Обикновен регулатор на тиристорни мощност: описание, схема и устройство

Регулаторите на мощността на тиристорите са най-често срещаните проекти, които правят радиолюбителите. Изчезнали са часовете, когато инсталирането на оборудване е направено чрез запояване на ютии с мощност от 80 W и повече. Модерните елементи са с малки размери и могат лесно да се залепят с запояващо желязо, чиято мощност е 40 W и дори по-малко. Но проблемът е, че такъв инструмент често се прегрява, пуши и съска. Тънкият пръст, който произвежда цялата работа, много бързо изгаря, е покрит със слой от въглерод. Много е трудно да се произвежда спойка с такова устройство.

За какво е необходим контролер на мощност?

Регулаторът на мощността на спойлера върху тиристора позволява да се зададе праговата прагова стойност. Инструментът обаче няма да има точно калибриране, тъй като напрежението в мрежата може да варира от 200 до 250 волта. В някои случаи и изобщо намалява до критична стойност от 170-180 V. Ето защо трябва да се съсредоточите върху това, как спойлерът се държи, когато го докоснете с жила. Кожицата трябва да бъде пушена и разтопена, но без да се пръска и съскане. Запояването трябва да се окаже блестящо и контур.

Устройства за регулиране на захранването не се нуждаят от запояващи системи - вече има единици вградена стабилизация на температурата, отопление и температурни контролери, както и цифровата индикация на всички параметри. Но цената на станцията за запояване е много висока - най-простият ще струва 3000 рубли. И ако извършвате работа с малки обеми, можете да използвате обикновена запояваща машина с мощност до 25 W и тиристорен регулатор. Разбира се, качеството на запояване зависи от опита на капитана.

Принцип на работа на тиристорите

Тиристорът е четирислоен полупроводников елемент на структурата p-n-p-n. В DC ​​схеми, тези елементи не се прилагат, тъй като в този случай е много трудно да го изключите. Тиристорите се използват при разработването на устройства, които работят в схеми с високо напрежение и ток. И ако тиристорът ще работи при постоянен ток, тогава трябва да отидете на различни трикове.

На схемите тиристорът е означен приблизително същият като полупроводниковия диод. С единствената разлика има и контролен изход. Всъщност, тиристорът може да се използва в токоизправители, тъй като има едностранна проводимост. Но той може да се използва като уреда само ако положително напрежение е приложено към контролния електрод. В съветската литература тиристорите се наричат ​​контролни диоди. Докато импулсът бъде изпратен на контролния терминал, елементът е напълно затворен. И във всички посоки.

Свързване на светодиода за индикация на операцията

Чрез тиристора към захранването 9 V свързан светодиод през ограничителния резистор. С помощта на бутона, напрежението от делителя, сглобено на резисторите, тече към тиристорния контролен електрод. В този случай елементът влиза в отворено състояние и преминава през тока, който тече към светодиода.

Бутонът, използван във веригата, няма ключалка, но когато се освободи, светодиодът ще продължи да свети все така. Следователно, натискането на бутона дава текущ импулс, който ще отвори тиристорния преход и ще доведе до светване на светодиода. И многократно натискане няма да накара светодиода да изгасне или да промени яркостта на светлината. Такава схема може да се използва в обикновен тиристорен регулатор на мощността, за да се направи индикация.

Малки нюанси

Тиристорът е OK, ако скокът се отвори с натискане на бутона. От това състояние само външни фактори могат да го извадят. Такова просто устройство може да се използва, например, за диагностициране на здравето на даден елемент.

Но има и изключения. Например, когато бутонът бъде натиснат, светодиодът светва и след като бъде освободен, той веднага се изключва. Какъв може да е проблемът? Не, всичко със силата на натискане е нормално - качеството на веригата не зависи от нея. Работата не зависи от продължителността на импулса. Тогава от какво? Съществува такава характеристика, каквато е токът на задържане - възможно е да е по-малко във веригата, отколкото в паспорта на тиристора.

За да работи всичко, просто трябва да инсталирате обикновена лампа с нажежаема жичка вместо диод, излъчващ светлина. Струва си да се отбележи, че задържащият ток е характеристика, която има много широко разпространение. В някои случаи е необходимо да изберете тиристор за използване в дадена верига. За внесените елементи токът на холдинга е с по-малък спред, така че те се използват все по-често в дизайна.

Как мога да затворя тиристорния преход?

Но проблемът е, че няма начин да затворите елемента. Прилагайки напрежение към контролния електрод, можете да включите само светодиода. Има елементи от тип за заключване. Но те не се използват в тиристорни регулатори на мощност или прекъсвачи. Общите тиристори се изключват само ако токът в анодно-катодната област престане да тече.

Най-лесният начин е да изключите батерията (DC напрежение) от цялата верига. В този случай тиристорът ще се затвори и светодиодът ще изгасне. И ако отново свържете батерията към веригата, светодиодът няма да се включи. Ще трябва да кликна върху бутона, за да стартира цялата схема.

Вторият начин да затворите тиристора

Друг начин да затворите тиристора е да затворите анода и катода. Но тук в регулаторите на напрежение и мощност на тиристори се използва не диод, излъчващ светлина, а по-скоро мощна спирала. И топлинната инерция е доста голяма. При превключване на тиристори по този начин можете да намалите мощността на спиралата (спойка) с 50%. По същия начин има регулиране на мощността в домакинските микровълнови фурни.

Проектирането на прост контролер на мощност

Фигурата показва практическа схема на тиристорния регулатор на мощността. Имайте предвид, че не е необходимо да намалявате мощността на спиралата до нула, поради което е възможно да се регулира само положителния полукръг на мрежовото напрежение. Отрицателните могат да влязат в спирала от запояващо желязо чрез полупроводников диод. Това ще намали мощността наполовина.

Но положителният полукръг ще отиде до тиристора, с който ще се получи регулацията. Контролът на елемента е много прост - два резистора и един кондензатор. Кондензаторът се зарежда, след което се подава напрежение към тиристорния контролен електрод. В момента, когато напрежението на клемите на кондензатора е достатъчно високо, тиристорът ще се включи. И положителният половин цикъл на мрежовото напрежение ще започне да тече към товара. По това време кондензаторът се разрежда.

С помощта на променлив резистор, монтиран в електрическата верига на кондензатора, скоростта на зареждане се регулира. Оттук може да се види прост модел: колкото по-бързо се зарежда кондензаторът, толкова по-бързо се отваря тиристорният преход. Следователно положителната част от половината период на мрежовото напрежение е по-вероятно да се зареди. Тази характеристика се използва във всички тиристорни регулатори на мощността без изключение, контролните вериги имат само различни конструкции.

Комплексни регулаторни схеми

Горната схема може да се използва за управление на мощността на запояващото желязо. Но проблемът е, че няма плавна настройка, може да се появят скокове и веригата работи само с половин цикъл. Малко по-сложна верига на регулатора на мощността на тиристора KU202H или подобна може да бъде приложена с малко усложнения.

И сега помислете за по-сложна конструкция на тиристорния регулатор на мощността. Лесно е да го съберете със собствените си ръце, просто трябва да намерите правилните компоненти. Дизайнът използва транзисторен тип KT117 - това е развитието на съветски инженери, има две бази и един емитер, няма колектор. Този елемент се използва само в схеми, където е необходимо генериране на импулси. Ако няма начин да се намери такъв транзистор, той може да бъде сглобен от две. Както при предишния дизайн, само положителната половин вълна е регулирана, но по-гладка. Променлив резистор регулира скоростта на увеличаване на заряда на кондензатора, което отваря тиристора.

Но схемата, при която два половин цикъла се регулират едновременно:

Този димър, напрежението, идващо от мрежата, минава през диодния мост и се изправя. Тиристорната управляваща схема се захранва от ценерови диоди. Чрез използването на мостов токоизправител е възможно да се регулират и двата полупериода на мрежовото напрежение.