בקר כוח רעש נמוך Triac. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

בקר כוח רעש נמוך Triac. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / רגולטורים של זרם, מתח, כוח

בקרי כוח טריניסטורים עם בקרת פאזה תוארו שוב ושוב בדפי המגזין שלנו. אבל, למרבה הצער, רבים מהם הם מקורות חזקים של הפרעות אלקטרומגנטיות, מה שמגביל את היקף המכשירים. רגולטורים מקומיים זרים מצוידים בהכרח במסנן דיכוי רעשים מובנה. יתרה מכך, רמת ההפרעות שהם יוצרים חייבת לעמוד בתקנים המחמירים שאומצו במדינה מסוימת. כותב המאמר מדבר על אחד הרגולטורים הללו.

התוכנית של וסת הכוח עם בקרת פאזה-פולס מוצגת באיור. 1. הוא מורכב על פי הסכימה הקלאסית על דיניסטור 32V סימטרי (VD3) ו-TIC226M triac (VS1). עם כל חצי גל של מתח הרשת, הקבל C1 נטען על ידי הזרם הזורם דרך הנגדים R2, R3. כאשר המתח עליו מגיע ל-32 V, הדיניסטור נפתח והקבל C1 מתפרק במהירות דרך הנגד R4, הדיניסטור VD3 ואלקטרודת הבקרה של הטריאק. לפיכך, הטריאק נשלט ברביעים I ו-III: כאשר המתח באנודה המותנית של הטריאק (מסוף VS1 העליון לפי המעגל) חיובי, גם דופק הבקרה חיובי, ועם מתח שלילי - קוטביות שלילית.

ווסת כוח רעש נמוך של Triac

ערך ההספק בעומס המחובר למחבר X1 תלוי כמה זמן הטריאק יהיה דולק במהלך כל חצי מחזור של מתח הרשת. הרגע שבו הטריאק מופעל נקבע על ידי מתח הסף של הדיניסטור וקבוע הזמן (R2 + R3)C1. ככל שההתנגדות של חלק הקלט של הנגד המשתנה R2 גדולה יותר, פרק הזמן שבו הטריאק נמצא במצב סגור ארוך יותר, כך ההספק בעומס נמוך יותר. הדירוגים של מרכיבי קבועי הזמן המצוינים בתרשים מספקים טווח כמעט שלם של בקרת הספק פלט - מ-0 עד 99%.

כדי להשיג בקרת כוח מוצא חלקה מספיק, הנגד המשתנה R2 חייב להיות עם המאפיין של קבוצה B. הנגד של קבוצה B מתאים גם הוא, אבל אז יהיה צורך להפעיל אותו בצורה כזו שהעלייה בהספק המוצא ( כלומר, עם ירידה בהתנגדות של הנגד המשתנה) מתרחשת במהלך סיבוב הכפתורים שלו נגד כיוון השעון.

המעגל שנוצר על ידי דיודות VD1, VD2 והנגד R1 מבטיח התאמה חלקה בהספק מוצא מינימלי. בלעדיו, למאפיין בקרת הבקר יש היסטרזיס. לדוגמה, הבהירות של מנורת ליבון המשמשת כעומס, עם עלייה בהספק המוצא, משתנה בפתאומיות מאפס ל-3 ... 5% מהבהירות המרבית. המהות של תופעה זו היא כדלקמן. עם התנגדות גבוהה של הנגד R2, כאשר המתח על פני הקבל C1 אינו עולה על 30 V, הדיניסטור אינו נפתח במהלך כל חצי המחזור של מתח החשמל והספק המוצא הוא אפס. יחד עם זאת, בזמן שמתח הרשת עובר דרך "אפס", המתח על הקבל הוא בעל ערך אפס, ובחצי המחזור הבא, הקבל פרוק לחלק ניכר מהזמן. אם ההתנגדות של הנגד R2 מופחתת, אז לאחר שהמתח על הקבל יתחיל לעבור את סף הדיניסטור, הקבל יפרק בסוף חצי המחזור ויתחיל מיד להיטען בחצי המחזור הבא , אז הדיניסטור ייפתח מוקדם יותר בחצי המחזור החדש. מעגל הדיודה-נגד מפרק את הקבל כאשר מתח הרשת משתנה מחצי גל שלילי לחיובי ובכך מבטל את ההשפעה של עלייה ראשונית פתאומית בהספק בעומס.

הנגד R4 מגביל את הזרם המרבי דרך הדיניסטור לכ-0,1 A ומאט את תהליך פריקת הקבל C1. זה מספק משך פולס ארוך יחסית, מספיק כדי להפעיל בצורה מהימנה את ה-triac VS1 אפילו עם רכיב אינדוקטיבי משמעותי של העומס. עם הדירוגים של הנגד R4 והקבל C1 המצוינים בתרשים, משך דופק הבקרה הוא 130 מיקרון. חלק ניכר מהזמן הזה זורם זרם דרך אלקטרודת הבקרה של הטריאק, המספיק לפתיחת הטריאק בכל רבע - עבור טריאק 32V זה מתאים ל-50 mA.

דיניסטור סימטרי 32V (VD3) מבטיח את אותה זווית פתיחה של הטריאק בשני חצאי הגלים של מתח הרשת. כתוצאה מכך, הרגולטור המתואר לא יתקן את מתח הרשת, כך שבמקרים רבים ניתן להשתמש בו אפילו לשליטה בעומס המחובר אליו באמצעות שנאי. ניתן להחליף את הדיניסטור 32V באנלוגי שלו, המורכב על טרנזיסטורים של מבנים שונים, כפי שמוצג באיור. 2. גשר דיודה VD4-VD7 מבטיח את הסימטריה של בקרת טריאק, ודיודת זנר בעלת הספק נמוך VD8 קובעת את הסף לפעולה אנלוגית. טרנזיסטורים VT1 ו-VT2 חייבים לעמוד בזרם בסיס דחף משמעותי (לפחות 0,1 A). מקדם העברת הזרם הסטטי של בסיס הטרנזיסטור VT2 הוא לפחות 50. דיודות הגשר חייבות לעמוד גם בזרם דופק ישיר של לפחות 0,15 A. לדוגמה, מתאימות דיודות מסדרת KD103 עם כל אינדקס אותיות.

ווסת כוח רעש נמוך של Triac

המתח המרבי המותר של דיודות וטרנזיסטורים של האנלוג הדיניסטור חייב להיות לפחות 30% יותר ממתח הייצוב של דיודת הזנר VD8, כלומר לפחות 50 וולט. ניתן להשתמש בשתי דיודות זנר בעלות הספק נמוך על ידי הפעלתן בסדרה כך שמתח הייצוב הכולל שלהם הוא 25 .. .30 V. נגדים R7 ו-R8 מספקים יציבות אנלוגית בטמפרטורה גבוהה.

ה-TIC226M triac, שהזרם המותר שלו הוא 8 A, מאפשר לך לשלוט בעומס בהספק של עד 1 קילוואט. עבור עומסים של עד 2 קילוואט, ניתן להשתמש בטריאקים עם זרם מותר של 15 ... 16 A.

במקום ה-TIC226M triac, אתה יכול להשתמש בטריניסטור הביתי KU208G. עם זאת, יש לו רגישות גרועה משמעותית. לפעולה אמינה, זרם של לפחות 208 mA בטמפרטורת סביבה של -250 מעלות צלזיוס או 60 mA בטמפרטורת החדר חייב לזרום דרך אלקטרודת הבקרה של הטריניסטור KU170G. לכן, בעת שימוש בטריניסטור KU208G, יש להפחית את ההתנגדות של הנגד R4 ל-100 אוהם, ואת השראות של המשרן L1 ל-100 μH. בהתאם לכך, טרנזיסטורים ודיודות באנלוגי של דיניסטור (איור 2) חייבים לעמוד בפני זרמים של עד 0,3 A.

רמת ההפרעות שיוצר רגולטור כזה תהיה גבוהה משמעותית. בנוסף, תהיה לו פחות יציבות כאשר הוא פועל על עומס עם רכיב אינדוקטיבי.

נפילת המתח על פני הטריאק VS1 היא בערך 2 וולט, לכן, עם עומס של יותר מ-100 וואט, יש להתקין את הטריאק על גוף קירור מתאים. בעומס נמוך יותר, לוח מעגל הרגולטור עצמו יכול לשמש כיור קירור. לשם כך, יש למקם את הטריאק במארז TO220 בצד נייר הכסף של המעגל המודפס, להבריג עם בורג M3 עם אום, ולהשאיר שטח נייר כסף של 5 ... 2 סמ"ר. מתחת לאתר ההתקנה של triac.

בעיצובים חובבים, גשר דיודה וטריניסטור משמשים לעתים קרובות במקום טריאק, מה שמגדיל את עלות הרכיבים ואת גודל המבנה. פתרון זה מכפיל בערך את אובדן ההספק בווסת ומצמצם את טווח העומסים המותרים. בנוסף, קבל האחסון נטען במתח חד קוטבי, שכפי שצוין נכון במאמרו של א' מסלוב "שוב על בקר הכוח של הטריניסטורים" (ראה "רדיו", 1994, מס' 5, עמ' 37) , מוביל לתקלות בווסת בהספק מותקן נמוך.

אם כבר מדברים על המאמר של א' מסלוב, אי אפשר שלא להזכיר שהשיטה שהוא מציע להפחתת קצב עליית המתח על הטריניסטור (dV / dt) עלולה להוביל לנזק לטריניסטר עקב עומס יתר שלו בזרם פולס בשעה רגע ההפעלה, מאחר וזרם הפריקה של הקבל המרחף את הטריניסטור, אינו מוגבל בשום צורה. אם נעשה שימוש בקבלים באיכות גבוהה עם התנגדות פנימית נמוכה, ה-SCR ייהרס כמעט בוודאות על ידי חריגה מהערך הנוכחי או קצב הזרם הנוכחי (dV/dt). כדי לבטל את החיסרון הזה, יש צורך לחבר נגד תיל או נגד פחמן בתפזורת עם התנגדות של לפחות 10 אוהם בסדרה עם קבל האחסון. נגדי סרטי מתכת וסרטי פחמן אינם מתאימים למטרה זו, מכיוון שהם עלולים להיכשל עקב פיזור הכוח המיידי הגדול ברגע הפעלת הטריניסטור.

בווסת ההספק המתואר (ראה איור 1), קצב השינוי של המתח על הטריאק VS1 מוגבל על ידי הקבלים C2, C3, וזרם הפריקה שלהם כאשר הטריאק נפתח מוגבל על ידי המשנק L1. טריאקים מודרניים עומדים בקצב עליית מתח של 50 ... 200 V / μs, וחלקם אפילו עד 750 V / μs, כך שהקיבול הקטן יחסית של הקבלים C2, C3 מונע נסיעות שווא של הטריאק אפילו עם עומסים אוהםים נמוכים . מצער לציין של-SCR ביתי מיושן מסדרת KU208 יש רק 10 V / μs.

במקביל, המשרן L1 והקבלים C2, C3 יוצרים מסנן דיכוי רעשים במעבר נמוך. המשרן חייב לעמוד בזרם העומס ללא רוויה של המעגל המגנטי. כליבה מגנטית, המחבר השתמש בטבעת בקוטר חיצוני של 26,5, קוטר פנימי של 14,5 ועובי של 7,5 מ"מ עשויה אבקת ברזל עם חדירות מגנטית של 75. הפיתול מכיל 58 פיתולים של חוט PEV-2 עם קוטר של 1 מ"מ. משנק כזה מתאים לפעולה עם עומס של עד 1 קילוואט. בעת שימוש בטריניסטור KU208G, יש להפחית את מספר הסיבובים של המשרן ל-40.

קבלים C2 ו-C3 חייבים להיות מסוג X1 או X2 (זהו הייעוד הבינלאומי של קבלים), שתוכננו במיוחד לחיבור בין חוטי רשת; הם נמצאים בבתים עשויים מפלסטיק מכבה עצמי, המונע שריפות האפשריות במהלך התמוטטות הקבלים. במקרה של קבלים מסוג זה, יש לציין את המתח הנקוב שלו של 250VAC, המתאים לשימוש ברשת זרם חילופין (AC = זרם חילופין, כלומר זרם חילופין). בנוסף, על המארזים לשאת את הסמלים של מעבדות הבדיקה שבדקו סוג זה של קבלים ומצאו אותו מתאים לשימוש ברשת ה-AC. המקרים של קבלים טובים לרוב עמוסים בסימנים כאלה, שכן הם נבדקו במעבדות רבות. במקרים קיצוניים, במקום קבל מסוג X1 או X2, ניתן להשתמש בקבל של סרט מתכת או נייר עם מתח נקוב של לפחות 400 וולט.

מחבר: א.קוזנצוב, מוסקבה

ראה מאמרים אחרים סעיף רגולטורים של זרם, מתח, כוח.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

רובוט להדפיס 27.11.2015

כדי להדפיס בתלת מימד מיקרורובוט צף בצורת כריש, חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בלה ג'ולה, בראשות הפרופסורים צ'ן שאוצ'ן וג'וזף ואן, השתמשו במכשיר מיקרו-אלקטרומכני. הוא מורכב משני מיליון מראות, שכל אחת מהן מצוידת בכונן משלה.

בפקודה, הכוננים נותנים לכל מראה את ההטיה הרצויה, וקרן האור האולטרה סגול הנופלת עליהם נשברת לחתיכות כך שכל אלומה חדשה מאירה את הנקודה הרצויה. בשלב זה, הנוזל הרגיש לאור מתמצק, במקרה זה היה זה הידרוג'ל פוליאתילן גליקול דיאקרילט. במקביל, מודפסים פסלונים זעירים רבים.

אבל זה לא הכל. ההדפס מגיע בשכבות, כך שעל ידי הוספת נוזלים חדשים והסרת ישנים, ניתן לשנות את הרכב הפסלון. בפרט, ננו-חלקיקי פלטינה הוטבעו בזנב של כריש מיקרו בגודל 120x30 מיקרומטר, ותחמוצת ברזל באף. פלטינה מפרקת מי חמצן (כלומר, דגי ניסוי שחו בתמיסה שלו) ומבטיחה את תנועתם; חלקיקים מגנטיים באף מאפשרים לשלוט בתנועה זו.

בנוסף, ננוגרנולות פולידיאצטילן נכללו בשכבה העליונה של הדג - חומר זה נקשר למולקולות ארס דבורים - וצבע שזוהר באדום בעת אינטראקציה עם הארס. לאחר שהשיקו את הדגים לתמיסה המכילה מי חמצן ורעל, החוקרים היו משוכנעים בהצלחתם: הדגים ספגו במהירות את האחרון ונדלקו.

כעת, בעזרת ננו-חלקיקים אחרים בזנב, יש צורך ללמד את הדגים להשתמש באנרגיה ממרכיבי הנוזלים הביולוגיים, ואז הם ישמשו כחיישנים לחומרים מסוכנים או כלי העברת סמים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ ניסויים עם פסולת אלקטרונית

▪ Freescale מרחיבה את מגוון המיקרו-בקרים לרכב

▪ טכנולוגיה של חיבורים אלחוטיים בין שבבים בתוך שבב

▪ סיליקון במקום נחושת

▪ כוח הרוח מגיע לשיא של 1 TW

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר התגליות המדעיות החשובות ביותר. מבחר מאמרים

▪ מאמר סמובר על עץ וחשמל. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר למה אנחנו שומעים הדים? תשובה מפורטת

▪ מאמר Kerguelen כרוב. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר משדר משיכה לטלפון. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר התאמה, נעלמים! סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר