V článku si povieme, ako si vyrobiť triakový regulátor výkonu vlastnými rukami. čo je simistor? Ide o zariadenie postavené na polovodičovom kryštáli. Má až 5 p-n prechodov, prúd môže prechádzať vpred aj v opačnom smere. Tieto prvky sa však v moderných priemyselných zariadeniach veľmi nepoužívajú, pretože sú veľmi citlivé na elektromagnetické rušenie.
Tiež nemôžu pracovať pri vysokých prúdových frekvenciách, pri spínaní veľkých záťaží generujú veľké množstvo tepla. Preto sa v priemyselných zariadeniach používajú IGBT tranzistory a tyristory. Netreba však prehliadať ani triaky - sú lacné, majú malú veľkosť a čo je najdôležitejšie, vysoký zdroj. Preto ich možno použiť tam, kde vyššie uvedené nevýhody nehrajú veľkú rolu.
Ako funguje triak?
Zoznámte sa s regulátorom výkonu triaku ešte dnesje to možné v akýchkoľvek domácich spotrebičoch - v brúskach, skrutkovačoch, práčkach a vysávačoch. Inými slovami, všade tam, kde je potrebné plynulé nastavenie otáčok motora.
Regulátor funguje ako elektronický kľúč – zatvára a otvára sa pri určitej frekvencii, ktorá je nastavená riadiacim obvodom. Keď je zariadenie odblokované, prechádza ním polvlna napätia. Preto sa do záťaže dodáva malý zlomok minimálneho výkonu.
Zvládnem to sám?
Mnoho rádioamatérov vyrába svoje vlastné triakové regulátory výkonu na rôzne účely. S ním môžete ovládať zahrievanie spájkovacieho hrotu. Ale, žiaľ, na trhu sa dajú nájsť hotové zariadenia, no pomerne zriedkavo.
Sú nízke náklady, no častokrát nespĺňajú požiadavky, ktoré spotrebitelia požadujú. Preto je oveľa jednoduchšie, ako sa ukazuje, nekupovať hotový regulátor, ale vyrobiť si ho sami. V tomto prípade budete môcť vziať do úvahy všetky nuansy používania zariadenia.
Okruh regulátora
Pozrime sa na jednoduchý triakový regulátor výkonu, ktorý možno použiť s akoukoľvek záťažou. Riadenie je fázovo-pulzné, všetky komponenty sú pre takéto konštrukcie tradičné. Musíte použiť nasledujúce prvky:
- Priamo triak, dimenzovaný na 400 V a 10 A.
- Dinistor s prahom otvorenia 32 V.
- Na nastavenie výkonu sa používapremenlivý odpor.
Prúd, ktorý preteká cez premenlivý odpor a odpor, nabíja kondenzátor každou polvlnou. Akonáhle kondenzátor nahromadí náboj a napätie medzi jeho doskami je 32 V, dinistor sa otvorí. V tomto prípade je kondenzátor vybitý cez ňu a odpor na riadiaci vstup triaku. Ten sa súčasne otvára, takže prúd prechádza do záťaže.
Ak chcete zmeniť trvanie impulzov, musíte vybrať premenlivý odpor a prahové napätie dinistora (toto je však konštantná hodnota). Preto sa musíte "pohrať" s odporom premenlivého odporu. V záťaži je výkon priamo úmerný odporu premenlivého odporu. Nie je nutné použiť diódy a pevný odpor, obvod je navrhnutý tak, aby zabezpečil presnosť a plynulosť riadenia výkonu.
Ako zariadenie funguje
Prúd, ktorý tečie cez dinistor, je obmedzený pevným odporom. S jeho pomocou sa nastavuje dĺžka impulzu. Poistka chráni obvod pred skratom. Treba poznamenať, že dinistor v každej polvlne sa otvára pod rovnakým uhlom.
Nedochádza teda k usmerňovaniu pretekajúceho prúdu, dokonca je možné na výstup pripojiť aj indukčnú záťaž. Preto je možné použiť triakový regulátor výkonu aj pre transformátor. Pri výbere triakov je potrebné vziať do úvahy, že pre zaťaženie 200 W je potrebné, aby sa prúd rovnal 1 A.
V schéme sú použité nasledujúce prvky:
- Dinistor typu DB3.
- Triaky typu BT136-600, TS106-10-4 a podobné s menovitým prúdom do 12 A.
- Nemecké polovodičové diódy – 1N4007.
- Elektrolytický kondenzátor pre napätie nad 250V, kapacita 0,47uF.
- Variabilný odpor 100 kOhm, konštantný - od 270 Ohm do 1,6 kOhm (empiricky vybraný).
Vlastnosti obvodu regulátora
Táto schéma je najbežnejšia, ale môžete nájsť aj jej malé variácie. Napríklad niekedy je namiesto dinistora umiestnený diódový mostík. V niektorých obvodoch sa zistilo, že reťazec kapacity a odporu potláča rušenie. Existujú modernejšie návrhy, ktoré používajú schému riadenia na mikrokontroléroch. S takýmto obvodom získate jemnú reguláciu prúdu a napätia v záťaži, ale je ťažšie implementovať.
Prípravné práce
Ak chcete zostaviť regulátor výkonu triaku pre elektromotor, stačí dodržať túto postupnosť:
- Najprv musíte určiť charakteristiky zariadenia, ktoré bude pripojené k regulátoru. Medzi vlastnosti patrí: počet fáz (buď 3 alebo 1), potreba jemného nastavenia výkonu, napätia a prúdu.
- Teraz si musíte vybrať konkrétny typ zariadenia – digitálne alebo analógové. Potom si môžete vybrať komponenty podľa výkonu záťaže. V podstate presimulácia môže používať špeciálne navrhnutý softvér.
- Vypočítajte rozptyl tepla. Za týmto účelom vynásobte dva parametre - menovitý prúd (v ampéroch) a pokles napätia na triaku (vo voltoch). Všetky tieto údaje možno nájsť medzi charakteristikami prvku. V dôsledku toho získate stratový výkon, vyjadrený vo wattoch. Na základe tejto hodnoty musíte vybrať chladič a chladič (ak je to potrebné).
- Zakúpte si všetky potrebné položky alebo si ich pripravte, ak ich máte.
Teraz môžete prejsť priamo k montáži zariadenia.
Zostava regulátora
Skôr ako zostavíte regulátor výkonu triaku podľa schémy, musíte vykonať sériu akcií:
- Nasmerujte dráhy na doske a pripravte miesta, na ktoré chcete prvky nainštalovať. Vopred zabezpečte priestor na montáž triaku a radiátora.
- Nainštalujte všetky prvky na dosku a prispájkujte ich. V prípade, že nemáte možnosť vyrobiť plošný spoj, je povolená povrchová montáž. Drôty, ktoré spájajú všetky prvky, by mali byť čo najkratšie.
- Venujte pozornosť tomu, či je dodržaná polarita pri pripájaní triaku a diód. Ak tam nie je žiadne označenie, zazvoňte prvky pomocou multimetra.
- Skontrolujte obvod pomocou multimetra v režime odporu.
- Opravte triak na radiátore, pre lepší kontakt s povrchom je vhodné použiť teplovodivú pastu.
- Celý obvod je možné nainštalovať do plastuprípad.
- Nastavte gombík variabilného odporu do polohy úplne vľavo a zapnite zariadenie.
- Zmerajte hodnotu napätia na výstupe zariadenia. Ak otočíte gombíkom odporu, napätie by sa malo postupne zvyšovať.
Ako môžete vidieť, svojpomocný triakový regulátor napájania je užitočný dizajn, ktorý možno použiť v každodennom živote takmer bez obmedzení. Oprava tohto zariadenia je lacná, pretože náklady sú pomerne nízke.
