מכשיר בקרת טריאק חסכוני. תכנית, תיאור

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

מכשיר בקרת טריאק חסכוני. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / ספקי כוח

המכשיר מיועד למוצרי אוטומציה ביתיים קומפקטיים וחסכוניים. הוא מחבר ומנתק באופן עצמאי עומס אחד או יותר לספק כוח 220V AC בהתאם לאות לוגי חיצוני. במקרה זה, הדופק השולט על הטריאק נוצר עם משך מינימום מספיק כדי לפתוח אותו [1].

בנוסף, תזמון הפעלת העומס מקושר לרגעים שבהם מתח הרשת חוצה אפס, והעומס מקבל תמיד מספר שלם של תקופות של מתח רשת. זה מפחית את רמת רעש המיתוג, שחשוב במיוחד לעומסים בעלי הספק גבוה, וגם מבטיח שאין רכיב DC של זרם העומס.

מכשיר בקרת טריאק כלכלי
אורז. 1 (לחץ להגדלה)

באיור. איור 1 מציג תרשים של מכשיר לשליטה עצמאית של שני עומסים. עומס 1 משתנה על ידי triac VS2. הוא נשלט על ידי האלמנטים DD1.1, DA1, VD2, VD3, R7, R9, R11, R12. באופן דומה, עומס 2 משתנה על ידי triac VS3, אשר נשלט על ידי האלמנטים DD1.2, DA2, VD4, VD5, R8, R10, R13, R14. כך תוכלו לשלוט בכל מספר עומסים, בעוד ש-C1, R1-R3 משותפים לכולם. האלמנטים R4-R6, C2-C4, VD1, VD6, VD7, VS1, DA3 יוצרים ספק כוח, שהמתח שלו מסופק גם להתקן הבקרה החיצוני. הוא מספק מתח מוצא של 12 וולט עם זרם עומס של עד 100 mA. היחידה פועלת על פי העיקרון המתואר במאמר [2] של ספק כוח עם קבל נטל ויחידה להגבלת מתח מוצא באמצעות דיודת זנר ואנלוגי טרנזיסטור של תיריסטור. אבל במקום SCR אנלוגי, נעשה שימוש במכשיר אמיתי VS1, כפי שמוצג באיור. 1.

המאמר הקודם שלי [3] מתאר יחידת בקרת טריאק בטיימר KR1441VI1 עם משך קבוע של פולסי בקרה, ולכן השימוש בה במקרה של בקרת עומס עם רכיב אינדוקטיבי קשה. במאמר זה מגבלה זו מתבטלת. עומסים יכולים להיות מנורות פלורסנט קומפקטיות ("חיסכון באנרגיה") עם נטל אלקטרוני. אם מתברר שמנורה חסכונית המחוברת למכשיר מהבהבת מעת לעת כשהוא כבוי, כדאי לנסות לבחור טריאק עם זרם דליפה נמוך יותר, ואם זה נכשל, לעקוף את המנורה עם נגד או קבל, כמו מומלץ במאמר [4].

הטריגרים של המיקרו-מעגל DD1 משמשים לסנכרון הרגעים שבהם הטריאקים מופעלים עם מעברי מתח הרשת דרך אפס. קלט D של כל טריגר הוא בקרה - מסופק לו אות שקובע אם העומס המתאים מופעל או כבוי.

Divider R2R3 מבטיח אספקת פולסי שעון לכניסות C של כפכפים ברגעים בהם המתח המיידי ברשת עובר ערך האפס וגדל (בחוט הרשת העליון בתרשים ביחס לתחתון). לפיכך, פעימות השעון עוקבות בתדר של 50 הרץ באופן סינכרוני עם הרשת. ברגע שהמכשיר מחובר לרשת, פעימה דרך מעגל R1C1 קובעת את המכשיר כך שכל העומסים כבויים.

הבה נשקול את פעולת המכשיר באמצעות הדוגמה של מיתוג עומס 1. לאחר הפעלת הכוח, הדק DD1.1 מוגדר לרמה גבוהה ביציאה ההפוכה ולרמה נמוכה במוצא הישיר. כאן ולמטה, הרמות הלוגיות מסומנות ביחס לקו החשמל -12 V. טריגר זה מוגדר לאותו מצב כאשר כניסתו D (פין 5) מחוברת לחוט החשמל השלילי לאחר שפולס שעון מגיע לכניסה C ( סיכה 3). דיודות VD2 ו-VD3 נפתחות. רמה גבוהה דרך דיודה VD2 מסופקת לכניסה E (אות הפעלה - פין 4) של טיימר DA1, והכניסה S שלו מוגדרת לרמה נמוכה. כתוצאה מכך, הפלט של טיימר DA1 (הפינים המחוברים 3 ו-7) מוגדר לרמה גבוהה. לא זורם זרם דרך אלקטרודת הבקרה של triac VS2, הטריאק סגור, עומס 1 מנותק.

כאשר קלט D של הדק DD1.1 מחובר לחוט המתח החיובי, לאחר שפולס שעון מגיע לכניסה C, הדק מוגדר לרמה גבוהה במוצא הישיר ולרמה נמוכה ביציאה ההפוכה. דיודות VD2 ו-VD3 נסגרות. מצב הטיימר DA1 נקבע על ידי ערכי המתח ביציאות המחלק R11R7R9, המחוברים לכניסות E ו-S של הטיימר. ההתנגדויות של הנגדים של מחלק זה נבחרות כך שהזרם זורם דרך אלקטרודת הבקרה של triac VS2 כאשר הערך המוחלט של המתח U2-i בין האלקטרודות 2 ו-1 שלו עולה על 9,8 V.

לכניסת הטיימר E יש עדיפות גבוהה יותר מ-S, ול-S יש עדיפות גבוהה יותר מ-R. כניסת הטיימר R מחוברת לפלוס של ספק הכוח שלה. לכן הטיימר נמצא במצב נמוך ביציאה, אלא אם האותות בכניסות E ו-S מונעים זאת. כל עוד הערך המוחלט של המתח U2-1 נמוך מ-9,8 V, רמה גבוהה בכניסת E מאפשר הגדרה בכניסת S. מתח ברמה נמוכה בכניסה S מציב את הטיימר למצב פלט גבוה. אין זרם זורם דרך אלקטרודת הבקרה triac VS2, עומס 1 מנותק.

אם המתח U2-i גדול מ+9,8 וולט, אז המתח בכניסת S חורג מסף המיתוג, לכן, עם אות מכניסת R, הטיימר עובר למצב פלט נמוך. זרם זורם מאלקטרודת הבקרה של triac VS2 דרך הנגד המגביל זרם R12 אל היציאה של הטיימר. Triac VS2 נפתח ומחבר עומס 1 לרשת.

אם U2-1 קטן מ-9,8 וולט, שתי הכניסות E ו-S מונעות נמוכות. כניסת E נמוכה מפעילה את מצב פלט הטיימר הנמוך. זרם זורם מאלקטרודת הבקרה של triac VS2 דרך הנגד המגביל זרם R12 אל היציאה של הטיימר. Triac VS2 נפתח ומחבר עומס 1 לרשת.

לאחר פתיחת triac VS2, המתח על פניו יורד כמעט לאפס, וכתוצאה מכך טיימר DA1, כמתואר לעיל, נכנס למצב ברמה גבוהה במוצא, הזרם דרך אלקטרודת הבקרה של triac VS2 מפסיק, וכתוצאה מכך חסכוני. שליטה בטריאק.

אם יש צורך להפעיל עומס 1 לאחר חיבור כניסת D של ההדק DD1.1 עם חוט החשמל השלילי, וכבוי עם החוט החיובי, החלף את החיבורים של הכניסות S ו-R, כמו גם את יציאות של טריגר זה.

נגדים R12 ו-R14 קובעים את הזרם של אלקטרודות הבקרה של הטריאקים, שמגיע ל-100 mA עבור ההתנגדות של 100 אוהם המצוינת בתרשים. זרם זה מספיק כדי לפתוח את רוב הטריאקים KU208G ואת כל ה-TS106-10-4. אם הטריאקים המשמשים נבחרים כך שהם נפתחים בזרם של 50 mA או מותקנים טריאקים זרים MAC16D או VTA216-500V, אשר מובטחים להיפתח בזרם של 50 mA, אז ניתן להגדיל את ההתנגדות של הנגדים R12 ו-R14 עד 200 אוהם.

מכיוון שהטריאק נשלט על ידי מתח של קוטביות שלילית על אלקטרודת הבקרה ביחס לאלקטרודה 1 שלה המחוברת לחוט המשותף, נדרש מתח בעל קוטביות שלילית כדי להפעיל את המכשיר.

ההתקן המוצע יכול להיות מופעל גם מאספקת החשמל של התקן הבקרה, שהפלט שלו מחובר לקבל C4, תוך התבוננות בקוטביות. במקרה זה, האלמנטים R4-R6, C2, C3, VD1, VD6, VD7, VS1, DA3 אינם מותקנים. בהיעדר רכיב אינדוקטיבי מורגש בעומס, המכשיר צורך זרם של כ-200...300 μA לעומס. עם זאת, עבור הפעלה אמינה, ספק הכוח חייב לספק זרם פלט של לפחות 6 mA לעומס.

כדאי לזכור את החיבור הגלווני לרשת ולנקוט באמצעי זהירות. יש למקם את המכשיר במתחם מבודד ולא להיות מחובר ישירות למכשירים אחרים מלבד אלו שהוא מחבר. כדי להגביר את הבטיחות החשמלית, מומלץ לחבר את חוט הרשת המשותף ל"אפס", את חוט הרשת השני ל"פאזה", כפי שמוצג בתרשים.

מכשיר בקרת טריאק כלכלי
איור. מספר

אם התקן הבקרה מייצר אותות לוגיים של קוטביות חיובית ביחס לחוט המשותף, הם מסופקים באמצעות התקן תואם, שהתרשים שלו מוצג באיור. 2. ההתנגדות של הנגד R1 (בקילו אוהם) מחושבת באמצעות הנוסחה R1 = (Uвx1-0,7 V) / 0,1 mA, כאשר UBX1 הוא המתח של האות ברמה גבוהה של קוטביות חיובית (בוולטים). המכנה של הנוסחה הוא הזרם המחושב המרבי דרך הנגד הזה 0,1 mA. מצוין באיור. 2 ההתנגדות שלו מתאימה לרמת אות TTL גבוהה.

מכשיר בקרת טריאק כלכלי
איור. מספר

אם למכשיר הבקרה אין ספק כוח משלו, ניתן להפעיל אותו מאספקת חשמל דו-קוטבית עם קבל נטל, שהמעגל שלו מוצג באיור. 3. הוא מדורג לפלט זרם של עד 100mA בכל מתח. התקן הבקרה מופעל ממתח חיובי, והמוצע מופעל ממתח שלילי.

לא כדאי להחליף את שבב HEF4013BP באנלוגים, מכיוון שכניסות הספירה שלו מצוידות בטריגרים של Schmitt. עם זאת, ניתן להשתמש במיקרו-מעגלים זרים אחרים מסדרת 4013B. כמוצא אחרון, אתה יכול להשתמש ב-K561TM2, אבל אז בין פינים 3, 11 ופין 7 עליך לחבר דיודת Schottky KD923A, KD922A, KD922B או 1N17-1N19 (אנודה לפין 7), המונעת זרימת זרם דרך המגן הפנימי. דיודות. למרות שזרם זה אינו חורג מהערך המותר של 561 mA עבור סדרת K10, הוא מוביל לפעולה לא נכונה של המיקרו-מעגל.

ניתן להחליף טיימרים KR1441VI1 במיובאים דומים ICM7555IPA, ILC555N, GLC555. אפשר גם להשתמש בטיימרים כפולים, כמו GLC556, ICM7556IPD.

מייצב משולב עם מתח מוצא של -12 V (DA3 באיור 1 ו-DA2 באיור 3) יכול להיות מסדרות KR1168EN12, KR1199EN12 או מסוג 79L12 מיובא. מעגל המיקרו KR1170EN5 (DA1 באיור 3) ניתן להחלפה ב-2931AZ-5 אנלוגי.

טרנזיסטור VT1 (ראה איור 2) - כל אחד מסדרת KT3107. ניתן להחליף את הטריאק MAS97A4 (VS1 באיור 3) ב-MAS97A6, MAS97A8, כמו גם בכל אחת מסדרות ה-VT131. SCR VS1 (ראה איור 1) - כל אחת מסדרות KU251, MCR100, VT149.

דיודות VD1, VD7 באיור 1 ו-VD3, VD4 באיור 3 הן מהסדרות KD105, 2D212, KD212 (למעט KD212B ו-KD212G), D237 (למעט D237V, D237G ו-D237L), KD243, 1N4001, 1N4007, 521. ניתן להחליף דיודות KDXNUMXA בדיודות סיליקון אחרות בעלות הספק נמוך. דיודת זנר

ניתן להחליף את KS216Zh (VD6 באיור 1) ב-2S216ZH, KS508V, 1 N4703, BZX55-C16. מתח הייצוב של דיודת הזנר בשימוש צריך להיות בטווח של 15,5...16,5 וולט בזרם של 2 mA.

מיובאים קבלים בעלי קיבולת של 3,3 μF עם מתח נקוב של 400 V (C2 באיור 1 ו-C1 באיור 3), המסומנים "AC", המיועדים להכללה במעגל זרם חילופין.

ספרות

Volodin V. שליטה חסכונית בטריאק. - רדיו, 2003, מס' 6, עמ'. 27, 28.
Tsesaruk N. מייצב מיתוג של ספק כוח קבלים. - רדיו, 1999, מס' 11, עמ'. 39.
Gavrilov K. יישום של מעגל המיקרו KR1441VI1. - רדיו, 2011, מס' 6, עמ'. 34-36.
מורוז ק. ביטול הבהוב של מנורת פלורסנט חסכונית באנרגיה. - רדיו, 2012, מס' 4, עמ'. 41.

מחבר: ק' גברילוב

ראה מאמרים אחרים סעיף ספקי 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

פלטפורמת InterCentrino 2 23.08.2008

אינטל מלבה מזה זמן רב את העניין הציבורי בפלטפורמת סלולר חדשה, שהשחרור המיוחל שלה סוף סוף התרחש.

פיתוח זה נועד להגביר את האוטונומיה של מחשבים ניידים ולשפר את מאפייני המהירות שלהם. כחלק מהפלטפורמה מוצגים מספר מעבדים חדשים, סט של לוגיקה מערכתית, מתאם WiMAX מעודכן וטכנולוגיית Turbo Memory. המעבדים משתמשים בארכיטקטורת Core המבוססת ומיוצרים בטכנולוגיית התהליך של 45 ננומטר.

טווח התדרים של מוצרים חדשים הוא בטווח של 2,263,06 GHz. היגיון המערכת של הסדרה ה-45 נבדל על ידי ביצועים מוגברים משמעותית של הגיהנום הגרפי של פיטר (עד 70%) והיכולת לעבור בין ליבת הווידאו המשולבת לכרטיס דיסקרטי, או, כדי לחסוך באנרגיה, האחרון יכול להיות כבוי לחלוטין.

ה-Wi-Fi Link 5000 תומך ב-802.11 draft-N במהירויות העברת נתונים עד פי XNUMX, בעוד Turbo Memory משתמש בזיכרון פלאש מובנה כדי להאיץ את המחשב הנייד.

עוד חדשות מעניינות:

▪ תאוות הנדודים מרוששת את החיים

▪ אוהבי אגוזים חיים יותר

▪ לדים כפולים

▪ דשני פוספט יחזיקו מעמד רק 10 שנים

▪ מעבד Intel Core i9-13900KS

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר Consumer Electronics. בחירת מאמרים

▪ מאמר Dubina stoerosovaya. ביטוי עממי

▪ מאמר של מי המצבה שלו אומר שהוא היה בעלה של אלמנתו של אדם אחר? תשובה מפורטת

▪ מאמר מתכת גומי. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר בדיקה פעילה לאוסילוסקופ. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר אישה באוויר. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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