ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไทริสเตอร์แบบโฮมเมด - วงจรสำหรับการผลิต

เนื่องจากการใช้ชีวิตประจำวันของเครื่องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก (เตาไมโครเวฟ กาต้มน้ำไฟฟ้า คอมพิวเตอร์ ฯลฯ) มักจะจำเป็นต้องปรับความจุ สำหรับสิ่งนี้จะใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไทริสเตอร์ มีการออกแบบที่เรียบง่าย จึงสามารถประกอบเองได้ง่าย

ความแตกต่างในการออกแบบ

ไทริสเตอร์เป็นสารกึ่งตัวนำที่มีการควบคุม หากจำเป็นก็สามารถนำกระแสได้อย่างรวดเร็วในทิศทางที่ต้องการ อุปกรณ์นี้แตกต่างจากไดโอดทั่วไปตรงที่มีความสามารถในการควบคุมโมเมนต์ของการจ่ายแรงดันไฟ

ตัวควบคุมประกอบด้วยสามองค์ประกอบ:

• แคโทด - ตัวนำที่เชื่อมต่อกับขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟ
• ขั้วบวก - องค์ประกอบที่เชื่อมต่อกับขั้วบวก;
• อิเล็กโทรดควบคุม (โมดูเลเตอร์) ซึ่งครอบคลุมแคโทดอย่างสมบูรณ์

ตัวควบคุมทำงานภายใต้เงื่อนไขหลายประการ:

• ไทริสเตอร์จะต้องตกลงไปในวงจรภายใต้แรงดันไฟฟ้าทั่วไป
• โมดูเลเตอร์ต้องได้รับชีพจรระยะสั้น ทำให้อุปกรณ์สามารถควบคุมกำลังของเครื่องใช้ไฟฟ้าได้ ตัวควบคุมไม่จำเป็นต้องถือสัญญาณนี้ต่างจากทรานซิสเตอร์

ไทริสเตอร์ไม่ได้ใช้ในวงจร DC เนื่องจากจะปิดหากไม่มีแรงดันไฟฟ้าในวงจร ในเวลาเดียวกัน ในอุปกรณ์ไฟฟ้ากระแสสลับ การลงทะเบียนเป็นสิ่งจำเป็น นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าในวงจรดังกล่าวสามารถปิดองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างสมบูรณ์ ครึ่งคลื่นใด ๆ สามารถรับมือกับสิ่งนี้ได้หากมีความจำเป็นเกิดขึ้น

ไทริสเตอร์มีตำแหน่งที่มั่นคงสองตำแหน่ง ("เปิด" หรือ "ปิด") ซึ่งเปลี่ยนโดยแรงดันไฟฟ้า เมื่อโหลดปรากฏขึ้น มันจะเปิดขึ้น เมื่อกระแสไฟฟ้าดับ มันจะดับลง นักวิทยุสมัครเล่นมือใหม่ได้รับการสอนให้รวบรวมหน่วยงานกำกับดูแลดังกล่าว หัวแร้งบัดกรีที่ผลิตจากโรงงานที่มีการควบคุมอุณหภูมิปลายมีราคาแพง มันถูกกว่ามากที่จะซื้อหัวแร้งธรรมดาและประกอบเครื่องบันทึกแรงดันไฟฟ้าด้วยตัวเอง

มีหลายรูปแบบสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ ที่ไม่ซับซ้อนที่สุดคือแบบบานพับ ไม่ใช้แผงวงจรพิมพ์ในการประกอบ นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องใช้ทักษะพิเศษระหว่างการติดตั้ง กระบวนการนี้ใช้เวลาเพียงเล็กน้อย เมื่อเข้าใจหลักการทำงานของรีจิสเตอร์แล้วจะง่ายต่อการเข้าใจวงจรและคำนวณกำลังไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงานในอุดมคติของอุปกรณ์ที่ติดตั้งไทริสเตอร์

ขอบเขตและวัตถุประสงค์ในการใช้งาน

พวกเขาใช้ไทริสเตอร์ในเครื่องมือไฟฟ้าหลายอย่าง: การก่อสร้าง, ช่างไม้, ของใช้ในครัวเรือนและอื่น ๆ มันเล่นบทบาทของกุญแจในวงจรเมื่อสลับกระแสในขณะที่ทำงานจากพัลส์ขนาดเล็ก จะปิดเฉพาะที่ระดับแรงดันศูนย์ในวงจรเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ไทริสเตอร์ควบคุมความเร็วของมีดในเครื่องปั่น ควบคุมความเร็วของการฉีดอากาศในเครื่องเป่าผม ประสานพลังขององค์ประกอบความร้อนในอุปกรณ์ และยังทำหน้าที่อื่นๆ ที่สำคัญเท่าเทียมกัน

ในวงจรที่มีโหลดอุปนัยสูง ซึ่งกระแสไฟล้าหลังแรงดันไฟ ไทริสเตอร์อาจปิดไม่สนิท ส่งผลให้อุปกรณ์เสียหาย ในอุปกรณ์ก่อสร้าง (สว่าน เครื่องบด เครื่องบด ฯลฯ) ไทริสเตอร์จะสลับเมื่อกดปุ่ม ซึ่งอยู่ในบล็อกร่วมกับอุปกรณ์ดังกล่าว ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในการทำงานของเครื่องยนต์

ตัวควบคุมไทริสเตอร์ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในมอเตอร์แบบมีแปรงซึ่งมีชุดแปรง ในเครื่องยนต์แบบอะซิงโครนัส อุปกรณ์จะไม่สามารถเปลี่ยนความเร็วได้

หลักการทำงาน

ความจำเพาะของการทำงานของอุปกรณ์อยู่ในความจริงที่ว่าแรงดันไฟฟ้าในนั้นถูกควบคุมโดยพลังงานรวมถึงการหยุดชะงักทางไฟฟ้าในเครือข่าย ในเวลาเดียวกันตัวควบคุมปัจจุบันบนไทริสเตอร์จะส่งผ่านในทิศทางเดียวเท่านั้น หากไม่ได้ปิดอุปกรณ์ อุปกรณ์จะยังคงทำงานต่อไปจนกว่าจะปิดหลังจากดำเนินการบางอย่าง

เมื่อสร้างตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าไทริสเตอร์ด้วยมือของคุณเอง การออกแบบควรมีพื้นที่ว่างเพียงพอสำหรับติดตั้งปุ่มควบคุมหรือคันโยก เมื่อประกอบตามรูปแบบคลาสสิก ควรใช้สวิตช์พิเศษในการออกแบบซึ่งจะส่องแสงเป็นสีต่างๆ เมื่อระดับแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง สิ่งนี้จะปกป้องบุคคลจากสถานการณ์ที่ไม่พึงประสงค์ ไฟฟ้าช็อต

วิธีการปิดไทริสเตอร์

การจ่ายพัลส์ไปยังอิเล็กโทรดควบคุมไม่สามารถหยุดการทำงานหรือปิดได้ โมดูเลเตอร์มีเฉพาะไทริสเตอร์เท่านั้น การสิ้นสุดของการกระทำหลังเกิดขึ้นเฉพาะหลังจากที่แหล่งจ่ายปัจจุบันถูกขัดจังหวะที่สเตจแคโทด - แอโนด

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าบนไทริสเตอร์ ku202n ถูกปิดด้วยวิธีต่อไปนี้:

• ถอดวงจรออกจากแหล่งจ่ายไฟ (แบตเตอรี่) ในกรณีนี้ อุปกรณ์จะไม่ทำงานจนกว่าจะกดปุ่มพิเศษ
• เปิดการเชื่อมต่อแอโนดแคโทดด้วยลวดหรือแหนบ แรงดันไฟฟ้าทั้งหมดต้องผ่านองค์ประกอบเหล่านี้เข้าสู่ไทริสเตอร์ หากจัมเปอร์เปิด ระดับปัจจุบันจะเป็นศูนย์และอุปกรณ์จะปิด
• ลดแรงดันไฟฟ้าให้น้อยที่สุด

เครื่องปรับแรงดันไฟฟ้าอย่างง่าย

แม้แต่ส่วนประกอบวิทยุที่ง่ายที่สุดยังประกอบด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วงจรเรียงกระแส แบตเตอรี่ และสวิตช์แรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์ดังกล่าวมักจะไม่มีสารกันบูด ตัวควบคุมกระแสไทริสเตอร์นั้นประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• ไดโอด - 4 ชิ้น;
• ทรานซิสเตอร์ - 1 ชิ้น;
• ตัวเก็บประจุ - 2 ชิ้น;
• ตัวต้านทาน - 2 ชิ้น

เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ทรานซิสเตอร์ร้อนเกินไปจึงติดตั้งระบบระบายความร้อน เป็นที่พึงประสงค์ว่ารุ่นหลังมีพลังงานสำรองมาก ซึ่งจะทำให้สามารถชาร์จแบตเตอรี่ที่มีความจุต่ำได้ในอนาคต

วิธีการควบคุมแรงดันเฟสในเครือข่าย

ไฟฟ้ากระแสสลับจะเปลี่ยนโดยใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น ไทราตรอน ไทริสเตอร์ และอื่นๆ เมื่อมุมของโครงสร้างเหล่านี้เปลี่ยนไป โหลดจะได้รับครึ่งคลื่นที่ไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ การบิดเบือนทำให้กระแสเพิ่มขึ้นและแรงดันไฟตก หลังเปลี่ยนรูปร่างจากไซน์เป็นไซนัสไม่

วงจรไทริสเตอร์

ระบบจะเปิดขึ้นหลังจากรวบรวมแรงดันไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุเพียงพอแล้ว ในกรณีนี้ โมเมนต์เปิดจะถูกควบคุมโดยตัวต้านทาน ในแผนภาพจะแสดงเป็น R2 ยิ่งประจุตัวเก็บประจุช้าลงเท่าใด องค์ประกอบนี้มีความต้านทานมากขึ้นเท่านั้น กระแสไฟฟ้าถูกควบคุมผ่านอิเล็กโทรดควบคุม

วงจรนี้ทำให้สามารถควบคุมพลังงานทั้งหมดในอุปกรณ์ได้เนื่องจากมีการควบคุมสองช่วงครึ่ง สิ่งนี้เป็นไปได้เนื่องจากการติดตั้งไทริสเตอร์ในไดโอดบริดจ์ซึ่งทำหน้าที่ในครึ่งคลื่น

ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าซึ่งเป็นไดอะแกรมที่แสดงด้านบนมีการออกแบบที่เรียบง่าย ครึ่งเวฟหนึ่งถูกควบคุมที่นี่ ในขณะที่อีกครึ่งเวฟผ่าน VD1 ไม่เปลี่ยนแปลง ทำงานในสถานการณ์ที่คล้ายกัน

เมื่อทำงานกับไทริสเตอร์ ควรใช้พัลส์กับอิเล็กโทรดของเกตในช่วงเวลาหนึ่งเพื่อให้เฟสที่ตัดไปถึงค่าที่ต้องการ จำเป็นต้องกำหนดการเปลี่ยนแปลงของครึ่งคลื่นไปที่ระดับศูนย์ มิฉะนั้น การปรับจะไม่มีผล