Dimmer fatti in casa. Quarta parte Dispositivi pratici a tiristori

Le basi dei dimmer e dei regolatori di potenza sono, di regola, tiristori e triac. Il funzionamento di questi dispositivi a semiconduttore è stato descritto nelle tre parti precedenti dell'articolo e ora è possibile conoscere il dispositivo di alcuni dispositivi pratici sui tiristori. Tutti i circuiti da considerare utilizzano il principio di controllo di fase descritto alla fine. terza parte dell'articolo.

In primo luogo, conosciamo schemi abbastanza semplici che contengono una piccola quantità di dettagli, e almeno quindi, i più convenienti per la ripetizione in condizioni amatoriali. Tuttavia, i circuiti possono essere più complessi, ma l'algoritmo per il loro funzionamento è sempre lo stesso: regolare la luminosità della sorgente luminosa. A volte ci sono schemi che combinano il dimmer attuale e interruttore crepuscolareo uno schema per accendere senza problemi la lampada. Ma prima, gli schemi più semplici.

Per non tornare alla parte precedente dell'articolo ogni volta, forse questo inserire di nuovo l'immagine a questo punto nel testo.

immagine 1. Diagrammi di temporizzazione di un regolatore di potenza di fase

L'ombreggiatura verticale corrisponde al tiristore nello stato e la potenza fornita al carico è proporzionale all'area delle aree ombreggiate.

Nella foto 2 mostra un semplice circuito dimmer che consente solo di regolare luminosità della lampadasenza funzionalità aggiuntive.

immagine 2. Dimmer semplice

Viene fornita la tensione di rete attraverso il fusibile FU1 ponte raddrizzatore VD1 - VD4, nella diagonale a cui sono collegati il ​​tiristore CC VS1 e la lampada EL1. In alcuni schemi, la lampada è inclusa nella diagonale del ponte per la corrente alternata, ma questo non è importante. Il tiristore viene applicato abbastanza potente, che consente di controllare il carico fino a 1000 W, come indicato sullo schema elettrico. Se tale potenza non è richiesta, è possibile sostituire il tiristore con un altro, ad esempio della serie KU202M, che consentirà di controllare la luminosità di una lampada con una potenza di almeno 500 W.

Il regolatore utilizza il metodo di controllo di fase: gli impulsi vengono ricevuti sull'elettrodo di controllo a tiristori che sono sfasati rispetto alla tensione sull'anodo. Il circuito che genera impulsi di controllo è costruito su un transistore a due basi VT1 a singola giunzione tipo KT117A. Questo transistor non ha analoghi estranei.

Lo scopo principale di questo transistor è costruire i generatori più semplici - tweeter, circuiti di innesco per alimentatori a impulsi (utilizzati negli alimentatori dei televisori della serie 3USTST), nonché generatori di impulsi di controllo in circuiti di controllo di fase simili a quelli considerati. Questo generatore funziona come segue.

La tensione di rete rettificata attraverso i resistori R3, R4 è stabilizzata dai diodi Zener collegati in serie VD5 VD6 a un livello di circa 22 - 25 V, che dipende da istanze specifiche dei diodi zener. Questa tensione, a proposito, è pulsante, corrisponde al diagramma a) nella figura 1.

Questa tensione di ondulazione attraverso i resistori R6, R7 carica il condensatore C2. Non appena la tensione che attraversa raggiunge il valore di apertura del transistor a singola giunzione VT1, si apre e il condensatore C1 viene scaricato attraverso la sua transizione B2 - B1, resistori R1, R2 e UE del tiristore VS1, a seguito della quale si forma un impulso di controllo, il tiristore si apre e la corrente passa attraverso il carico. Quando la tensione di ondulazione rettificata passa attraverso lo zero, il tiristore si chiude e rimane chiuso fino all'arrivo dell'impulso di apertura successivo.

La velocità di carica del condensatore C2 è regolata dalla resistenza R7.Quando la sua resistenza è minima (il motore viene portato a sinistra secondo il diagramma), la velocità di carica è massima, il tiristore si aprirà all'inizio del semiciclo, facendo passare la massima potenza nel carico. Quando il motore del resistore R7 si sposta a destra secondo lo schema, la velocità di carica del condensatore C2 diminuisce, pertanto, l'impulso che controlla il tiristore VS1 verrà formato in seguito. Poiché questa regolazione è fase e la fase è misurata da unità angolari - radianti, dicono che l'impulso si forma ad un certo angolo, in questo caso più tardi rispetto alla massima potenza nel carico. Questo processo è mostrato in figura. 1 sugli schemi b, c, d.

Nel diagramma, la linea tratteggiata mostra il LED HL1 e la resistenza R8. Il loro scopo è mostrare che il dispositivo è collegato alla rete, oltre a monitorare lo stato della lampada, a meno che, ovviamente, il regolatore non sia impostato al minimo. Ma, in effetti, il regolatore è abbastanza funzionale senza questa aggiunta, o come le opzioni non diranno ora.

La configurazione del dispositivo è abbastanza semplice. Con il resistore R6 portato a zero, il resistore R7 viene selezionato in modo che la luminosità della lampada sia massima. Questa impostazione dipende dal valore del condensatore C2, il cui valore può anche richiedere la selezione entro i limiti indicati nel diagramma.

Fig. 3. Dimmer fatto in casa

Nel circuito considerato, un tiristore viene utilizzato come elemento di commutazione, quindi, al fine di poter regolare sia le semionde positive che negative della tensione di rete, nel circuito deve essere utilizzato un ponte a diodi sufficientemente grande.

Se la potenza di carico è prossima al massimo consentito, il tiristore e con esso i diodi a ponte dovranno essere installati su un dissipatore di calore - radiatore, il che aumenta ulteriormente le dimensioni del dispositivo e la complessità della sua fabbricazione. Per sbarazzarsi dell'uso di un potente ponte raddrizzatore, viene utilizzata la connessione contro-parallela di due tiristori, che non è anche molto conveniente e tecnologicamente avanzata.

L'uso di tiristori simmetrici - i triac danno risultati molto migliori: in un caso contiene già due contro-tiristori collegati in parallelo. Nella foto 4 Viene mostrato un circuito modificato usando un triac.

immagine 4. Dimmer sul triac

Un leggero affinamento del circuito gli consentirà di ridurne leggermente le dimensioni, mentre la potenza di carico rimane invariata. Anche l'unità di avvio a tiristori è realizzata su un transistor a giunzione singola KT117A, solo il transistor è caricato su un trasformatore T1 corrispondente. Tale coordinamento è necessario per ottenere impulsi di controllo senza un componente costante. Ciò consente di aprire il triac in entrambi i periodi intermedi positivi e negativi della tensione di rete.

Il trasformatore corrispondente è realizzato su un anello di ferrite di dimensioni K16 * 10 * 4 di ferrite del marchio più comune НМ2000. L'avvolgimento 1 contiene 80 e l'avvolgimento 2 contiene 60 giri del filo PELSHO-0,12. Prima dell'avvolgimento, i bordi taglienti dell'anello devono essere smussati con carta vetrata o una lima diamantata per evitare danni all'isolamento e l'anello stesso deve essere avvolto con un nastro di vernice sottile, in casi estremi, nastro adesivo.

Il ponte raddrizzatore VD1 - VD4 viene utilizzato solo per alimentare l'unità di regolazione, nonché un nuovo elemento di circuito: l'unità per l'avvio regolare del carico. Pertanto, i diodi in esso contenuti sono a bassa potenza, oltre a quelli indicati nello schema, è possibile utilizzare 1N4007, sono adatti a quasi tutte le occasioni. Il gruppo soft start è assemblato sui transistor VT2, VT3.

Il suo lavoro è il seguente. All'accensione, il condensatore C2 inizia a caricarsi sul circuito VD6, R10. Attraverso il diodo VD5, la tensione attraverso il condensatore C2 inizia ad aprire i transistor VT3 e VT2. La resistenza della sezione emettitore-collettore del transistor VT2 diminuisce, quindi la resistenza totale della sezione R4, VT2, R5 diminuisce uniformemente e anche la velocità di carica del condensatore C1 aumenta gradualmente, la luminosità della lampada aumenta.

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Continuazione dell'articolo: Dimmer fatti in casa. Parte 5. Alcuni schemi più semplici

Boris Aladyshkin