройство, чтобы иметь возможность управлять симистором и отделить его от микроконтроллера.

    Симистор — основной элемент SSR. Там уже встроены все компоненты для управления и разделения. Если вы хотите использовать его самостоятельно, вам нужно его добавить. Но благодаря этому вы получаете наиболее универсальный способ управления сетью переменного тока и, во многих случаях, лучшее решение, чем EMR или SSR.

    Конструкция симистора

    Есть мнения, что симисторы — очень сложные устройства. Нет, это не так Я постараюсь разрушить этот миф раз и навсегда. В этой главе мы заглянем внутрь и посмотрим, из чего сделан симистор.

    Не хотелось бы углубляться в физику. Я предполагаю, что вас больше интересует, как использовать это в реальном проекте. Не то, как устроены полупроводниковые структуры. Тем не менее, позвольте мне хотя бы немного обрисовать тему, чтобы этот пост был законченным.

    Чтобы лучше это объяснить, ответим на вопросы: «что такое…»

    Диод

    Диод — одно из самых простых полупроводниковых устройств. Он пропускает ток только в одном направлении.

    Тиристор (SCR)

    Тиристор — это более и менее диод с управляемым затвором. В зависимости от состояния затвора диод ведет себя как классический диод или полностью блокирует ток.

    Симистор

    Симистор — это, по сути, два тиристора, соединенных друг с другом с помощью общего затвора.Это позволяет управлять током в обоих направлениях.

    Симисторы

    выпускаются в самых разных упаковках. У всех есть три терминала: MT1, MT2, GATE и встроенный радиатор.

    Прежде чем куда-либо прикручивать, прочтите документацию! Радиатор можно внутренне подключить к одной из клемм. В этом случае вы должны относиться к нему так, как если бы он находился под высоким напряжением.

    Как работает симистор?

    Чтобы лучше объяснить, как работает симистор, я подготовил эту простую схему.Это базовая схема, которая позволяет управлять высоким током нагрузки с помощью небольшого тока «затвора» с помощью переключателя. Он может быть небольшим, потому что через него будет протекать очень низкий ток (мА).

    Однако! Низкий ток не означает низкое напряжение! Этот переключатель находится под высоким напряжением! Когда он закрыт, через него проходит 230 (или 120) В переменного тока!

    Хотя ток может течь в обоих направлениях через терминалы MT1 и MT2, они не взаимозаменяемы .
    Чтобы правильно запустить симистор, вы должны подать напряжение на затвор с клеммы MT2.Это тот, на противоположной стороне, к которой нарисованы Врата на символе.

    Симистор

    , как и тиристор, имеет интересную особенность. Его можно выключить только тогда, когда ток, протекающий через клеммы, упадет до значения, близкого к нулю.

    Из этого следуют две вещи:

    1. Симистор не подходит для управления постоянным током. В постоянном токе напряжение и, конечно же, ток никогда не опускаются до нуля. Вы можете включить нагрузку, но нет возможности выключить ее.
    2. Чтобы запустить симистор (в том числе классический SSR), все, что вам нужно, — это короткий импульс. В случае переменного тока вы должны периодически запускать его, потому что напряжение падает до нуля каждые 10 мс (или 8 мс).

    Применение симистора

    Я представлю вам две версии схемы в зависимости от ваших потребностей. Вы можете использовать простую или более сложную версию.

    Простая версия схемы

    Если вы хотите просто включить / выключить цепь нагрузки и не собираетесь регулировать мощность, то этой версии вам достаточно.

    Как вы, наверное, сразу заметите, эта схема не сильно отличается от внутренней конструкции SSR (статья о SSR). Вы можете рассматривать его как самодельную версию твердотельного реле 🙂

    Две вещи, на которые хотелось бы обратить ваше внимание:

    1. Если вы используете опто-симистор со встроенным детектором пересечения нуля (например, MOC3041), имейте в виду, что, как и в случае SSR со встроенным ZCD, задержка включения может составлять до 10 мс. (при 50 Гц).
    2. Если вы хотите контролировать индуктивную нагрузку (например,г., мотор) добавить «Демпфер». Эта схема подавляет внезапное повышение напряжения при выключении симистора. В определенных условиях это может привести к самостоятельному включению симистора. Если у вас есть время и вы хотите узнать больше по этой теме, я рекомендую Примечание по применению от ST.
    Более сложная версия

    Теперь мы откроем для себя только самые важные преимущества симистора. Используя эту версию схемы, вы имеете полную свободу выбора типа управления (подробнее об этих типах я напишу в своей статье Как управлять переменным напряжением с помощью микроконтроллера? ).

    • Управление включением / выключением — как в простой версии, электромагнитные реле и твердотельные реле.
    • Phase Control
    • Cycle Control

    Чтобы в полной мере использовать возможности симистора, мы должны добавить еще один элемент в нашу схему: наш собственный детектор нулевого пересечения. В отличие от схемы, встроенной в опто-симистор, эта версия является ручной. Он только дает нам информацию о моменте, когда сеть переменного тока достигает нулевого напряжения. Что мы будем с ним делать, это наше дело, у нас полная свобода.

    Детектор нулевого пересечения

    ZCD необходим для синхронизации момента включения симистора. В случае ON / OFF Control и Cycle Control он всегда будет как можно ближе к нулю. В случае Phase Control нам нужно будет добавить некоторую задержку.

    Практические советы
    1. Вместо оптрона с двумя светодиодами для выпрямления напряжения можно использовать мост Гретца. Подробнее об этих двух методах я писал в статье «Как определить напряжение сети переменного тока с помощью микроконтроллера».
    2. В идеальном мире момент включения всегда был бы идеально нулевым. К сожалению, мы не живем в этом, поэтому всегда будет некоторая задержка. Свернуть это хорошо, но не стоит сходить с ума 🙂

    Как это сделать?

    • Увеличение тока на входе оптопары приведет к более быстрому включению светодиода. На схеме это 200 кОм, он ограничивает ток примерно до 1 мА (при 230 В переменного тока). Этого значения достаточно для работы оптрона, но вызывает некоторую задержку.Максимальный ток светодиода вы найдете в документации к конкретной модели. Например, давайте посчитаем, какие значения имели бы резисторы, если бы мы хотели увеличить ток до 10 мА.

    Конечно, вы нигде не найдете резистор 23 кОм. В этом случае выберите ближайший, например, 24 кОм. Или вы можете выбрать два резистора и сложить их сопротивление. Использование двух резисторов имеет еще одно преимущество: напряжение и мощность распределяются пропорционально. В моем примере я выберу два резистора по 12 кОм.

    Рассчитаем новые значения силы тока и мощности.

    Не пропускайте этот шаг. Если вы выберете неправильные резисторы, они сгорят!

    Маленькие резисторы THT или SMD обычно имеют мощность 0,25 Вт. Таким образом, даже при использовании двух средств они должны выдерживать не менее 1,1 Вт каждый. Не забывайте всегда иметь буфер. Я рекомендую вам использовать два резистора по 2Вт.

    • Уменьшение подтягивающего резистора на выходе оптопары также приведет к более быстрому отклику. За счет уменьшения тока, протекающего в коллектор, он откроется раньше.Повышение устойчивости, например, к 50 кОм.
    • Третий совет коснется программной части. Я не знаю, какой микроконтроллер вы используете для этого проекта, но это не имеет значения. Каждый Arduino (ATMega), ESP, STM, PIC, Raspberry Pi выполнит свою работу. Каждый из них может генерировать внешнее прерывание с нарастающим или спадающим фронтом.

    До и после изменений график выглядит следующим образом:

    Окончательная схема

    В этой версии я использовал другой тип Optotriac.Вместо MOC3041 я использовал MOC3021. Он не имеет встроенного блока ZCD. Я позаботился об этом самостоятельно, поэтому мне это не нужно 🙂 Кроме того, если бы я хотел использовать управление фазой, это было бы невозможно. Остальная часть схемы должна быть ясной. Помните, что MT1 и MT2 не взаимозаменяемы!

    Преимущества

    • Нет движущихся частей (т.е. срок службы почти бесконечен).
    • Намного быстрее, чем электромагнитное реле.
    • Очень универсальный (можно выбрать любой способ управления).
    • При переключении не возникают помехи (если вы все делаете правильно).
    • Искры отсутствуют.
    • Низкое энергопотребление в цепи управления.
    • Не издает звуков.

    Недостатки

    • Он никогда не открывается полностью (как EMR). Таким образом, у него есть некоторый ток утечки (мкА).
    • Более высокое сопротивление, когда симистор закрыт, вызывает его нагрев.
    • Работает только с AC.
    • Невозможно подключиться напрямую к GPIO.
    • Сложнее в использовании, чем SSR и EMR.

    Симистор — сводка

    Из этой статьи вы узнали, насколько универсальным устройством является симистор.Добавив в свой проект несколько дополнительных компонентов, вы можете настроить его в точном соответствии со своими потребностями. Вы можете использовать его вместо классического реле или выбрать более сложный метод управления, такой как контроль фазы или цикла.

    Статьи по теме

    Я занимаюсь Умным домом пару…

    Как управлять переменным напряжением с помощью микроконтроллера?

    Для управления напряжением переменного тока (обычно сети переменного тока) с помощью микроконтроллера,…

    Как Умный дом экономит электроэнергию? — Примеры из реальной жизни

    Хотите уменьшить свои счета на 30 -…

    Почему симисторы в цепи создают мерцание или шум в нагрузке и как это минимизировать?

    Шум генерируется во всех полупроводниковых устройствах, включая симисторы.Симисторы используются в таких устройствах переключения мощности, как цепи управления инвертором или двигателем. Симисторы и тиристоры (кремниевые выпрямители или тиристоры) используются в приложениях переключения мощности, поскольку они могут выдерживать высокие напряжения и токи.

    Типичная схема применения симистора показана на рис. 1. В основном симистор имеет два тиристора: один проводит в течение положительного полупериода входного напряжения, а другой — во время отрицательного полупериода. Когда терминал затвора срабатывает, ток может течь либо от МТ1 к МТ2, либо от МТ2 к МТ1.

    Рисунок 1: Типичная прикладная схема переключения симистора

    Напряжение запуска (VGT), приложенное к клемме затвора, может быть положительным или отрицательным по отношению к MT2. Но они не срабатывают симметрично, вызывая различия в положительных и отрицательных полупериодах выхода. Это приводит к высокоуровневым гармоникам, вызывающим шум, и вызывает электромагнитные помехи (EMI) в цепи.

    Цепи переключения симистора

    более подвержены шуму, потому что при включении нагрузки ток внезапно возрастает от нуля до максимального значения, создавая всплеск электрических импульсов, вызывающих радиочастотные помехи (RFI).Чем больше ток нагрузки, тем хуже будут помехи.

    В электрически зашумленной среде может произойти ложное срабатывание затвора, если шумовое напряжение на затворе превышает VGT и протекает достаточно тока затвора, чтобы инициировать регенеративное действие в симисторе.

    Гармоники

    достаточно сильны, чтобы вызывать сбои и ошибки в чувствительных электронных устройствах, таких как компьютеры. Небольшой шум, создаваемый в линиях электропередач ПК, может создавать проблемы самым непредсказуемым образом.

    Некоторые способы минимизировать шум в цепи симистора:

    1. Делайте соединения ворот как можно короче.Если они жестко смонтированы, вы можете использовать витую пару или даже экранированные кабели, чтобы свести к минимуму наводки.
    2. Добавьте подходящий резистор между затвором и MT1, чтобы снизить чувствительность затвора.
    3. Установите корпус симистора с выводами на печатную плату или шкаф, чтобы устранить любой шум, вызывающий вибрацию.
    4. Установите диак на затвор симистора для более чистого переключения.
    5. Используйте демпферную цепь RC между MT1 и MT2, чтобы предотвратить преждевременное срабатывание, вызванное скачками напряжения в источнике переменного тока или индуктивными нагрузками, такими как двигатели.

    Related Posts

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *