Регулятор мощности на симисторе схема: симисторный и тиристорный, системы индикации и схемы

симисторный и тиристорный, системы индикации и схемы

Практически в любом радиоэлектронном устройстве в большинстве случаев присутствует регулировка по мощности. За примерами далеко ходить не надо: это электроплиты, кипятильники, паяльные станции, различные регуляторы вращения двигателей в устройствах.

• Регулятор мощности на симисторе
• Напряжение на тиристоре
  • Простая схема
  • С генератором на основе логики
  • На основе транзистора КТ117

Способов, по которым можно собрать регулятор напряжения своими руками 220 В, в Сети полно. В большинстве случаев это схемы на симисторах или тиристорах. Тиристор, в отличие от симистора, более распространённый радиоэлемент, и схемы на его основе встречаются гораздо чаще. Разберём разные варианты исполнения, основанные на обоих полупроводниковых элементах.

Регулятор мощности на симисторе

Симистор, по большому счету, – это частный случай тиристора, пропускающий ток в обе стороны, при условии, что он выше тока удержания.

Один из его недостатков – это плохая работа на высоких частотах. Поэтому его часто используют в низкочастотных сетях. Для построения регулятора мощности на основе обычной сети 220 В, 50 Гц он вполне подходит.

Регулятор напряжения на симисторе используется в обычных бытовых приборах, где нужна регулировка. Схема регулятора мощности на симисторе выглядит следующим образом.

• Пр. 1 – предохранитель (выбирается в зависимости от требуемой мощности).
• R3 – токоограничительный резистор – служит для того чтобы при нулевом сопротивлении потенциометра остальные элементы не выгорели.
• R2 – потенциометр, подстроечный резистор, которым и осуществляется регулировка.
• C1 – основной конденсатор, заряд которого до определённого уровня отпирает динистор, вместе с R2 и R3 образует RC-цепь
• VD3 – динистор, открытие которого управляет симистором.
• VD4 – симистор – главный элемент, производящий коммутацию и, соответственно, регулировку.

Основная работа возложена на динистор и симистор. Сетевое напряжение подаётся на RC-цепочку, в которой установлен потенциометр, им в итоге и регулируется мощность. Производя регулировку сопротивления, мы меняем время зарядки конденсатора и тем самым порог включения динистора, который, в свою очередь, включает симистор. Демпферная RC-цепь, подключённая параллельно симистору, служит для сглаживания помех на выходе, а также при реактивной нагрузке (двигатель или индуктивность) предохраняет симистор от скачков высокого обратного напряжения.

Симистор включается, когда ток, проходящий через динистор, превышает ток удержания (справочный параметр). Отключается, соответственно, когда ток становится меньше тока удержания. Проводимость в обе стороны позволяет настроить более плавную регулировку, чем это возможно, например, на одном тиристоре, при этом используется минимум элементов.

Осциллограмма регулировки мощности представлена ниже. Из неё видно, что после включения симистора оставшаяся полуволна поступает на нагрузку и при достижении 0, когда ток удержания уменьшается до такой степени, что симистор отключается. Во втором «отрицательном» полупериоде происходит тот же процесс, т. к. симистор обладает проводимостью в обе стороны.

Напряжение на тиристоре

Для начала разберёмся, чем отличается тиристор от симистора. Тиристор содержит в себе 3 p-n перехода, а симистор – 5 p-n переходов. Не углубляясь в детали, если говорить простым языком, симистор обладает проводимостью в обоих направлениях, а тиристор – только в одном. Графические обозначения элементов показаны на рисунке. Из графики это хорошо видно.

Принцип работы абсолютно такой же. На чём и построена регулировка по мощности в любой схеме. Рассмотрим несколько схем регулятора на тиристорах. Первая простейшая схема, которая в основе повторяет схему на симисторе, описанную выше. Вторая и третья – с применением логики, схемы, которые более качественно гасят помехи, создаваемые в сети переключением тиристоров.

Простая схема

Простая схема фазового регулирования на тиристоре представлена ниже.

Единственное её отличие от схемы на симисторе – это то, что регулировка происходит только положительной полуволны сетевого напряжения. Времязадающая RC-цепь путём регулирования величины сопротивления потенциометра регулирует величину отпирания, тем самым задавая выходную мощность, поступающую на нагрузку. На осциллограмме это выглядит следующим образом.

Из осциллограммы видно, что регулировка мощности идёт путём ограничения напряжения поступающего на нагрузку. Образно говоря, регулировка заключается в ограничении поступления сетевого напряжения на выход. Регулируя время заряда конденсатора путём изменения переменного сопротивления (потенциометра). Чем выше сопротивление, тем дольше происходит заряд конденсатора и тем меньше мощности будет передано на нагрузку. Физика процесса подробно описана в предыдущей схеме. В этом случае она ничем особым не отличается.

С генератором на основе логики

Второй вариант более сложный. В связи с тем, что процессы коммутации на тиристорах вызывают большие помехи в сети, это плохо влияет на элементы, установленные на нагрузке. Особенно если на нагрузке находится сложный прибор с тонкими настройками и большим количеством микросхем.

Такая реализация тиристорного регулятора мощности своими руками подойдёт для активных нагрузок, например, паяльник или любые устройства нагрева. На входе стоит выпрямительный мост, поэтому обе волны сетевого напряжения будут положительными. Обратите внимание, что при такой схеме для питания микросхем понадобиться дополнительный источник постоянного напряжения +9 В. Осциллограмма из-за наличия выпрямительного моста будет выглядеть следующим образом.

Обе полуволны теперь будут положительными из-за влияния выпрямительного моста. Если для реактивных нагрузок (двигатели и другие индуктивные нагрузки) наличие разно полярных сигналов предпочтительно, то для активных – положительное значение мощности крайне важно. Отключение тиристора происходит также при приближении полуволны к нулю ток удержания подаёт до определённого значения и тиристор запирается.

На основе транзистора КТ117

Наличие дополнительного источника постоянного напряжение может вызвать затруднения, если его нет, и вовсе придётся городить дополнительную схему. Если дополнительного источника у вас нет, то можно воспользоваться следующей схемой, в ней генератор сигналов на управляющий вывод тиристора собран на обычном транзисторе. Есть схемы на основе генераторов, построенных на комплементарных парах, но они более сложные, и здесь мы их рассматривать не будем.

В данной схеме генератор построен на двухбазовом транзисторе КТ117, который при таком применении будет генерировать управляющие импульсы с периодичностью, задаваемой подстроечным резистором R6. На схеме ещё реализована система индикации на базе светодиода HL1.

• VD1-VD4 – диодный мост, выпрямляющий обе полуволны и позволяющий выполнять более плавную регулировку мощности.
• EL1 – лампа накаливания – представлена вроде нагрузки, но может быть любой другой прибор.
• FU1 – предохранитель, в этом случае стоит на 10 А.
• R3, R4 – токоограничительные резисторы – нужны, чтобы не сжечь схему управления.
• VD5, VD6 – стабилитроны – выполняют роль стабилизации напряжения определённого уровня на эмиттере транзистора.
• VT1 – транзистор КТ117 – установлен должен быть именно с таким расположение базы №1 и базы №2, иначе схема будет не работоспособна.
• R6 – подстроечный резистор, определяющий момент, когда поступает импульс на управляющий вывод тиристора.
• VS1 – тиристор – элемент, обеспечивающий коммутацию.
• С2 – времязадающий конденсатор, определяющий период появления управляющего сигнала.

Остальные элементы играют незначительную роль и в основном служат для токоограничения и сглаживания импульсов. HL1 обеспечивает индикацию и сигнализирует только о том, что прибор подключён к сети и находится под напряжением.

Схемы регуляторов мощности (диммеров) на симисторах

Принцип работы симисторных регуляторов мощности (напряжения) в цепях
переменного тока.

Что такое симистор, принцип его работы, а также справочные характеристики некоторых популярных приборов мы с Вами внимательно рассмотрели на странице &nbspСсылка на страницу.
Там же мы отметили, что симистор пришёл на смену рабочей лошадке-тиристору и практически полностью вытеснил его из электроцепей переменного тока.

Вспомним пройденный материал.
Отличительной чертой симистора является то, что при подаче на его управляющий электрод тока (напряжения), прибор переходит в проводящее состояние, замыкая нагрузку, причём проводит ток, независимо от полярности, приложенного к нагрузке напряжения.
Полярность открывающего напряжения должна быть либо отрицательной для обеих полярностей напряжения на условном аноде, либо совпадать с полярностью “анодного” напряжения (т.

е. быть плюсовой в момент прохождения положительной полуволны и минусовой – в момент прохождения отрицательной).

Итак. Важным плюсом симисторных схем в электроцепях переменного тока является отсутствие выпрямительных устройств, и двухполюсность напряжения в нагрузке, что даёт возможность подключать их, помимо всего прочего, как трансформаторам, так и электродвигателям переменного тока.

Познакомимся с расхожими схемами симисторных регуляторов.

Для начала давайте рассмотрим простейшую, но вполне себе работоспособную схему симисторного регулятора мощности с фазово-импульсным управлением, позволяющего работать с нагрузками вплоть до 1200 Вт.

Рис.1

При замене симистора на другой, с большей величиной допустимого тока, мощность нагрузки можно увеличивать практически неограниченно.

А теперь – как это всё работает?
В начале действия положительного полупериода симистор закрыт. По мере увеличения сетевого напряжения конденсатор С1 заряжается через последовательно соединённые резисторы R1 и R2. Причём увеличение напряжения на конденсаторе С1 отстаёт (сдвигается по фазе) от сетевого на величину, зависящую от суммарного сопротивления резисторов и номинала ёмкости С1. Чем выше значения резисторов и конденсатора – тем больше сдвиг по фазе.
Заряд конденсатора продолжается до тех пор, пока напряжение на нём не достигнет порога пробоя динистора (около 35 В). Как только динистор откроется (следовательно, откроется и симистор), через нагрузку потечёт ток, определяемый суммарным сопротивлением открытого симистора и нагрузки.
При этом симистор остаётся открытым до конца полупериода, т.е. момента, когда полуволна сетевого напряжения приблизится к нулевому уровню.

Переменным резистором R2 устанавливают момент открывания динистора и симистора, производя тем самым регулировку мощности, подводимой к нагрузке.

При действии отрицательной полуволны принцип работы устройства аналогичен.

Диаграммы напряжения на нагрузке при различных значениях переменного резистора приведены на Рис. 1 справа.

Для предотвращения ложных срабатываний триаков, вызванных переходными процессами в индуктивных нагрузках (например, в электродвигателях и обмотках трансформаторов), симисторы должны иметь дополнительные компоненты защиты. Это, как правило, демпферная RC-цепочка (снабберная цепь) между силовыми электродами триака, которая используется для ограничения скорости изменения напряжения (на схеме Рис.1 показана синим цветом).

В некоторых случаях, когда нагрузка имеет ярко выраженный ёмкостной характер, между силовыми электродами необходима индуктивность для ограничения скорости изменения тока при коммутации.

Существуют и различные модификации приведённой выше простейшей схемы диммера.

Рис.2

Дополнительная цепочка R3 C2 (Рис.2 слева) призвана увеличить максимально достижимый фазовый сдвиг между сетевым напряжением и напряжением, поступающим на левый вывод динистора, что в свою очередь позволяет производить более глубокую регулировку мощности, подводимой к нагрузке.

На схеме, приведённой на Рис.2 справа, цепь, образованная диодами D1, D2 и резистором R1, обеспечивает плавность регулировки при минимальной выходной мощности. Без неё характеристика управления регулятором имеет гистерезис, что проявляется в скачкообразном повышении регулируемой мощности от нуля до 3…5% от максимальной.

Диодно-резисторная цепочка разряжает конденсатор при переходе сетевого напряжения от отрицательной к положительной полуволне и, тем самым, устраняет эффект скачкообразного начального увеличения мощности в нагрузке.

Изредка можно встретить устройства, в которых регулировка мощности производится посредством отдельной схемы, которая формирует импульсы с регулируемой длительностью для управления симистором.
Такие диммеры обладают значительно лучшими характеристиками, чем представленные выше, однако обратной стороной медали является повышенная сложность устройств и необходимость наличия отдельного источника питания схемы. Исключения составляют устройства, выполненные на специализированных ИМС. Примером такой микросхемы является фазовый регулятор КР1182ПМ1.

Рис.3

Применение КР1182ПМ1 в регуляторах мощности (Рис.3) позволяет добиваться как хорошей повторяемости, так и широкого диапазона перестройки и высокой температурной стабильности.

А если уж мы решили заморачиваться созданием отдельной схемы формирования управляющих импульсов, то имеет смысл отказаться от фазово-импульсного метода управления, и обратиться в сторону регуляторов мощности, работающих по принципу пропускания через нагрузку определённого целого числа периодов сетевого напряжения в единицу времени.
При таком способе регулирования появляется возможность включения симистора вблизи точки пересечения сетевым переменным напряжением нулевого потенциала, вследствие чего радикально снижается уровень помех, вносимых в электросеть.
Освещение таким диммером не запитаешь ввиду заметного мерцания, а вот для беспомехового регулирования мощности электронагревательных приборов – самое то.

Рис.4

Данная схема (Рис.4) перекочевала со страницы https://www.radiokot.ru/circuit/power/converter/50/ и представляет собой модификацию регулятора мощности, описанного в журнале Радио, 2009, № 9, с. 40–41 «В.Молчанов Симисторный регулятор мощности». Вот, что пишет автор.

«Устройство предназначено для беспомехового регулирования мощности электронагревательных приборов, работающих от сети переменного тока 220 В.
Кроме снижения уровня коммутационных помех, в регуляторе реализован принцип пропускания в нагрузку целого числа периодов сетевого напряжения. При таком способе регулирования с высокой точностью обеспечивается отсутствие постоянной составляющей напряжения на нагрузке, вследствие чего дополнительно снижается уровень искажений, вносимых в электросеть. Это особенно важно в случае мощной нагрузки.
Максимальная мощность нагрузки, подключаемой к регулятору, составляет 1 кВт. Потребляемый регулятором ток от сети не превышает 4 мА (действующее значение), типовое потребление – 3,5 мА.

На микросхеме DD1 и элементах R1, C1, VD1, VD2 выполнен синхронизированный с сетью генератор прямоугольных импульсов. Период импульсов, вырабатываемых генератором, составляет около 1,3 с. Резистор R1 регулирует скважность импульсов. Элементы DD1.1, DD1.2 и DD1.3, DD1.4 включены как два RS‑триггера, на входы которых (выводы 1 и 9 микросхемы) через делитель R7R6 поступает часть сетевого напряжения. Транзисторы VT1 и VT2 выполняют функцию мощного инвертора логических сигналов для управления симистором. Питание устройства осуществляется через параметрический стабилизатор, в котором задействованы балластный резистор R7, стабилитрон VD3 и сглаживающий конденсатор C3. Когда напряжение на верхнем по схеме сетевом выводе относительно нижнего отрицательное, стабилитрон VD3 пропускает ток в прямом направлении, когда положительное – ограничивает напряжение на выводах 1 и 9 микросхемы DD1 на уровне 10 В. Ток, проходящий через эти выводы и внутренние защитные диоды микросхемы, заряжает конденсатор C3 до напряжения около 9,2 В, которое служит для питания низковольтной части устройства. Использование защитных диодов микросхемы не приводит к её защёлкиванию, поскольку амплитудное значение тока через резистор R7 ограничено и составляет около 5 мА.

Во время проверки регулятора мощности удобно в качестве нагрузки подключить лампу накаливания (желательно на 100 Вт или более). Устройство обычно не нуждается в налаживании, но если оказалось, что симистор VS1 открывается ненадёжно (лампа в нагрузке не включается или мерцает), можно попробовать уменьшить сопротивление резистора R4 или подобрать экземпляр симистора с меньшим током открывания. Резистор R4 позволяет выставить мгновенное напряжение сети, при котором происходит открывание симистора. Это напряжение может быть рассчитано по формуле Uпор ≈ Uпит∙R7/(2∙R4), где Uпит ≈ 9,2 В – напряжение на конденсаторе C3, сопротивления резисторов R6 и R7 должны быть равны. Уменьшение сопротивления резистора R4 обеспечивает более надёжное открывание симистора, но увеличивает уровень создаваемых помех, поэтому делать его сопротивление менее 30 кОм нежелательно».

И конечно, было бы совсем неправильно не упомянуть о таком важном представителе симисторного семейства, как – оптосимистор.
Оптосимистор включается посредством освещения полупроводникового слоя и представляет собой комбинацию оптоизлучателя и симистора в одном корпусе. Преимущество – простая однополярная схема управления и гальваническая изоляция цепей управления от фаз сетевого напряжения.

Оптосимисторы могут коммутировать нагрузку как сами (Рис.5),

Рис.5

так и управлять более мощными симисторами (Рис.6).

Рис.6

За счёт полной гальванической развязки управляющих цепей оптосимистора, основное его предназначение – это управление мощностью нагрузки при помощи логических устройств или микроконтроллеров с собственными цепями питания.

Рис.7

В качестве примера на Рис.7 приведена схема регулятора мощности паяльника.
Вот, как работу этой схемы описывает уважаемый Falconist на странице сайта http://forum. cxem.net .

«Оптосимистор серии МОС204х/306х/308х содержит внутри себя схему пересечения питающим напряжением нуля, т.е. открывается только в точке нулевого значения синусоидального сетевого напряжения, независимо от момента поступления управляющего напряжения на его светодиод. Тем самым обеспечивается ключевой режим подключения нагрузки, с практически полным отсутствием ВЧ помех, проникающих в сеть 220 В. Поэтому его замена на оптосимисторы МОС302х/305х, не имеющих такой схемы, крайне нежелательна, т.к. порочит сам принцип беспомехового регулирования.
Конденсатор С1 является балластным реактивным сопротивлением. Ток, который он пропускает совместно с подключенным параллельно ему резистором R1,приближенно составляет 16 мА. Данный ток используется для питания таймера DA1 и инфракрасного светодиода оптрона DA2».

Работа таймера, формирующего управляющий сигнал для оптотиристора, аналогична работе DD1 на Рис.4 и сводится к формированию импульсов с изменяемой скважностью.

 

Схема регулятора вентилятора на симисторе и конденсаторе » Hackatronic

В этой статье вы узнаете о трех различных типах схемы регулятора вентилятора. Первый основан на резисторе, второй – на симисторе, а третий – на конденсаторе.

Вы, должно быть, видели эти обычные старые и большие резистивные регуляторы вентиляторов . Эти обычные регуляторы используют резистивные провода, подключенные между нагрузкой и источником. Между проводами есть несколько точек для подключения, каждая точка имеет определенное сопротивление. Скорость вентилятора регулируется переключением точек отвода. Здесь скорость прямо пропорциональна сопротивлению провода.

Основное преимущество заключается в том, что они очень долговечны и не издают гудящего шума на низких скоростях. В этих регуляторах в качестве резистивного материала используется нихромовая проволока, поэтому много энергии тратится впустую из-за тепла, выделяемого этими проволоками. На низких скоростях они потребляют почти такое же количество энергии на высокой скорости.

Нам нужен небольшой легкий и энергоэффективный регулятор. В основном у нас есть два типа электронных регуляторов вентиляторов: первый основан на симисторе, а второй — на конденсаторе.

Работа симистора, конструкция, характеристика VI и применение

A) Регулятор вентилятора на основе симистора:

 

В этой схеме регулятора вентилятора на основе симистора вам понадобятся четыре основных компонента, т. е. конденсатор, резистор, диак и сам симистор. Симистор полупроводниковый прибор относится к семейству тиристоров , это прибор типа ПНПН . Симистор работает как переключатель переменного тока и твердотельное реле. Его частота переключения составляет 400 Гц, что достаточно для этой цели.

Рабочие характеристики и характеристики vi симистора

характеристики vi диака

Компоненты, необходимые для цепи регулятора вентилятора на базе симистора:

• Конденсатор класса X 104K/400V
• Потенциометр 500 кОм
• Резистор R1 10 кОм
• Резистор R2 47 Ом
• Конденсатор С2 0,1 мкФ
• Симистор BT136
• Диак DB3

Цепь регулятора вентилятора Пояснение:

Цепь регулятора на основе симистора присутствует между нагрузкой и источником. Как вы можете видеть на схеме, диак подключается к затвору симистора. К другому выводу диака подключены потенциометр и конденсатор. Эта RC-цепь обеспечивает постоянную времени RC для включения и выключения диaка. Резистор 10 кОм включен последовательно с переменным резистором 500 кОм.

Цепь демпфера RC должна быть подключена параллельно с Triac BT136. Цепь демпфера RC содержит резистор, соединенный последовательно с конденсатором. Цепь демпфера RC используется для защиты симистора от любых всплесков высокого напряжения и обратной ЭДС, создаваемых индуктивными нагрузками, такими как вентилятор или двигатель. Используйте эту схему с индуктивной нагрузкой, с резистивной нагрузкой в ​​этом нет необходимости.

 

Работа симисторного регулятора вентилятора:

Диак представляет собой двунаправленный устройство имеет два диода в противоположных направлениях. Наш Triac также является двунаправленным устройством, которое может работать в обоих направлениях.

При включении питания симистор находится в выключенном состоянии, конденсатор C1 начинает заряжаться от нагрузки и резистора. В конце концов, напряжение конденсатора становится больше, чем напряжение пробоя диака (напряжение пробоя диака составляет около 32 В), диак включается и переключает симистор. Так включается симистор и замыкает цепь для нагрузки. После этого конденсатор начинает разряжаться, а напряжение на диаке DB3 начинает уменьшаться. Когда напряжение на диансире становится меньше, чем напряжение пробоя, диак отключается и переключает симистор в выключенное состояние. Это включение и выключение происходит очень быстро в зависимости от постоянной времени RC.

Обозначение, конструкция и характеристики ВИ

Зарядка и разрядка конденсаторов происходят случайным образом, а также переключение симистора происходит случайным образом. Постоянная времени RC резистора и конденсатора может быть увеличена за счет увеличения номинала резистора. Когда сопротивление велико, симистор включается в течение очень короткого промежутка времени, поэтому через него протекает очень небольшое количество тока, и скорость вентилятора снижается.

Основным преимуществом этой схемы является то, что она очень дешевая, небольшая по размеру и энергоэффективная. А вот минус в том, что на малых оборотах ВЕНТИЛЯТОР издает гудящий шум.

Конденсаторный регулятор вентилятора:

Теперь мы увидим схему бесшумного конденсаторного регулятора вентилятора,

На схеме видно, что есть несколько конденсаторов последовательно с резистором 2,2 кОм и параллельно с резистор 220 кОм, подключенный к поворотному переключателю. Каждый конденсатор имеет разное значение емкости, чтобы обеспечить разное значение реактивного сопротивления в цепи.

Работа конденсаторного регулятора вентилятора:

Когда неполярный конденсатор, включенный последовательно с резистором, подключен к источнику переменного тока, он может давать постоянный ток. Здесь реактивное сопротивление конденсатора должно быть больше номинала резистора. Ток, протекающий через резистор 2,2 кОм, зависит от емкости конденсатора. Ток, протекающий через конденсатор, определяется выражением

 Irms = Vin/X 

Vin — входное переменное напряжение, а X — реактивное сопротивление конденсатора, которое определяется выражением

 X = 1/2ΠFC 

Например, импеданс конденсатора емкостью 1 мкФ при частоте 50 Гц составляет 3183,09 Ом, а ток, протекающий через конденсатор V/X, составляет 0,07225 А.

Резистор 220 кОм, включенный параллельно конденсатору, представляет собой продувочный резистор . Защищает, удаляя ток, накопленный в конденсаторе, при отключении сетевого питания. Это предотвращает любую опасность поражения электрическим током, потому что, когда он полностью заряжен, конденсатор сохраняет около 400 В.

Регуляторы на основе конденсаторов очень популярны, легкодоступны, дешевы и энергоэффективны. Они дороже, чем симисторные регуляторы, но их выходной сигнал представляет собой очень гладкую чистую синусоидальную волну. Основное преимущество этих регуляторов перед регуляторами на основе симистора заключается в том, что вентиляторы не производят гудящего шума на низких скоростях.

Надеюсь, вы поняли, как работает регулятор вентилятора, если у вас есть какие-то сомнения, прокомментируйте.

Простая схема регулятора вентилятора с использованием TRIAC и DIAC

В этом проекте мы разработали простую схему регулятора вентилятора, которую можно использовать для регулирования скорости вентилятора. Эта простая схема регулятора вентилятора реализована с использованием очень простых компонентов.

[adsense1]

Вы когда-нибудь сталкивались с использованием обычного регулятора напряжения вентилятора для управления скоростью? Такой тип регулятора называется регулятором сопротивления, который работает по принципу реостата или резистивного делителя потенциала.

Поскольку шаги (ручки на блоке регулятора) уменьшаются, это означает, что вы фактически увеличиваете сопротивление цепи, и, следовательно, на вентилятор подается меньшая мощность, поэтому он становится медленнее.

Очевидно, что при таком расположении потребление энергии вентилятором будет меньше на более низких скоростях, но это не метод энергосбережения. Падение напряжения на сопротивлении преобразуется в тепловые потери (I ² R), поэтому энергия рассеивается в виде тепла.

Эта потеря энергии больше при высоком сопротивлении или низкой скорости. Поэтому обычные регуляторы напряжения вентилятора имеют больше потерь энергии.

Чтобы узнать больше о TRIAC, прочитайте этот пост: TRIAC – основы, работа и применение

обычный регулятор напряжения , альтернативная конструкция регулятора вентилятора (регулятор напряжения) может быть легко реализована для уменьшения потерь энергии, вызванных обычными регуляторами напряжения.

Этот тип регулятора напряжения представляет собой энергосберегающее устройство, в котором используются TRIAC, DIAC и потенциометрическое сопротивление. Этот метод обеспечивает бесступенчатое управление скоростью вращения вентилятора путем получения требуемой мощности от основного источника питания в данный момент времени.

Таким образом, энергия сохраняется, а не тратится попусту. Давайте кратко обсудим эту схему регулятора напряжения и ее работу.

Электронный регулятор напряжения

Теперь мы собираемся построить простую схему регулятора вентилятора, которая обычно используется для управления скоростью вентилятора в наших домах или офисах. Поскольку мы знаем, что, изменяя угол включения симистора, можно контролировать мощность, подаваемую через нагрузку, что является не чем иным, как концепцией управления мощностью с использованием симистора.

Тот же принцип применяется к схеме регулятора напряжения, которую мы собираемся обсудить.

Компоненты, необходимые для схемы регулятора напряжения

• Резистор R1 – 10 кОм
• Переменное сопротивление или потенциометр R2 – 100 кОм
• Полиэфирный конденсатор C1 – 0,1 мкФ (Для рабочего диапазона до 400 В)
• ДИАК, D1 – DB3
• Триак, T1 – BT136
• Однофазный потолочный вентилятор или двигатель переменного тока – 220 В, 50 Гц (диапазон мощности менее 200 Вт)

Соединение цепи регулятора напряжения

• Распознайте клеммы всех компонентов для положительных и отрицательных клеммных соединений. Выберите потолочный вентилятор или любой двигатель переменного тока при условии, что его номинальная мощность не превышает 200 Вт (в соответствии со значениями выбранных компонентов)
• Возьмите нулевую плату или печатную плату (PCB) и подключите цепь, как показано на схеме ниже.
• Цепь зажигания состоит из резистора R1, потенциометра R2, конденсатора C1 и DIAC. Подключите одну клемму DIAC к комбинации резисторов и конденсатора делителя напряжения, как показано на рисунке.
• Ознакомьтесь с техническими данными TRIAC BT 136, чтобы распознать выводы TRIAC и узнать другую подробную информацию. Подключите клемму MT1 к нейтрали, а MT2 к одному концу двигателя переменного тока или нагрузки. И подключите клемму ворот к другому концу DIAC.
• Подключите нагрузку или потолочный вентилятор между клеммой Phase или Line источника питания переменного тока и клеммой MT2 TRIAC.

ПРИМЕЧАНИЕ : Для демонстрации мы подключили лампочку к простой цепи регулятора вентилятора вместе с мультиметром, чтобы показать напряжение.

Для получения дополнительной информации о DIAC: DIAC – Введение, работа и применение

Принципиальная схема регулятора напряжения с использованием TRIAC, DIAC

Работа схемы электронного регулятора напряжения

0 90 В этой простой схеме регулятора вентилятора держите переменный резистор или потенциометр в положении максимального сопротивления, чтобы симистор не запускался и, следовательно, симистор находился в режиме отсечки.

Включите питание цепи и проверьте, находится ли вентилятор в состоянии покоя или нет. Медленно меняйте положение потенциометра, чтобы конденсатор начал заряжаться с постоянной времени, определяемой значениями R1 и R2.

Как только напряжение на конденсаторе превышает напряжение пробоя DIAC, DIAC начинает проводить ток. Таким образом, конденсатор начинает разряжаться по направлению к выводу затвора TRIAC через DIAC.

Таким образом, симистор начинает проводить ток, и, следовательно, основной ток начинает течь в вентилятор через замкнутый путь, образованный симистором.

При изменении потенциометра R2 скорость, с которой будет заряжаться конденсатор, будет меняться. Это означает, что чем меньше сопротивление, тем быстрее будет заряжаться конденсатор, поэтому тем раньше будет проводимость симистора.

По мере постепенного увеличения сопротивления потенциометра угол проводимости TRIAC будет уменьшаться. Следовательно, средняя мощность на нагрузке будет варьироваться.

Благодаря возможности двунаправленного управления как TRIAC, так и DIAC, можно управлять углом открытия TRIAC как при положительных, так и при отрицательных пиках входного сигнала.

Примечание

• В качестве меры безопасности проверьте исправность этой цепи, подав низковольтный источник питания, например 24 В переменного тока или 12 В переменного тока, с небольшой нагрузкой, например маломощной лампочкой, перед подключением к сети.
• Если нагрузка превышает 200 Вт, выберите симистор с большей мощностью вместо симистора BT 136.