ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไทริสเตอร์และไทรแอกสำหรับโหลดแบบเหนี่ยวนำ

เครื่องใช้ในครัวเรือนที่ทันสมัยส่วนใหญ่ที่ใช้องค์ประกอบแบบเหนี่ยวนำสามารถปรับได้เพื่อการใช้พลังงานอย่างง่ายดาย จริงนี่เป็นความจริงสำหรับกรณีเหล่านั้นเมื่อพวกเขาให้โอกาสเช่นนั้นแล้ว อย่างไรก็ตามแม้จะไม่มีอุปกรณ์นี้คุณก็สามารถปรับเปลี่ยนอุปกรณ์ด้วยมือของคุณเองได้โดยผสมผสานตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า triac เข้ากับโหลดอุปนัย

ข้อดีและข้อเสีย

มีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในตลาดที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของ triacs BT136 600E ที่ทันสมัยซึ่งในลักษณะการทำงานของพวกเขานั้นเหนือกว่า thyristor analogs อย่างมีนัยสำคัญ การใช้เซมิคอนดักเตอร์ควบคุมแบบสองทิศทางช่วยให้บรรลุข้อได้เปรียบดังต่อไปนี้:

• การลดความผิดเพี้ยนแบบไม่เชิงเส้น
• ปรับปรุงลักษณะการกำกับดูแลของวงจรทั้งหมด;
• ประหยัดเล็กน้อยในการใช้พลังงาน

ข้อได้เปรียบหลักของคอนโทรลเลอร์อิเล็กทรอนิกส์คือการไม่มีหน้าสัมผัสเชิงกลที่ล้มเหลวอย่างรวดเร็วและสร้างเสียงดังมาก

ข้อเสียที่ไม่สำคัญของอุปกรณ์เหล่านี้ ได้แก่ :

• เพิ่มความไวต่อชั่วคราวในวงจรควบคุม
• จำเป็นต้องติดตั้งหม้อน้ำเพื่อกำจัดความร้อน
• ช่วงความถี่ที่ จำกัด

แม้จะมีข้อเสียทั้งหมดเหล่านี้ แต่ตัวปรับความคงตัวของ triac สามารถใช้ปรับแรงในโหลดแบบอุปนัยได้สำเร็จ

หลักการทำงานและวัตถุประสงค์ของการใช้งาน

หลักการทำงานของคอนโทรลเลอร์ triac นั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ จำกัด ขนาดแอมพลิจูดของกระแสสลับด้วยการลดพลังงานพร้อมกันในโหลด ที่ความถี่ที่กำหนดของแรงดันไฟหลักตัวบ่งชี้นี้สามารถควบคุมได้ภายในขีด จำกัด เล็ก ๆ (ไม่เกิน 20-30%)

คุณภาพและความลึกของการปรับขึ้นอยู่กับวงจรควบคุมขององค์ประกอบ triac ซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบที่หลากหลาย

ในกรณีที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยองค์ประกอบหลายส่วน: ไดโอดหม้อแปลงแยกตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ ในอุปกรณ์ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นฟังก์ชั่นของโมดูลควบคุมจะดำเนินการโดยไมโครชิพหรือไมโครโปรเซสเซอร์ ตามวิธีการควบคุมของ triacs วิธีการต่างๆในการเปลี่ยนปริมาณพลังงานที่กำหนดให้กับโหลดนั้นเป็นไปได้ วิธีที่พบมากที่สุดที่ช่วยให้คุณได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการสูญเสียน้อยที่สุดคือการมีอิทธิพลต่อเฟสของแรงดันไฟฟ้าที่แปลงแล้ว ตามพารามิเตอร์ตัวแปรวิธีนี้เรียกว่าพัลส์เฟสและอุปกรณ์ที่ทำงานบนพื้นฐานของมันคือเครื่องปรับกำลังไฟฟ้าเฟส

วงจร Triac ถูกนำมาใช้ในอุปกรณ์จำนวนมากเมื่อทำงานกับที่คุณต้องจัดการกับโหลดอุปนัย - ขดลวดมอเตอร์โดยเฉพาะ หมวดหมู่ของเครื่องใช้อุตสาหกรรมและครัวเรือนนี้รวมถึง:

• เครื่องซักผ้าเครื่องเป่าผมเช่นเดียวกับหน่วยคอมเพรสเซอร์
• หม้อไอน้ำเครื่องดูดฝุ่นและอุปกรณ์เสริมแสงสว่างหลายรุ่น
• ปั๊มและมอเตอร์เหนี่ยวนำของเครื่องจักรโรงงาน
• อุปกรณ์หม้อไอน้ำและเตารีดบัดกรีธรรมดา

ธรรมชาติของการใช้อุปกรณ์ที่ควบคุมโดยตัวควบคุมพลังงานเฟสบน triacs เกือบจะเหมือนกัน ตัวบ่งชี้การดำเนินงานของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เท่านั้นที่แตกต่างกัน: ขนาดของกระแสไฟฟ้ากำลังโหลดประสิทธิภาพการควบคุมประสิทธิภาพและอื่น ๆ

ทำด้วยตัวคุณเอง

ใครก็ตามที่เชี่ยวชาญหลักการทำงานของเขาสามารถสร้างเครื่องควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้ด้วยมือของเขาเองในการทำเช่นนี้คุณต้องเลือกตัวเลือกของอุปกรณ์ที่เหมาะสำหรับการทำสำเนาด้วยตนเอง หนึ่งในเงื่อนไขสำหรับการเลือกที่ถูกต้องคือทำให้วงจรที่คุณชื่นชอบง่ายพอที่จะทำซ้ำ

ตัวเลือกวงจร

ในบรรดาอุปกรณ์อุตสาหกรรมรุ่นยอดนิยมที่สามารถนำมาเป็นตัวอย่างได้ดังต่อไปนี้:

• ผลิตภัณฑ์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของอุปกรณ์ BT136 600E ซึ่งเป็นวงจรสวิตช์ปรับแรงดันไฟฟ้าที่มีให้ในอินเทอร์เน็ต
• อุปกรณ์บน triacs BTA16-600 มีการสลับซับซ้อนมากขึ้น

คุณสมบัติของโซลูชั่นวงจรแรกคือการใช้ triac เพียงตัวเดียว ด้วยตัวควบคุมดังกล่าวซึ่งทำซ้ำในรูปแบบของงานโฮมเมดมันเป็นไปได้ที่จะควบคุมโหมดการทำงานของหัวแร้งในครัวเรือนที่มีกำลังไฟสูงถึง 0.09 กิโลวัตต์ นอกจากนี้หากคุณมีอุปกรณ์คุณสามารถปรับความสว่างของแสงของโคมไฟตั้งโต๊ะหรือความเร็วในการหมุนของพัดลมไฟฟ้า

ในบรรดาโซลูชั่นวงจรที่ใช้สำหรับการผลิตตัวควบคุมอิสระผลิตภัณฑ์ที่ใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ BTA16-600 ที่ทรงพลังนั้นค่อนข้างโดดเด่น คุณลักษณะของมันคือการมีหลอดนีออนรวมอยู่ในวงจรเอาท์พุท ความสว่างของแสงนั้นบ่งบอกถึงปริมาณพลังงานที่มอบให้กับโหลดในขณะนี้ซึ่งสะดวกมากสำหรับการทำงานกับผู้บริโภคจำนวนมาก

ผู้ใช้ที่ไม่เคยมีประสบการณ์กับไมโครชิพจะต้องใช้ตัวเลือกแบบรวม ชุดควบคุมนำมาจากผลิตภัณฑ์ที่เรียบง่ายโดยใช้ BT136-600E และวงจรควบคุมพร้อมหลอดไฟนีออนจะถูกใช้ที่เอาต์พุต ในสถานการณ์ที่ตัวควบคุมถูกออกแบบมาเพื่อควบคุมไฟส่องสว่างด้วยองค์ประกอบเริ่มต้นภายในของตัวเอง (เริ่มต้น) มันได้รับอนุญาตไม่ให้ตั้งค่า Neonka

สามารถทำการแปรผันของอุปกรณ์การทำซ้ำแบรนด์ภายใต้การควบคุม MAC 97A6 วงจรสวิตชิ่งนี้เหมาะสำหรับหลอดไฟ 220V

การประกอบตัวเอง

โครงสร้างของวงจรควบคุมทั่วไปบน triac ประกอบด้วยโหนดและองค์ประกอบที่จำเป็นต่อไปนี้:

• วงจรเรียงกระแสไดโอด (หรือสะพาน);
• ตัวต้านทานการปรับตัวจับซึ่งจะแสดงที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์โฮมเมด
• การ จำกัด dinistor ประเภทใด ๆ
• triac BTA16-000;
• ไฟแสดงสถานะ LED แทน Neonka;
• ฟิวส์.

หลังจากรายละเอียดทั้งหมดเหล่านี้ถูกบัดกรีเข้าสู่วงจรคุณจะต้องตรวจสอบการทำงานของแต่ละโมดูล ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องผ่านห่วงโซ่ทั้งหมดจากทางเข้าสู่การโหลด

แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ 220 โวลต์ที่แก้ไขโดยไดโอดผ่านตัวต้านทานการปรับจะถูกส่งไปยังองค์ประกอบที่ จำกัด ก่อนแล้วจึงไปยังขั้วควบคุม BTA16-000 ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของปุ่มโพเทนชิออมิเตอร์ที่ Triac จะเปิดขึ้นหรือน้อยลงเปลี่ยนปริมาณพลังงานที่จ่ายให้กับโหลด ตามคำอธิบายนี้วงจรประกอบจะถูกตรวจสอบเพื่อความถูกต้องของการประกอบและการดำเนินงาน

โดยใช้วิธีการที่ง่ายเช่นนี้มันเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนกำลังขับของหัวแร้งหรือโคมไฟตั้งโต๊ะอย่างราบรื่น

การตั้งค่าควบคุม

หลังจากเสร็จสิ้นการบัดกรีและการเชื่อมต่อที่จำเป็นทั้งหมดคุณสามารถตรวจสอบผลิตภัณฑ์โฮมเมดเพื่อความสามารถในการใช้งาน หากการเบี่ยงเบนจากโหมดปกติที่ระบุโดยคำอธิบายของการแก้ปัญหาวงจรมีการตรวจพบการตั้งค่าอุปกรณ์จะต้อง มันประกอบไปด้วยการตรวจสอบแต่ละองค์ประกอบสำหรับกระแสและแรงดันไฟฟ้า สำหรับสิ่งนี้จะสะดวกที่สุดที่จะตุนอุปกรณ์พิเศษ - มัลติมิเตอร์และดีกว่า - สโคปอิเล็กทรอนิกส์

ก่อนตั้งค่าสิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า triac ในวงจรนี้ทำหน้าที่ของตัวควบคุมเฟสวัตถุประสงค์หลักคือเพื่อสลับวงจรในช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นของจุดศูนย์โดยคำนึงถึงขนาดของโหลดปัจจุบัน

ในสถานะเริ่มต้น triac จะถูกปิดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่อิเล็กโทรดควบคุมไม่ถึงค่าที่ต้องการ เมื่อตัวเก็บประจุชาร์จผ่านโซ่ที่เปิดขึ้นเนื่องจากการมาถึงของคลื่นครึ่งหนึ่งของศักย์ไฟฟ้าศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นกับตัวไดโอดและตัวเชื่อมต่อแบบขนานจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ

กระบวนการเหล่านี้สามารถมองเห็นได้อย่างชัดเจนบนหน้าจอของออสซิลโลสโคปซึ่งการตั้งค่าเครื่องมือจะง่ายขึ้นอย่างมาก

เมื่อแรงดัน ณ จุดนี้ถึงประมาณ 30 โวลท์ Dinistor และ triac จะเปิดพร้อมกันเป็นระยะเวลาเท่ากับช่วงครึ่งคลื่น เนื่องจากการสลับของสายโซ่ควบคุมซ้ำที่ความถี่ 50 Hz เป็นครั้งคราวจึงเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนปริมาณพลังงานในโหลดภายในขีด จำกัด ที่ระบุ

หากคุณมีประสบการณ์การทำงานกับหัวแร้งและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นไปได้ที่จะรวบรวมและกำหนดค่าอุปกรณ์ควบคุมได้โดยไม่ยาก สิ่งสำคัญคือความใส่ใจและปฏิบัติตามคำแนะนำอย่างเคร่งครัด