Rakstā mēs runāsim par to, kā ar savām rokām izveidot triac jaudas kontrolieri. Kas ir simistors? Šī ir ierīce, kas veidota uz pusvadītāju kristāla. Tam ir pat 5 p-n krustojumi, strāva var iet gan uz priekšu, gan pretējā virzienā. Taču šie elementi netiek plaši izmantoti mūsdienu rūpnieciskajās iekārtās, jo tie ir ļoti jutīgi pret elektromagnētiskiem traucējumiem.
Tie arī nevar darboties ar augstām strāvas frekvencēm, tie rada lielu siltuma daudzumu, ja tie pārslēdz lielas slodzes. Tāpēc rūpnieciskajās iekārtās tiek izmantoti IGBT tranzistori un tiristori. Taču nevajadzētu aizmirst arī par triaciem - tie ir lēti, tiem ir mazs izmērs, un galvenais, liels resurss. Tāpēc tos var izmantot tur, kur iepriekš uzskaitītajiem trūkumiem nav lielas nozīmes.
Kā darbojas triac?
Iepazīstieties ar triac jaudas kontrolieri jau šodieniespējams jebkurā sadzīves tehnikā - slīpmašīnās, skrūvgriežos, veļasmašīnās un putekļu sūcējos. Citiem vārdiem sakot, visur, kur ir nepieciešama vienmērīga dzinēja apgriezienu regulēšana.
Regulators darbojas kā elektroniskā atslēga - tas aizveras un atveras ar noteiktu frekvenci, ko iestata vadības ķēde. Kad ierīce ir atbloķēta, caur to iziet pusviļņa sprieguma viļņi. Tāpēc slodzei tiek piegādāta neliela daļa no minimālās jaudas.
Vai es varu to izdarīt pats?
Daudzi radioamatieri izgatavo paši savus triac jaudas kontrolierus dažādiem mērķiem. Ar to jūs varat kontrolēt lodēšanas uzgaļa sildīšanu. Bet diemžēl tirgū var atrast gatavas ierīces, bet diezgan reti.
Tās ir zemas izmaksas, taču bieži vien ierīces neatbilst prasībām, ko pieprasa patērētāji. Tāpēc daudz vienkāršāk, izrādās, ir nevis pirkt gatavu regulatoru, bet pašam izgatavot. Šādā gadījumā varēsiet ņemt vērā visas ierīces lietošanas nianses.
Regulatora ķēde
Apskatīsim vienkāršu triac jaudas kontrolieri, ko var izmantot ar jebkuru slodzi. Vadība ir fāzes-impulsa, visi komponenti ir tradicionāli šādām konstrukcijām. Jums ir jāizmanto šādi elementi:
- Tieši triac, ar nominālo spriegumu 400 V un 10 A.
- Dinistors ar atvēršanas slieksni 32 V.
- Lai pielāgotu jaudu, tiek izmantotsmainīgais rezistors.
Strāva, kas plūst caur mainīgo rezistoru un pretestību, uzlādē kondensatoru ar katru pusviļņu. Tiklīdz kondensators uzkrāj lādiņu un spriegums starp tā plāksnēm ir 32 V, dinistors atvērsies. Šajā gadījumā kondensators tiek izlādēts caur to un pretestība triac vadības ieejai. Pēdējais atveras vienlaikus, lai strāva plūst uz slodzi.
Lai mainītu impulsu ilgumu, jāizvēlas mainīgais rezistors un dinistora sliekšņa spriegums (bet tā ir nemainīga vērtība). Tāpēc ir "jāspēlējas" ar mainīgā rezistora pretestību. Slodzes jauda ir tieši proporcionāla mainīgā rezistora pretestībai. Nav nepieciešams izmantot diodes un fiksēto rezistoru, ķēde ir paredzēta, lai nodrošinātu jaudas regulēšanas precizitāti un vienmērīgumu.
Kā ierīce darbojas
Strāvu, kas plūst caur dinistoru, ierobežo fiksēts rezistors. Ar tās palīdzību tiek regulēts impulsa garums. Drošinātājs aizsargā ķēdi no īssavienojuma. Jāņem vērā, ka dinistors katrā pusviļņā atveras vienā un tajā pašā leņķī.
Tāpēc nav plūstošās strāvas taisnošanas, izejai var pieslēgt pat induktīvo slodzi. Tāpēc transformatoram var izmantot arī triac jaudas regulatoru. Lai izvēlētos triacus, jāņem vērā, ka 200 W slodzei strāvai jābūt vienādai ar 1 A.
Shēmā tiek izmantoti šādi elementi:
- Dinistor tips DB3.
- Triacs tips BT136-600, TS106-10-4 un līdzīgi ar strāvas jaudu līdz 12 A.
- Germānija pusvadītāju diodes – 1N4007.
- Elektrolītiskais kondensators spriegumam virs 250 V, kapacitāte 0,47uF.
- Mainīgs rezistors 100 kOhm, nemainīgs - no 270 omi līdz 1,6 kOhm (atlasīts empīriski).
Regulatora ķēdes īpašības
Šī shēma ir visizplatītākā, taču varat atrast arī nelielas tās variācijas. Piemēram, dažreiz dinistora vietā tiek novietots diodes tilts. Dažās shēmās tiek konstatēta kapacitātes un pretestības ķēde, kas nomāc traucējumus. Ir modernāki dizaini, kuros tiek izmantota mikrokontrolleru vadības shēma. Izmantojot šādu shēmu, jūs iegūstat precīzu strāvas un sprieguma regulēšanu slodzē, taču to ir grūtāk īstenot.
Sagatavošanās darbi
Lai saliktu triac jaudas kontrolieri elektromotoram, jums vienkārši jāievēro šāda secība:
- Vispirms ir jānosaka tās ierīces parametri, kas tiks pievienota regulatoram. Raksturlielumi ietver: fāžu skaitu (vai nu 3, vai 1), nepieciešamību precīzi pielāgot jaudu, spriegumu un strāvu.
- Tagad jums ir jāizvēlas konkrēts ierīces veids - digitālā vai analogā. Pēc tam jūs varat izvēlēties komponentus atbilstoši slodzes jaudai. Būtībā, priekšsimulācijā var izmantot īpaši izstrādātu programmatūru.
- Aprēķiniet siltuma izkliedi. Lai to izdarītu, reiziniet divus parametrus - nominālo strāvu (ampēros) un sprieguma kritumu triacā (voltos). Visus šos datus var atrast elementa raksturlielumos. Rezultātā jūs iegūsit jaudas izkliedi, kas izteikta vatos. Pamatojoties uz šo vērtību, jums ir jāizvēlas radiators un dzesētājs (ja nepieciešams).
- Iegādājieties visas nepieciešamās preces vai sagatavojiet tās, ja tādas ir.
Tagad varat pāriet tieši uz ierīces montāžu.
Regulatora montāža
Pirms montējat triac jaudas regulatoru saskaņā ar shēmu, jums jāveic virkne darbību:
- Izkārtojiet celiņus uz tāfeles un sagatavojiet vietnes, kurās vēlaties instalēt elementus. Iepriekš nodrošiniet vietu triaka un radiatora uzstādīšanai.
- Instalējiet visus elementus uz tāfeles un pielodējiet tos. Gadījumā, ja jums nav iespējas izgatavot iespiedshēmas plati, ir pieļaujama virsmas montāža. Vadiem, kas savieno visus elementus, jābūt pēc iespējas īsiem.
- Pievērsiet uzmanību, vai, pievienojot triac un diodes, tiek ievērota polaritāte. Ja marķējuma nav, apzvaniet elementus ar multimetru.
- Pārbaudiet ķēdi, izmantojot multimetru pretestības režīmā.
- Nostipriniet triaku uz radiatora, lai labāk saskartos ar virsmu, ieteicams izmantot termopastu.
- Visu ķēdi var uzstādīt plastmasācase.
- Iestatiet mainīgā rezistora pogu galējā kreisajā pozīcijā un ieslēdziet ierīci.
- Izmēriet sprieguma vērtību ierīces izejā. Ja pagriežat rezistora pogu, spriegumam pakāpeniski jāpalielinās.
Kā redzat, DIY triac jaudas kontrolieris ir noderīgs dizains, ko var izmantot ikdienas dzīvē gandrīz bez ierobežojumiem. Šīs ierīces remonts ir lēts, jo izmaksas ir diezgan zemas.
