Bộ điều chỉnh điện triac. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ điều chỉnh điện, nhiệt kế, ổn nhiệt

 Bình luận bài viết

Một bộ điều khiển điện tử nhỏ gọn cho phép bạn thay đổi trơn tru và trên một phạm vi khá rộng về độ sáng của ánh sáng phát ra từ dây tóc của đèn sợi đốt, công suất của lò sưởi điện gia dụng hoặc tốc độ quay của trục của động cơ xoay chiều, thậm chí là tốc độ quay của trục động cơ xoay chiều. radio nghiệp dư thiếu kinh nghiệm có thể thực hiện. Xét cho cùng, thiết bị được đề xuất dựa trên một giải pháp kỹ thuật quen thuộc với nhiều người từ các ấn phẩm của các thiết bị tương tự trước đó và đã được chứng minh rõ ràng: trên triac với điều khiển kinh tế bằng phương pháp xung pha. Ngoài ra, sơ đồ mạch được bổ sung bởi cấu trúc liên kết bảng mạch in được phát triển kỹ lưỡng với thông số kỹ thuật về vị trí của các phần tử lắp. Và các thành phần vô tuyến trong thiết kế được sử dụng khá phổ biến.

Trong số các ưu điểm, cũng cần lưu ý việc sử dụng vi mạch CMOS, giúp giảm dòng điện tiêu thụ của hệ thống điều khiển ở tất cả các chế độ xuống mức tối thiểu 1,5 mA và do đó không ngắt kết nối hoàn toàn khỏi mạng. Và việc thay thế công tắc bật tắt thông thường bằng một nút có kích thước nhỏ, nằm cùng với đèn LED chỉ báo gần tải, làm tăng sự tiện lợi khi bật và tắt.

Tất nhiên, điều này vẫn không lý tưởng. Không phải tất cả các yếu tố logic của vi mạch đều tham gia vào công việc. Đầu vào không sử dụng phải được kết nối với dây "chung".

Hầu như toàn bộ mạch được cung cấp bởi nguồn DC được thu thập trên VD1-VD3, C2, C4 và C5. Hơn nữa, tụ điện C2 hoạt động như một điện kháng dập tắt. Điốt VD1, VD2 tạo thành một bộ chỉnh lưu toàn sóng, điện áp được duy trì ở mức 10 V bởi diode zener VD3 và được làm mịn bằng tổng điện dung C4 và C5. Tụ điện C4 chủ yếu chặn nhiễu tần số cao đến từ nguồn điện gia dụng, nhưng không bị triệt tiêu bởi "chất điện phân" công suất lớn do độ tự cảm ký sinh đáng kể của nó.

Đặc điểm tiếp theo của bộ nguồn này liên quan trực tiếp đến triac. Thật vậy, hầu hết các thiết bị bán dẫn đặc trưng như vậy có thể được mở (với điện áp "dương" ở cực dương) bằng các xung của bất kỳ cực nào được áp dụng cho điện cực điều khiển so với cực âm và với Ua "âm" - chỉ âm. Do đó, cực dương của nguồn điện được đề cập chỉ được kết nối với cực âm triac và các xung âm sẽ được hình thành trên điện cực điều khiển ở điện áp của bất kỳ cực nào trên cực dương.

Để làm rõ bản chất, tôi nghĩ sẽ hữu ích khi nhớ lại rằng phương pháp xung pha cho phép bạn điều khiển công suất trong tải bằng cách thay đổi phần đó của nửa chu kỳ điện áp nguồn trong đó triac đi qua dòng điện. Điều này có nghĩa là để thiết bị hoạt động chính xác, trước hết cần đánh dấu điểm bắt đầu của mỗi nửa chu kỳ (tương ứng với điện áp tức thời trong mạng bằng hoặc gần bằng 10), sau đó trong 50 ms ( khoảng thời gian nửa chu kỳ của điện áp lưới có tần số XNUMX Hz) để tạo thành xung. Và chúng ta mở triac càng sớm thì càng có nhiều năng lượng được phân bổ cho tải.

Bộ tạo xung có tần số 100 Hz được lắp ráp trên các phần tử VT1, VT2, R3, R4, R7. Với sự ra đời của nửa chu kỳ dương ở dây mạng phía trên (theo mạch), điện áp của cực "mở" được đặt vào điểm nối bộ phát của bóng bán dẫn \/T1. Triode bán dẫn thực sự trở nên mở và Uk của nó trở nên gần với Ue. Điện áp rơi trên điện trở R3 đạt tới 1 V của điểm nối bộ phát mở của bóng bán dẫn VT1, do đó điểm nối bộ phát "phân cực ngược" của bóng bán dẫn \/T2 không bị xuyên thủng. Với nửa chu kỳ âm, các điốt bán dẫn thay đổi vai trò.

Điện trở R4 giới hạn dòng điện qua các đế của bóng bán dẫn. Và R7, là tải thu \ / T1 và VT2, đặt điện thế bằng 1 ở đầu vào 1.1 của phần tử logic DDXNUMX (với các điốt bán dẫn kín).

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị tự chế (ký hiệu "1" được dùng để tượng trưng cho dây "chung", nghiêm cấm nối đất trong giải pháp kỹ thuật được đề xuất) (bấm vào để phóng to)

Cấu trúc liên kết của bảng mạch in (a) và vị trí của các bộ phận (b) trong quá trình lắp đặt

Vào thời điểm Unetwork gần bằng 3, dòng điện không chạy qua các bóng bán dẫn trên, do điện áp rơi trên điện trở RXNUMX không đủ để mở khóa chúng. Điều này có nghĩa là Uk hóa ra bằng hiệu điện thế ở cực âm của nguồn điện. Kết quả là, các xung âm ngắn thu được tương ứng với thời điểm bắt đầu mỗi nửa chu kỳ của mạng.

Ở trạng thái bật ở mức điện áp cao đầu vào 2 DD1.1. Do đó, các xung âm đến đầu vào đầu tiên được đảo ngược bởi phần tử logic và thông qua bộ theo dõi bộ phát (bóng bán dẫn \/T5) sạc tụ điện C8 gần bằng điện áp nguồn.

Xả - qua chuỗi R8R9 và \/ T4. Khi điện áp giảm xuống ngưỡng các phần tử DD1.2, DD1.3 chuyển mạch. "Sự suy giảm", đến từ phần tử DD1.3, được phân biệt bởi mạch C9R12 và, ở dạng xung có thời lượng khoảng 12 μs, nó bật (thông qua biến tần DD1.4 và \/ T6 hoạt động như một bộ khuếch đại hiện tại) triac VS1.

Biến trở R9 điều chỉnh thời gian phóng điện của tụ điện C8, nghĩa là chúng thay đổi thời điểm bật triac và điện áp hiệu dụng ở tải. Điện dung của tụ điện C9 xác định thời lượng của xung mở triac, điện trở R12 đặt điện thế ở đầu vào của phần tử logic DD1.4. Đối với diode zener VD6, nó cung cấp khả năng khởi động thiết bị đáng tin cậy.

Trên biến tần DD2.1 và nút kích hoạt DD3.1 được lắp ráp bật - tắt bộ điều chỉnh. Từ cùng một nút, các tín hiệu điều khiển đi đến các phần khác của mạch. Transistor VT4 được sử dụng để bật tải trơn tru và các phần tử DD2.2, DD2.3 cùng với VT7 và VD5 cung cấp đèn chiếu sáng cho nút.

Khi thiết bị được bật lần đầu hoặc sau khi mất điện, mạch C3R2 sẽ tạo ra một xung dương ở đầu vào R của phần tử logic DD3.1, đặt nó ở trạng thái 3.1, tại đó tải bị tắt. Thực hiện các chức năng của bộ kích hoạt chữ T, DDXNUMX nhạy cảm với sự sụt giảm điện áp dương ở đầu vào C. Với mỗi lần xảy ra sự sụt giảm như vậy, phần tử logic này sẽ thay đổi trạng thái của nó sang trạng thái ngược lại.

Chuỗi R1C1 ngăn chặn độ nảy của tiếp điểm và điện trở R1 có trong nó đặt điện thế mong muốn ở đầu vào của biến tần DD2.1. Nhấn bất kỳ nút SB nào sẽ gây ra sụt áp dương ở đầu ra của phần tử này, chuyển DD3 kích hoạt sang trạng thái duy nhất. Tín hiệu mức cao thu được chuyển đến DD1.1, cho phép nó hoạt động. Điều này tạo điều kiện thuận lợi để sạc tụ điện C6 đến 10 V thông qua điện trở R6. Điện trở kênh của bóng bán dẫn VT4 giảm dần và sau 5-7 giây đạt mức tối thiểu.

Nhưng kênh của bóng bán dẫn VT4 được mắc nối tiếp với điện trở R9 trong mạch xả của tụ điện C8 và với sự gia tăng điện áp ở cổng VT4, công suất trong tải sẽ tăng dần đến mức được đặt bởi điện trở R9.

Điện trở R10 tạo độ lệch cổng âm tối thiểu để tắt hoàn toàn bộ điều chỉnh khi điện trở R9 có điện trở bằng không. Nhu cầu về điện áp phân cực như vậy là do sau khi bật thiết bị, sẽ không có thời gian để xảy ra tình huống khẩn cấp khi tải vẫn chưa được cấp điện và tụ điện C7 hoạt động như một shunt điện áp xoay chiều cho điện trở R10, loại trừ nó khỏi mạch xả của C8 ở trên.

Mức thấp từ đầu ra kích hoạt nghịch đảo sẽ đóng VT3 và vô hiệu hóa việc chuyển đổi các bộ biến tần DD2.2, DD2.3. Một mức cao được duy trì trên bóng bán dẫn VT7 và đèn LED VD5 tắt.

Lần nhấn tiếp theo vào bất kỳ nút SB nào một lần nữa sẽ chuyển trình kích hoạt sang trạng thái 0. Logic "13" từ đầu ra 1.1 của bộ kích hoạt sẽ cấm chuyển đổi phần tử DD6, đầu ra của nó sẽ được đặt ở mức cao. Do đó, bóng bán dẫn VT8 sẽ liên tục mở, tụ điện C12 được sạc và bản thân tải (ví dụ: bóng đèn) bị ngắt điện. Đơn vị logic, đến từ đầu ra 6 của bộ kích hoạt thông qua điện trở giới hạn dòng điện R3, sẽ mở bóng bán dẫn VT6, qua đó tụ điện CXNUMX sẽ phóng điện nhanh chóng và điều này sẽ đảm bảo rằng thiết bị đã sẵn sàng cho lần bật mới.

Mức cao ở đầu vào 13 và 9 của các phần tử logic DD2.2, DD2.3 sẽ cho phép chúng truyền xung âm từ các bóng bán dẫn VT1, VT2. Các xung này mở bóng bán dẫn VT7 trong một thời gian ngắn và đèn LED sáng lên. Điện trở R13 giới hạn dòng điện trung bình qua VD5 (để không làm quá tải nguồn điện, nếu không điện áp mà nó tạo ra sẽ bắt đầu giảm).

Hầu như toàn bộ bộ điều chỉnh tự chế (ngoại trừ các đầu nối, cầu chì, triac và đèn LED) được gắn trên một bảng mạch in làm bằng sợi thủy tinh một mặt.

Các bóng bán dẫn VT1, VT2, VT7 có thể là silicon công suất thấp, nhưng luôn có cấu trúc rp-r, với hệ số truyền dòng lớn hơn 100. Hầu như các yêu cầu đối với việc lựa chọn VT3, VT6, ngoại trừ chính cấu trúc. Cô ấy ở đây p-pn. Là VT5, một triode bán dẫn của sê-ri KT201 (với bất kỳ chỉ số chữ cái nào ở cuối) được chấp nhận. Bạn cũng có thể sử dụng các bóng bán dẫn công suất thấp silicon của cấu trúc np-n, đảm bảo sự thay thế như vậy bằng cách bật VD4 (trong hình, phần này được đánh dấu bằng đường viền nét đứt). Đi-ốt sẽ bảo vệ đường giao nhau của bộ phát khỏi sự cố điện áp ngược xuất hiện sau khi bóng bán dẫn VT5 đóng lại. Thay cho VT4, tất cả các bóng bán dẫn hiệu ứng trường của dòng KP305 đều hoạt động tốt như nhau.

Tiêu chí lựa chọn các thành phần vô tuyến khác không quá khắt khe. Điốt zener VT3 cũng không ngoại lệ ở đây - bất kỳ ai có điện áp ổn định 10 V đều được Điốt từ dòng KD509, KD510, KD522. Tụ điện: C5 loại K50 - 24, K50 - 29; C6, C7 - K53; C3 - bất kỳ oxit nào; C4, C9 - silic; C1, C2, C8 - các loại màng kim loại K70 - K78 (hơn nữa, C2 có điện áp hoạt động định mức ít nhất là 250 V). Một biến trở - thuộc bất kỳ loại nào, phần thân của nó được nối với dây "dương" của mạch nguồn với mục đích che chắn. Điện trở cố định - loại C2 - 33N, MLT. Đối với cầu chì FU1, thì tất nhiên, nó phải tương ứng với dòng điện của một tải cụ thể.

Việc gỡ lỗi thiết bị được giảm xuống bằng cách chọn điện trở R10 theo phương pháp sau (nó được trình bày ngắn gọn).

Chân 2 của phần tử DD1.1 tạm thời bị ngắt kết nối khỏi mạch và được kết nối với chân 1. Bằng cách lắp đặt một biến trở có giá trị danh nghĩa là 10 kOhm thay vì R100, hãy giảm điện trở của nó về 2. Họ bật bộ điều chỉnh triac trong mạng và đợi một hoặc hai phút cho đến khi tụ điện C10 được sạc qua C5 "công suất thấp" đến điện áp danh định là XNUMXV.

Bằng cách kiểm soát hình dạng của các xung trong tải bằng máy hiện sóng, điện trở của biến trở được tăng lên - thay thế R10 cho đến khi triac ngừng mở. Sau đó, tải được bật và tắt nhiều lần, sử dụng các phần tử điều chỉnh hiện có để bóng bán dẫn / T4 hoạt động bình thường, khóa an toàn VS1. Sau đó, biến trở được thay thế bằng hằng số và kết nối của đầu ra 2 DD1.1 được khôi phục theo sơ đồ.

Thực tế cho thấy: bằng cách cài đặt và chọn điện trở R11, có thể đạt được điện trở tối đa của điện trở R9, hoạt động như một bộ biến trở, sẽ tương ứng với điện áp bằng không ở tải. Và để giảm thiểu điện áp rơi trên triac khi bật hoàn toàn tải, nó phải được mở sau khi bắt đầu nửa chu kỳ càng nhanh càng tốt. Điều này có nghĩa là bộ định hình xung điện áp lưới điện cắt ngang 3 phải tạo ra các xung đủ ngắn. Để giảm thiểu chúng, bạn nên tăng điện trở của điện trở R7 và chọn R4. Việc đi theo con đường hạ thấp xếp hạng RXNUMX là điều không mong muốn - đây là một sự lãng phí năng lượng.

Và xa hơn. Khi thiết lập và thực tế sử dụng bộ điều khiển triac, người ta không được quên rằng khi thiết bị được kết nối với mạng, mọi thứ, kể cả biến trở, đều ở dưới điện áp cao của nó. Và họ không đùa với dòng điện xoay chiều 220 V, ngay cả khi phần thân của một sản phẩm điện tử tự chế được làm bằng vật liệu cách điện chất lượng tốt.

Tác giả: A.Rudenko

Xem các bài viết khác razdela Bộ điều chỉnh điện, nhiệt kế, ổn nhiệt.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng 15.04.2024

Trong thế giới công nghệ hiện đại, nơi khoảng cách ngày càng trở nên phổ biến, việc duy trì sự kết nối và cảm giác gần gũi là điều quan trọng. Những phát triển gần đây về da nhân tạo của các nhà khoa học Đức từ Đại học Saarland đại diện cho một kỷ nguyên mới trong tương tác ảo. Các nhà nghiên cứu Đức từ Đại học Saarland đã phát triển những tấm màng siêu mỏng có thể truyền cảm giác chạm vào từ xa. Công nghệ tiên tiến này mang đến những cơ hội mới cho giao tiếp ảo, đặc biệt đối với những người đang ở xa người thân. Các màng siêu mỏng do các nhà nghiên cứu phát triển, chỉ dày 50 micromet, có thể được tích hợp vào vật liệu dệt và được mặc như lớp da thứ hai. Những tấm phim này hoạt động như những cảm biến nhận biết tín hiệu xúc giác từ bố hoặc mẹ và đóng vai trò là cơ cấu truyền động truyền những chuyển động này đến em bé. Việc cha mẹ chạm vào vải sẽ kích hoạt các cảm biến phản ứng với áp lực và làm biến dạng màng siêu mỏng. Cái này ... >>

Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global 15.04.2024

Chăm sóc thú cưng thường có thể là một thách thức, đặc biệt là khi bạn phải giữ nhà cửa sạch sẽ. Một giải pháp thú vị mới từ công ty khởi nghiệp Petgugu Global đã được trình bày, giải pháp này sẽ giúp cuộc sống của những người nuôi mèo trở nên dễ dàng hơn và giúp họ giữ cho ngôi nhà của mình hoàn toàn sạch sẽ và ngăn nắp. Startup Petgugu Global đã trình làng một loại bồn cầu độc đáo dành cho mèo có thể tự động xả phân, giữ cho ngôi nhà của bạn luôn sạch sẽ và trong lành. Thiết bị cải tiến này được trang bị nhiều cảm biến thông minh khác nhau để theo dõi hoạt động đi vệ sinh của thú cưng và kích hoạt để tự động làm sạch sau khi sử dụng. Thiết bị kết nối với hệ thống thoát nước và đảm bảo loại bỏ chất thải hiệu quả mà không cần sự can thiệp của chủ sở hữu. Ngoài ra, bồn cầu có dung lượng lưu trữ lớn có thể xả nước, lý tưởng cho các hộ gia đình có nhiều mèo. Bát vệ sinh cho mèo Petgugu được thiết kế để sử dụng với chất độn chuồng hòa tan trong nước và cung cấp nhiều lựa chọn bổ sung. ... >>

Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm 14.04.2024

Định kiến ​​phụ nữ thích “trai hư” đã phổ biến từ lâu. Tuy nhiên, nghiên cứu gần đây được thực hiện bởi các nhà khoa học Anh từ Đại học Monash đã đưa ra một góc nhìn mới về vấn đề này. Họ xem xét cách phụ nữ phản ứng trước trách nhiệm tinh thần và sự sẵn sàng giúp đỡ người khác của nam giới. Những phát hiện của nghiên cứu có thể thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về điều gì khiến đàn ông hấp dẫn phụ nữ. Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Monash dẫn đến những phát hiện mới về sức hấp dẫn của đàn ông đối với phụ nữ. Trong thí nghiệm, phụ nữ được cho xem những bức ảnh của đàn ông với những câu chuyện ngắn gọn về hành vi của họ trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả phản ứng của họ khi gặp một người đàn ông vô gia cư. Một số người đàn ông phớt lờ người đàn ông vô gia cư, trong khi những người khác giúp đỡ anh ta, chẳng hạn như mua đồ ăn cho anh ta. Một nghiên cứu cho thấy những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế sẽ hấp dẫn phụ nữ hơn so với những người đàn ông thể hiện sự đồng cảm và tử tế. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Tìm thấy nơi lạnh nhất trong hệ mặt trời 11.06.2022 Nơi lạnh nhất trên Trái đất là phần phía đông của Vùng đất Queen Maud ở Nam Cực. Ở đây, ở một số khu vực hẻo lánh, nhiệt độ có thể xuống tới âm 92 ° C. Tuy nhiên, có những nơi bên ngoài hành tinh của chúng ta khiến Dronning Maud Land có vẻ như là một nơi vô cùng ấm áp. Sao Thiên Vương là hành tinh lạnh nhất trong 195 hành tinh, với nhiệt độ trung bình thấp hơn một chút so với Sao Hải Vương, mặc dù nó gần Mặt Trời hơn Sao Hải Vương (Hệ Mặt Trời không phải lúc nào cũng tuân theo logic). Nhiệt độ trung bình trên Sao Thiên Vương là âm 14 ° C, trong khi trên Trái đất là XNUMX ° C. Tuy nhiên, ngoài không gian là một nơi khá rộng rãi, vì vậy khá hợp lý khi cho rằng Sao Thiên Vương không phải là vật thể lạnh nhất trong hệ Mặt Trời. Thật vậy, tảng băng khổng lồ cực kỳ lạnh giá là một trong những nơi ít hiếu khách nhất trong hệ mặt trời. Nhiệt độ như vậy, kết hợp với thực tế là Sao Thiên Vương có bầu khí quyển được tạo thành từ heli, hydro và metan, có nghĩa là không có gì có thể tồn tại ở đó. Tuy nhiên, có thể có những vùng trên Mặt trăng của chúng ta có nhiệt độ thậm chí còn lạnh hơn. Trong một nghiên cứu gần đây, các nhà khoa học S. Byrne và P. O'Brien từ Đại học Arizona đã phát hiện ra rằng "các vùng bóng mờ vĩnh viễn" (PSR) trên Mặt trăng là một trong những nơi lạnh nhất trong hệ Mặt trời. Hơn nữa, những khu vực này đã được che chở khỏi sức nóng của mặt trời trong hàng tỷ năm. Các khu vực bị che khuất vĩnh viễn là những khu vực gần cực bắc và cực nam của mặt trăng không bao giờ nhận được ánh sáng mặt trời trực tiếp và do đó rất lạnh. Chúng chỉ được làm nóng bằng nhiệt phản xạ, nhưng ngay cả nhiệt này cũng không thể đến được một số vùng. Vùng trũng trong các vùng được che phủ vĩnh viễn không chỉ được bảo vệ khỏi ánh sáng mặt trời trực tiếp mà còn khỏi các nguồn nhiệt thứ cấp. Và điều này có nghĩa là những vùng áp thấp như vậy có thể là những vùng lạnh nhất trong hệ mặt trời. Theo nghiên cứu cho thấy, ở những nơi này nhiệt độ có thể lên tới âm 248 ° C hoặc thậm chí thấp hơn. Khu vực duy nhất vượt qua được mức lạnh khắc nghiệt này là Đám mây Oort bí ẩn, một khu vực rộng lớn, xa xôi mà NASA mô tả là một khu vực hình cầu được tạo thành từ các khối mảnh vụn không gian có kích thước bằng ngọn núi băng giá. Theo các nhà khoa học, nhiệt độ bề mặt ở đây vào khoảng âm 268 ° C.

Tin tức thú vị khác:

▪ X quang xe tải

▪ Tạo ra một vật liệu phát ra một quang phổ hẹp khi bị nung nóng

▪ Tìm thấy nơi lạnh nhất trong hệ mặt trời

▪ rô bốt in

▪ Ánh sáng năng lượng mạnh mẽ của Mặt trời được phát hiện

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Thí nghiệm vật lý. Lựa chọn bài viết

▪ bài Bảo vệ môi trường trước tác động của năng lượng. Những điều cơ bản của cuộc sống an toàn

▪ bài viết Tại sao chúng ta ngừng phát triển? đáp án chi tiết

▪ bài viết chăm sóc bàn chân. Các lời khuyên du lịch

▪ bài viết Cảm biến hơi cồn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Bộ chuyển đổi điện áp cao được điều chỉnh. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024