شکل 1 - نمای اولیه کلی
در سمت راست، روی پوشش پلاستیکی بالایی، سوراخی برای دستگیره تنظیم کننده برق تعبیه شده بود که وجود نداشت. تصادفاً بعد از مدتی با یک کپی کار از همان شومینه روبرو شدم. به عنوان یک تنظیم کننده، در نگاه اول کاملاً معلوم شد طرح پیچیدهروی دو تریستور و بسیاری از مقاومت های بسیار قوی. تکرار آن منطقی نبود، اگرچه من تقریباً به تمام اجزای رادیویی شوروی دسترسی دارم، زیرا هزینه آن چندین برابر بیشتر از نسخه ای است که اکنون ساخته شده است.
برای شروع، شومینه مستقیماً به شبکه متصل شد، مصرف فعلی 5.6 A بود که مطابق با قدرت پلاک شومینه 1.25 کیلو وات است. اما چرا این همه انرژی هدر می رود، به خصوص که ارزان نیست و همیشه لازم نیست بخاری را با تمام توان روشن کنید. بنابراین، تصمیم گرفته شد که به دنبال یک تنظیم کننده قدرت قدرتمند باشیم. قبلاً آن را در انبارم پیدا کردم طرح آمادهاز یک جاروبرقی چینی، روی ترایاک VTA12-600. ترایاک، با او جریان نامی 12 آه، برای من عالی است. این کنترل کننده یک تنظیم کننده فاز بود، یعنی. این نوع رگولاتورها تمام نیمه موج ولتاژ سینوسی شبکه را نمی گذراند، بلکه فقط بخشی از آن را عبور می دهد و در نتیجه توان عرضه شده به بار را محدود می کند. آیا تنظیم با باز کردن تریاک در زاویه فاز مورد نظر انجام می شود؟
شکل 2 - الف) شکل معمول ولتاژ شبکه. ب) ولتاژ اعمال شده از طریق رگولاتور
مزایای تنظیم کننده فاز
:
معایب
:
با یک مدار ساده، عملکرد عادی فقط با بارهایی مانند لامپ های رشته ای مشاهده می شود.
- با یک بار فعال قدرتمند، یک صدای ناخوشایند (جهش) ظاهر می شود که می تواند هم در خود تریاک و هم روی بار (کویل گرمایش) رخ دهد.
- تداخل رادیویی زیادی ایجاد می کند
- شبکه برق را آلوده می کند
در نتیجه، پس از آزمایش مدار تنظیم کننده از یک جاروبرقی، صدای تپش مارپیچ شومینه الکتریکی آشکار شد.
شکل 3 - نمای داخل شومینه
مارپیچ شبیه سیم زخمی است (نمی توانم مواد را تعیین کنم) روی دو لت که با نوعی سخت کننده مقاوم در برابر حرارت پر شده است تا آن را روی دنده های لت ها ثابت کند. شاید جغجغه می توانست باعث نابودی آن شود. تلاش شد تا دریچه گاز به صورت سری با بار روشن شود، تا تریاک با مدار RC (که نجات نسبی از تداخل است) شنت شود. اما هیچ یک از این اقدامات به طور کامل صدا را از بین نبرده است.
تصمیم گرفته شد از نوع دیگری از تنظیم کننده - گسسته استفاده شود. چنین تنظیم کننده هایی تریاک را برای یک دوره نیم موج ولتاژ کامل باز می کنند، اما تعداد نیمه موج های از دست رفته محدود است. به عنوان مثال در شکل 3 قسمت جامد نمودار نیمه موج هایی است که از تریاک عبور کرده اند، خط نقطه چین عبور نکرده است، یعنی در آن زمان تریاک بسته شده است.
شکل 4 - اصل تنظیم گسسته
مزایای کنترل کننده های گسسته
:
معایب
:
افزایش ولتاژ ممکن است (در 220 ولت در 4-6 ولت با بار 1.25 کیلو وات)، که می تواند در لامپ های رشته ای قابل توجه باشد. در بقیه لوازم خانگی، این اثر قابل توجه نیست.
اشکال شناسایی شده به طور قابل توجهی آشکار می شود، هرچه حد تنظیم کمتر به تنظیم کننده تنظیم شود. در حداکثر بار، مطلقاً هیچ پرش وجود ندارد. چگونه راه حل ممکنبرای این مشکل می توان از تثبیت کننده ولتاژ برای لامپ های رشته ای استفاده کرد. در اینترنت، طرح زیر پیدا شد که با سادگی و سهولت مدیریت آن جذب شد.
شکل 5 - مدارکنترل کننده گسسته
در ساخت هیئت مدیره برای اولین بار اعمال می شود LUTو هنگام چاپ به درستی آینه نمی شود، بنابراین کنترلر وارونه می شود، نشانگر هم مطابقت نداشت، بنابراین من آن را با سیم لحیم کردم. وقتی برد رو کشیدم اشتباها یه دیود زنر گذاشتم بعد دیود مجبور شدم اون طرف برد لحیم کنم.
مدار رگولاتورمورد نظر برای کنترل صاف قدرت بار فعالتغذیه شده توسط AC 220 ولت، 50 هرتز. قدرت بار بستگی به نوع تریاک مورد استفاده دارد. روش کنترل بر اساس اصل کنترل فاز لحظه روشن شدن یک تریاک متصل به سری با بار است.
عکس او را در تصاویر ببینید:
در لحظه روشن شدن، قدرت در بار به آرامی افزایش می یابد، که اگر از رگولاتور برای کنترل روشنایی لامپ روشنایی استفاده شود، خوب است. همچنین، مدار رگولاتور را می توان برای انواع دستگاه هایی که از شبکه 220 ولت کار می کنند، اعمال کرد.
عنصر اصلی تنظیم کننده است میکروکنترلر PIC16F84A. در ورودی RB0 میکروکنترلر، در لحظه عبور ولتاژ شبکه از صفر، یک وقفه سازماندهی می شود. افت روی این پین یک گره در اپتوکوپلر U1 (AOU110B) تشکیل می دهد. از لحظه وقفه، تاخیر روشن شدن تریاک برنامه ریزی شده است که در محدوده های خاصی متفاوت است. در نشانگر LED، به نظر می رسد تنظیم قدرت از 0 تا 99٪.
مدار تنظیم کننده برق در شکل نشان داده شده است:
خطا در تطابق بین قرائت های نشانگر و توان واقعی عرضه شده به بار برای استفاده از تنظیم کننده برای اهداف خانگی کاملاً کافی است. دکمه های S1 و S2 به ترتیب برای افزایش و کاهش قدرت استفاده می شوند. در زیربرنامه نظرسنجی دکمه، چندین حالت سازماندهی شده است که برای استفاده راحت است، با یک فشار، تغییر با یک مقدار، با فشار طولانی، تغییر سریع و بسیار سریع.
واحد کنترل تریاک از عناصر U2، VD3، R5، یک محلول مدار استاندارد تشکیل شده است، اپتوتریستور U2 (АОУ103V) عایق گالوانیکی را ارائه می دهد و با استفاده از پل دیود VD3 (W08)، تریاک VS1 را کنترل می کند.
مدار از طریق یک ترانسفورماتور T1 از شبکه برق تغذیه می شود. در مرحله بعد، ولتاژ توسط پل دیود VD2 اصلاح می شود، بخشی از ولتاژ به اپتوکوپلر U1 عرضه می شود تا انتقال ولتاژ شبکه را از طریق صفر تشکیل دهد، بقیه از طریق دیود VD1 به ریز مدار تثبیت کننده IC1، که ولتاژ را تا حداکثر تثبیت می کند. 5 ولت. عناصر C1، C2، C7 برای صاف کردن موج‌های ولتاژ شبکه کار می‌کنند.
چندین نمودار اصلی از کنترل کننده های قدرت
رگولاتور برق روی تریاک
ویژگی های دستگاه پیشنهادی استفاده از یک ماشه D برای ساخت یک ژنراتور هماهنگ با ولتاژ شبکه و روشی برای کنترل تریاک با استفاده از یک پالس است که مدت زمان آن به طور خودکار کنترل می شود. برخلاف سایر روش‌های کنترل پالس تریاک، این روش برای وجود یک جزء القایی در بار حیاتی نیست. پالس های ژنراتور با یک دوره تقریباً 1.3 ثانیه دنبال می شوند.
ریزمدار DD 1 توسط جریانی که از طریق یک دیود محافظ که در داخل ریزمدار بین پایانه های 3 و 14 آن قرار دارد، تغذیه می شود. هنگامی که ولتاژ در این ترمینال که از طریق مقاومت R 4 و دیود VD 5 به شبکه متصل شده است، از آن بیشتر شود، جریان می یابد. ولتاژ تثبیت دیود زنر VD 4 .
K. GAVRILOV، رادیو، 2011، شماره 2، ص. 41
کنترل کننده برق دو کاناله برای وسایل گرمایشی
رگولاتور شامل دو کانال مستقل است و به شما اجازه می دهد تا دمای مورد نیاز را برای بارهای مختلف حفظ کنید: دمای نوک آهن لحیم کاری، اتو برقی، بخاری برقی، اجاق گاز برقی و غیره. عمق تنظیم 5...95 درصد توان است. شبکه تامین مدار رگولاتور با ولتاژ تصحیح شده 9 ... 11 ولت با جداسازی ترانسفورماتور از شبکه 220 ولت با مصرف جریان کم تغذیه می شود.
V.G. نیکیتنکو، O.V. نیکیتنکو، رادیوآماتور، 2011، شماره 4، ص. 35
کنترل کننده برق تریاک
یکی از ویژگی های این کنترل کننده تریاک این است که تعداد نیم چرخه های ولتاژ اصلی اعمال شده به بار در هر موقعیتی از عنصر کنترل، یکنواخت می شود. در نتیجه جزء ثابت جریان مصرفی تشکیل نمی شود و در نتیجه مغناطیسی مدارهای مغناطیسی ترانسفورماتورها و موتورهای الکتریکی متصل به رگلاتور وجود ندارد. توان با تغییر تعداد دوره های ولتاژ متناوب اعمال شده به بار در یک بازه زمانی معین تنظیم می شود. رگولاتور برای تنظیم قدرت دستگاه هایی با اینرسی قابل توجه (هیترها و غیره) طراحی شده است.
برای تنظیم روشنایی نور مناسب نیست، زیرا لامپ ها به شدت چشمک می زنند.
V. KALASHNIK، N. CHEREMISINOVA، V. CHERNIKOV، Radiomir، 2011، شماره 5، ص. 17 - 18
رگولاتور ولتاژ بدون تداخل
اکثر رگولاتورهای ولتاژ (قدرت) بر اساس مدار کنترل پالس فاز بر روی تریستور ساخته می شوند. همانطور که می دانید، چنین دستگاه هایی سطح قابل توجهی از تداخل رادیویی ایجاد می کنند. کنترل کننده پیشنهادی عاری از این نقص است. یکی از ویژگی های تنظیم کننده پیشنهادی کنترل دامنه ولتاژ متناوب است که در آن شکل سیگنال خروجی بر خلاف کنترل پالس فاز، تحریف نمی شود.
عنصر تنظیم کننده یک ترانزیستور قدرتمند VT1 در مورب پل دیود VD1-VD4 است که به صورت سری با بار متصل می شود. عیب اصلی دستگاه راندمان پایین آن است. هنگامی که ترانزیستور بسته است، جریانی از یکسو کننده و بار عبور نمی کند. اگر ولتاژ کنترلی به پایه ترانزیستور اعمال شود، باز می شود، جریانی از بخش جمع کننده-امیتر آن، پل دیود و بار شروع به عبور می کند. ولتاژ در خروجی رگولاتور (در بار) افزایش می یابد. هنگامی که ترانزیستور باز است و در حالت اشباع است، تقریباً کل ولتاژ اصلی (ورودی) به بار اعمال می شود. سیگنال کنترل یک منبع تغذیه کم مصرف را تشکیل می دهد که روی ترانسفورماتور T1، یکسو کننده VD5 و خازن صاف کننده C1 مونتاژ شده است.
مقاومت متغیر R1 جریان پایه ترانزیستور و در نتیجه دامنه ولتاژ خروجی را تنظیم می کند. هنگامی که نوار لغزنده مقاومت متغیر طبق طرح به موقعیت بالایی منتقل می شود، ولتاژ خروجی کاهش می یابد و به موقعیت پایین تر افزایش می یابد. مقاومت R2 حداکثر مقدار جریان کنترل را محدود می کند. دیود VD6 از واحد کنترل در صورت خرابی اتصال جمع کننده ترانزیستور محافظت می کند. رگولاتور ولتاژ بر روی یک صفحه فویل فایبرگلاس به ضخامت 2.5 میلی متر نصب شده است. ترانزیستور VT1 باید بر روی یک هیت سینک با مساحت حداقل 200 سانتی متر مربع نصب شود. در صورت لزوم، دیودهای VD1-VD4 با دیودهای قوی تر، به عنوان مثال D245A جایگزین می شوند و همچنین روی هیت سینک قرار می گیرند.
اگر دستگاه بدون خطا مونتاژ شود، بلافاصله شروع به کار می کند و نیاز به تنظیم کمی دارد. فقط لازم است مقاومت R2 را انتخاب کنید.
با یک ترانزیستور تنظیم کننده KT840B، توان بار نباید از 60 وات تجاوز کند. می توان آن را با دستگاه هایی جایگزین کرد: KT812B، KT824A، KT824B، KT828A، KT828B با اتلاف توان مجاز 50 وات. KT856A -75 W.; KT834A، KT834B - 100 وات؛ KT847A-125 W. اگر ترانزیستورهای کنترلی از همان نوع به صورت موازی متصل شوند، افزایش توان بار مجاز است: کلکتورها و امیترها را به یکدیگر وصل کنید و پایه ها را از طریق دیودها و مقاومت های جداگانه به موتور مقاومت متغیر متصل کنید.
این دستگاه از یک ترانسفورماتور با اندازه کوچک با ولتاژ روی سیم پیچ ثانویه 5 ... 8 ولت استفاده می کند. واحد یکسو کننده KTs405E را می توان با هر دیود دیگری جایگزین کرد یا از دیودهای جداگانه با جریان رو به جلو مجاز که کمتر از جریان پایه مورد نیاز نیست مونتاژ کرد. ترانزیستور تنظیم کننده همین الزامات برای دیود VD6 اعمال می شود. خازن C1 - اکسید، به عنوان مثال، K50-6، K50-16، و غیره، برای ولتاژ نامی حداقل 15 V. مقاومت متغیر R1 - هر با اتلاف توان نامی 2 وات. هنگام نصب و راه اندازی دستگاه، اقدامات احتیاطی باید انجام شود: عناصر تنظیم کننده تحت ولتاژ شبکه هستند. توجه: برای کاهش اعوجاج ولتاژ خروجی سینوسی، سعی کنید خازن C1 را حذف کنید. آ. چکاروف
تنظیم کننده ولتاژ ماسفت - ترانزیستور (IRF540, IRF840)
اولگ بلوسف، برق، 201 2، شماره 12، ص. 64 - 66
از آنجایی که اصل فیزیکی کار یک ترانزیستور اثر میدانی با گیت عایق بندی شده با عملکرد تریستور و ترایاک متفاوت است، می توان آن را در طول یک دوره ولتاژ شبکه به طور مکرر روشن و خاموش کرد. فرکانس سوئیچینگ ترانزیستورهای قدرتمند در این مدار 1 کیلوهرتز است. مزیت این طرح سادگی و قابلیت تغییر چرخه وظیفه پالس ها و در عین حال تغییر اندکی نرخ تکرار پالس است.
در طراحی نویسنده، مدت زمان پالس زیر به دست آمد: 0.08 ms، با دوره تکرار 1 ms و 0.8 ms، با دوره تکرار 0.9 میلی ثانیه، بسته به موقعیت لغزنده مقاومت R2.
می توانید ولتاژ بار را با بستن کلید S 1 خاموش کنید، در حالی که دریچه های ترانزیستورهای ماسفت روی ولتاژ نزدیک به ولتاژ پایه 7 ریزگرد تنظیم شده اند. با باز بودن کلید سوئیچ، ولتاژ بار در نسخه نویسنده دستگاه را می توان با مقاومت R 2 در 18 ... 214 ولت (اندازه گیری شده توسط دستگاهی از نوع TES 2712) تغییر داد.
یک نمودار شماتیک از چنین تنظیم کننده ای در شکل زیر نشان داده شده است. رگولاتور از ریزمدار خانگی K561LN2 استفاده می کند که از دو عنصر آن برای مونتاژ دینام با swagger قابل تنظیم و چهار عنصر به عنوان تقویت کننده جریان استفاده می شود.
برای از بین بردن تداخل در شبکه 220، توصیه می شود یک زخم چوک را روی یک حلقه فریت به قطر 20 ... 30 میلی متر به صورت سری با بار وصل کنید تا با سیم 1 میلی متری پر شود.
بار مولد جریان در ترانزیستورهای دوقطبی (KT817, 2SC3987)
Butov A. L.، طراح رادیو، 201 2، شماره 7، ص. 11 - 12
برای بررسی عملکرد و پیکربندی منابع تغذیه، استفاده از شبیه ساز بار به شکل یک ژنراتور جریان قابل تنظیم راحت است. با استفاده از چنین دستگاهی، نه تنها می توانید به سرعت منبع تغذیه، تثبیت کننده ولتاژ راه اندازی کنید، بلکه به عنوان مثال، از آن به عنوان یک مولد جریان پایدار برای شارژ و تخلیه باتری ها، دستگاه های الکترولیز، برای حکاکی الکتروشیمیایی بردهای مدار چاپی استفاده کنید. تثبیت کننده جریان منبع تغذیه برای لامپ های الکتریکی، برای راه اندازی "نرم" موتورهای الکتریکی کلکتور.
این دستگاه یک دستگاه دو ترمینالی است، نیازی به منبع تغذیه اضافی ندارد و می تواند در قطع شدن مدار برق قرار گیرد. دستگاه های مختلفو مکانیزم های اجرایی
محدوده تنظیم جریان از 0...0، 16 تا 3 A، حداکثر توان مصرفی (اتلاف) 40 وات، محدوده ولتاژ تغذیه 3...30 VDC. مصرف جریان توسط یک مقاومت متغیر R 6 تنظیم می شود. هر چه در نمودار نوار لغزنده مقاومت R6 به سمت چپ بیشتر باشد، دستگاه جریان بیشتری مصرف می کند. با کنتاکت های باز کلید SA 1، مقاومت R6 می تواند جریان مصرفی را از 0.16 تا 0.8 A تنظیم کند. با بسته شدن کنتاکت های این کلید، جریان در محدوده 0.7 ... 3 A تنظیم می شود.
طراحی تخته مدار چاپیژنراتور جریان
شبیه ساز باتری خودرو (KT827)
V. MELNICHUK, Radiomir, 201 2 , No. 1 2 , P. 7 - 8
هنگام کار مجدد منابع تغذیه سوئیچینگ کامپیوتر (UPS)، دستگاه های شارژ کننده (شارژر) باتری خودرو، محصولات نهایی باید در طول فرآیند راه اندازی با چیزی بارگیری شوند. بنابراین، تصمیم گرفتم آنالوگ یک دیود زنر قدرتمند با ولتاژ تثبیت کننده قابل تنظیم بسازم، مدار a که در شکل نشان داده شده است. یکی . مقاومت R 6 می تواند ولتاژ تثبیت را از 6 تا 16 ولت تنظیم کند. در مجموع، دو دستگاه از این قبیل ساخته شد. در نوع اول، KT 803 به عنوان ترانزیستور VT 1 و VT 2 استفاده شد.
مقاومت داخلی چنین دیود زنر بسیار زیاد است. بنابراین، در جریان 2 A، ولتاژ تثبیت 12 ولت، و در 8 A - 16 V بود. در نوع دوم، ترانزیستورهای کامپوزیت KT827 استفاده شد. در اینجا، در جریان 2 A، ولتاژ تثبیت 12 ولت و در 10 A - 12.4 ولت بود.
با این حال، هنگام تنظیم مصرف کنندگان قوی تر، مانند دیگ های الکتریکی، کنترل کننده های قدرت تریاک نامناسب می شوند - آنها تداخل زیادی در شبکه ایجاد می کنند. برای حل این مشکل بهتر است از رگولاتورهایی با مدت زمان بیشتری از حالت های ON-OFF استفاده کنید که به وضوح بروز تداخل را از بین می برد. یکی از انواع این طرح نشان داده شده است.
یک بار، برای یک پروژه کوچک خانگی، به یک تنظیم کننده برق مناسب برای تنظیم سرعت موتور الکتریکی AC نیاز داشتم. به عنوان پایه، ما از چنین بردی بر اساس میکروکنترلر STM32F103RBT6 استفاده کردیم. این برد دارای رابط صادقانه RS232 و دارای حداقل اجزای اضافی انتخاب شد. این برد شیار باتری لیتیومی برای تغذیه ساعت ندارد، اما نصب آن پانزده دقیقه طول می کشد.
پس بیایید با تئوری شروع کنیم. همه با مدولاسیون به اصطلاح عرض پالس آشنا هستند، که به شما امکان می دهد جریان را در بار (یا در موارد کمتر، ولتاژ موجود) بار را با حداکثر بازده کنترل کنید. انرژی اضافی در این مورد به سادگی مصرف نمی شود، به جای اینکه به شکل گرما پراکنده شود، مانند تنظیم خطی، که چیزی بیش از یک نسخه پیچیده از رئوستات نیست. با این حال، به دلایلی، چنین کنترلی که "روی پیشانی" انجام می شود، همیشه برای جریان متناوب مناسب نیست. یکی از آنها پیچیدگی مدار بیشتر است، زیرا برای تغذیه بخش برق در ترانزیستورهای MOSFET یا IGBT به یک پل دیودی نیاز است. این کاستی ها از کنترل تریاک محروم هستند که اصلاح PWM است.
ترایاک (TRIAC در ادبیات انگلیسی) یک دستگاه نیمه هادی است، اصلاح تریستور، که برای کارکردن به عنوان کلید طراحی شده است، یعنی می تواند باز یا بسته باشد و حالت عملیاتی خطی ندارد. تفاوت اصلی با تریستور رسانایی دو طرفه در حالت باز و (با مقداری ملاحظات) استقلال از قطبیت جریان است (تریستورها و تریاک ها توسط جریان کنترل می شوند و همچنین ترانزیستورهای دوقطبی) از طریق الکترود کنترل. این کار استفاده از تریاک را در مدارهای AC آسان می کند. دومین ویژگی مشترک با تریستورها، توانایی حفظ رسانایی در هنگام ناپدید شدن جریان کنترل است. هنگامی که جریان بین الکترودهای اصلی قطع می شود، یعنی زمانی که جریان متناوب از صفر می گذرد، تریاک بسته می شود. عوارض جانبیاین برای کاهش تداخل هنگام خاموش شدن است. بنابراین، برای باز کردن تریاک کافی است یک پالس باز با مدت زمان کم، در حد ده ها میکروثانیه، به الکترود کنترل اعمال کنیم و در پایان نیم چرخه جریان متناوب، خود را ببندیم. .
کنترل تریاک ویژگی های فوق این دستگاه را در نظر می گیرد و شامل باز کردن قفل تریاک در هر نیم سیکل جریان متناوب با تاخیر ثابت نسبت به نقطه عبور صفر است. بنابراین، یک "برش" از هر نیم چرخه قطع می شود. قسمت سایه دار در شکل حاصل این روش است. بنابراین، در خروجی، به جای سینوسی، چیزی خواهیم داشت که تا حدی شبیه یک اره است:
حالا وظیفه ما باز کردن قفل ترایاک به موقع است. ما این وظیفه را به میکروکنترلر محول می کنیم. نمودار زیر نتیجه تجزیه و تحلیل راه حل های موجود و همچنین مستندات کوپلرهای نوری است. به طور خاص، بخش برق از مستندات یک اپتوکوپلر triac ساخته شده توسط Texas Instruments گرفته شده است. مدار بدون ایراد نیست، یکی از آنها یک اجاق با مقاومت سیمی قدرتمند است که از طریق آن یک اپتوکوپلر متصل می شود که عبور از صفر را تشخیص می دهد.
چگونه کار می کند؟ نقاشی را در نظر بگیرید.
در نیم سیکل مثبت، زمانی که جریان عبوری از اپتوکوپلر از مقدار آستانه خاصی فراتر رود، اپتوکوپلر باز می شود و ولتاژ ورودی میکروکنترلر تقریباً به صفر می رسد (منحنی "ZC" در شکل). هنگامی که جریان دوباره به زیر این مقدار کاهش یابد، میکروکنترلر دوباره یک واحد دریافت می کند. این در مواقعی اتفاق می افتد که dz از صفر فعلی فاصله دارد. این dz قابل توجه است، در مورد من حدود 0.8 میلی ثانیه است و باید به آن توجه شود. آسان است: ما دوره T و مدت زمان پالس را می دانیم سطح بالا h، از آنجا dz = (h - T / 2) / 2. بنابراین، ما باید تریاک را از طریق dz + dP از لبه افزایشی سیگنال از اپتوکوپلر باز کنیم.
تغییر فاز dP باید به طور جداگانه مورد بحث قرار گیرد. در مورد c PWM DC، مقدار متوسط جریان خروجی به صورت خطی به چرخه وظیفه سیگنال کنترل بستگی دارد. اما این فقط به این دلیل است که انتگرال یک ثابت یک وابستگی خطی می دهد. در مورد ما، لازم است بر روی مقدار انتگرال سینوسی بنا شود. حل یک معادله ساده وابستگی مورد نظر را به ما می دهد: برای تغییر خطی در مقدار متوسط جریان، باید تغییر فاز را مطابق قانون آرکوزین تغییر داد، که برای این کار کافی است جدولی را در برنامه کنترل LUT وارد کنید. .
همه چیزهایی که در آینده در مورد آن صحبت خواهم کرد مستقیماً با معماری میکروکنترلرهای سری STM32 به ویژه با معماری تایمرهای آنها مرتبط است. میکروکنترلرهای این سری دارای تعداد تایمر متفاوتی هستند که در STM32F103RBT6 هفت عدد از آنها وجود دارد که چهار عدد آن برای گرفتن و تولید PWM مناسب می باشد. تایمرها را می توان آبشاری کرد: برای هر تایمر، یکی از رویدادهای داخلی (سرریز، بازنشانی، تغییر سطح در یکی از کانال های ورودی یا خروجی و غیره؛ من شما را برای جزئیات به مستندات ارجاع می دهم) می تواند یک روز تعطیل اعلام و ارسال شود. به تایمر دیگری با اختصاص دادن به آن یک عمل خاص دارد: شروع، توقف، تنظیم مجدد و غیره. ما به سه تایمر نیاز داریم: یکی از آنها، به اصطلاح کار می کند. حالت ورودی PWM، دوره سیگنال ورودی و مدت زمان پالس سطح بالا را اندازه گیری می کند. در پایان اندازه گیری، پس از هر دوره یک وقفه ایجاد می شود. در همان زمان، تایمر خواب مرتبط با این رویداد شروع می شود. رویداد سرریز این تایمر باعث بازنشانی تایمر می شود که یک سیگنال کنترل خروجی به تریاک تولید می کند، به طوری که فاز سیگنال کنترل در هر سیکل کامل جریان متناوب تنظیم می شود. فقط اولین تایمر یک وقفه ایجاد می کند و وظیفه کنترل کننده این است که تغییر فاز (رجیستر تایمر انتظار ARR) و دوره PWM تایمر (همچنین رجیستر ARR) را به گونه ای تنظیم کند که همیشه برابر با نیمی از چرخه AC باشد. بدین ترتیب تمامی کنترل ها در سطح سخت افزاری صورت می گیرد و تأثیر تأخیرهای نرم افزاری کاملاً از بین می رود. بله، این کار را می‌توان به صورت برنامه‌ریزی انجام داد، اما استفاده نکردن از چنین فرصتی مانند تایمرهای آبشاری گناه بود.
من فایده ای در ارسال کد کل پروژه برای بررسی نمی بینم، علاوه بر این، هنوز کامل نشده است. من فقط یک قطعه حاوی الگوریتم شرح داده شده در بالا را ارائه خواهم کرد. این کاملاً مستقل از سایر قسمت ها است و به راحتی می توان آن را روی یک میکروکنترلر سازگار به پروژه دیگری منتقل کرد.
و در نهایت، ویدیویی که دستگاه را در حال عمل نشان می دهد:
مجموعه ای از مدارها و شرح عملکرد تنظیم کننده قدرت در تریاک ها و نه تنها. مدارهای کنترل قدرت Triac برای افزایش طول عمر لامپ های رشته ای و تنظیم روشنایی آنها مناسب هستند. یا برای تغذیه تجهیزات غیر استاندارد، به عنوان مثال، در 110 ولت.
شکل یک مدار از یک کنترل کننده قدرت تریاک را نشان می دهد که می توان آن را با تغییر تعداد کل نیم چرخه های شبکه که توسط تریاک برای یک بازه زمانی معین رد شده تغییر داد. روی عناصر تراشه DD1.1.DD1.3 که دوره نوسان آن حدود 15-25 نیم سیکل شبکه است.
چرخه وظیفه پالس ها توسط مقاومت R3 تنظیم می شود. ترانزیستور VT1، همراه با دیودهای VD5-VD8، برای اتصال لحظه ای که تریاک در طول انتقال ولتاژ شبکه به صفر روشن می شود، طراحی شده است. اساساً این ترانزیستور باز است ، به ترتیب "1" به ورودی DD1.4 و ترانزیستور VT2 با ترایاک VS1 بسته می شود. در لحظه عبور از صفر، ترانزیستور VT1 تقریباً بلافاصله بسته و باز می شود. در این حالت، اگر خروجی DD1.3 1 بود، وضعیت عناصر DD1.1.DD1.6 تغییر نمی کند و اگر خروجی DD1.3 "صفر" بود، عناصر DD1.4 تغییر نمی کنند. .DD1.6 یک پالس کوتاه تولید می کند که توسط ترانزیستور VT2 تقویت می شود و تریاک را باز می کند.
تا زمانی که خروجی ژنراتور یک صفر منطقی باشد، پس از هر انتقال ولتاژ شبکه از نقطه صفر، فرآیند به صورت چرخه ای پیش می رود.
اساس مدار یک triac mac97a8 خارجی است که به شما امکان سوئیچ را می دهد قدرت بالابارها را متصل کرد و از یک مقاومت متغیر قدیمی شوروی برای تنظیم آن استفاده کرد و از یک LED معمولی به عنوان نشانه استفاده کرد.
کنترل کننده قدرت تریاک از اصل کنترل فاز استفاده می کند. عملکرد مدار رگولاتور برق بر اساس تغییر در لحظه روشن شدن تریاک نسبت به انتقال ولتاژ شبکه از طریق صفر است. در لحظه اولیه نیم چرخه مثبت، تریاک در حالت بسته است. با افزایش ولتاژ شبکه، خازن C1 از طریق تقسیم کننده شارژ می شود.
ولتاژ فزاینده در خازن بسته به مقاومت کل هر دو مقاومت و ظرفیت خازن، مقداری از شبکه اصلی جابجا می شود. خازن شارژ می شود تا زمانی که ولتاژ دو سر آن به سطح "خرابی" دیانیستور یعنی تقریباً 32 ولت برسد.
در لحظه باز شدن دینیستور، تریاک نیز باز می شود، بسته به مقاومت کل تریاک باز و بار، جریانی از بار متصل به خروجی عبور می کند. تریاک تا پایان نیم سیکل باز خواهد بود. مقاومت VR1 ولتاژ باز شدن دینیستور و تریاک را تنظیم می کند و در نتیجه توان را تنظیم می کند. در لحظه عمل نیم چرخه منفی، الگوریتم مدار مشابه است.
نوع مدار با تغییرات جزئی برای 3.5 کیلو وات
مدار رگولاتور ساده است، قدرت بار در خروجی دستگاه 3.5 کیلو وات است. با این رادیو ژامبون DIY می توانید چراغ ها، عناصر گرمایشی و موارد دیگر را کنترل کنید. تنها عیب قابل توجه این مدار این است که در هر صورت نمی توان بار القایی را به آن وصل کرد، زیرا ترایاک می سوزد!
اجزای رادیویی مورد استفاده در طراحی: Triac T1 - BTB16-600BW یا مشابه (KU 208 il VTA, VT). Dinistor T - نوع DB3 یا DB4. خازن 0.1uF سرامیکی.
مقاومت R2 510 اهم حداکثر ولت روی خازن را به 0.1 uF محدود می کند، اگر لغزنده رگولاتور را در موقعیت 0 اهم قرار دهید، مقاومت مدار حدود 510 اهم خواهد بود. ظرفیت خازن از طریق مقاومت های R2 510Ω و مقاومت متغیر R1 420kΩ شارژ می شود، پس از اینکه U روی خازن به سطح باز شدن دینیستور DB3 رسید، دومی پالسی ایجاد می کند که قفل تریاک را باز می کند، پس از آن، با عبور بیشتر سینوسی، تریاک قفل شده است فرکانس باز و بسته شدن T1 به سطح U در خازن 0.1 μF بستگی دارد که به مقاومت مقاومت متغیر بستگی دارد. یعنی با قطع جریان (در فرکانس بالا) مدار در نتیجه توان خروجی را تنظیم می کند.
با هر نیم موج مثبت ولتاژ AC ورودی، ظرفیت C1 از طریق زنجیره ای از مقاومت های R3، R4 شارژ می شود، زمانی که ولتاژ دو طرف خازن C1 برابر با ولتاژ باز شدن دینیستور VD7 شد، از بین می رود و خازن را تخلیه می کند. پل دیود VD1-VD4، و همچنین مقاومت R1 و الکترود کنترل VS1. برای باز کردن تریاک از مدار الکتریکی دیودهای VD5، VD6 خازن C2 و مقاومت R5 استفاده می شود.
لازم است مقدار مقاومت R2 را انتخاب کنید تا در هر دو نیمه موج ولتاژ شبکه، تریاک رگولاتور به طور قابل اعتماد عمل کند و همچنین باید مقادیر مقاومت های R3 و R4 را انتخاب کنید تا هنگامی که دستگیره مقاومت متغیر R4 چرخانده می شود، ولتاژ در بار به آرامی از مقادیر حداقل به حداکثر تغییر می کند. به جای triac TS 2-80، می توانید از TS2-50 یا TS2-25 استفاده کنید، اگرچه در بارگذاری قدرت مجاز اندکی کاهش می یابد.
KU208G، TS106-10-4، TS 112-10-4 و آنالوگ های آنها به عنوان تریاک استفاده شد. در آن لحظه از زمان بسته شدن تریاک، خازن C1 از طریق بار متصل و مقاومت های R1 و R2 شارژ می شود. نرخ شارژ توسط مقاومت R2 تغییر می کند، مقاومت R1 برای محدود کردن حداکثر جریان شارژ طراحی شده است
هنگامی که ولتاژ آستانه بر روی صفحات خازن می رسد، کلید باز می شود، خازن C1 به سرعت به الکترود کنترل تخلیه می شود و تریاک را از حالت بسته به حالت باز سوئیچ می کند، در حالت باز تریاک مدار R1، R2 را شنت می کند. C1. در لحظه ای که ولتاژ شبکه از صفر عبور می کند، تریاک بسته می شود، سپس خازن C1 دوباره شارژ می شود، اما با ولتاژ منفی.
خازن C1 از 0.1 ... 1.0 uF. مقاومت R2 1.0 ... 0.1 MΩ. تریاک با یک پالس جریان مثبت به الکترود کنترل با ولتاژ مثبت در خروجی آند شرطی و یک پالس جریان منفی به الکترود کنترل در ولتاژ منفی کاتد شرطی روشن می شود. بنابراین عنصر کلیدی برای تنظیم کننده دو جهته بودن است. شما می توانید از دیانیستور دو طرفه به عنوان کلید استفاده کنید.
دیودهای D5-D6 برای محافظت از تریستور در برابر خرابی احتمالی ولتاژ معکوس استفاده می شود. ترانزیستور در حالت خرابی بهمن کار می کند. ولتاژ شکست آن حدود 18-25 ولت است. اگر P416B را پیدا نکردید، می توانید جایگزینی برای آن پیدا کنید.
ترانسفورماتور پالس بر روی یک حلقه فریت به قطر 15 میلی متر، گرید H2000 پیچیده می شود.تریستور قابل تعویض با KU201 است.
مدار این رگولاتور قدرت شبیه مدارهایی است که در بالا توضیح داده شد، فقط یک مدار سرکوب تداخل C2، R3 معرفی شده است و سوئیچ SW امکان شکستن مدار شارژ خازن کنترل را فراهم می کند که منجر به مسدود شدن فوری تریاک می شود. و قطع بار
C1، C2 - 0.1 uF، R1-4k7، R2-2 میلی اهم، R3-220 اهم، VR1-500 کیلو اهم، DB3 - دینیستور، BTA26-600B - تریاک، 1N4148/16 V - دیود، هر LED.
رگولاتور برای تنظیم قدرت بار در مدارهای تا 2000 وات، لامپ های رشته ای، بخاری ها، آهن لحیم کاری، موتورهای ناهمزمان استفاده می شود. شارژربرای خودروها و اگر تریاک را با ترانسفورماتور قوی تری جایگزین کنید، می توانید از آن در مدار تنظیم جریان در ترانسفورماتورهای جوشکاری استفاده کنید.
اصل کار این مدار تنظیم کننده قدرت این است که بار پس از تعداد انتخابی از نیم سیکل های از دست رفته، نیم چرخه ولتاژ شبکه را دریافت می کند.
پل دیودی ولتاژ متناوب را اصلاح می کند. مقاومت R1 و دیود زنر VD2، همراه با خازن فیلتر، منبع تغذیه 10 ولتی را برای تغذیه تراشه K561IE8 و ترانزیستور KT315 تشکیل می دهند. نیم چرخه های ولتاژ مثبت اصلاح شده که از خازن C1 عبور می کنند توسط دیود زنر VD3 در سطح 10 ولت تثبیت می شوند. بنابراین، پالس هایی با فرکانس 100 هرتز از ورودی شمارش C شمارنده K561IE8 پیروی می کنند. اگر سوئیچ SA1 به خروجی 2 متصل شود، پایه ترانزیستور همیشه یک سطح منطقی یک خواهد داشت. زیرا پالس ریست میکرو مدار بسیار کوتاه است و شمارنده زمان دارد تا از همان پالس دوباره راه اندازی شود.
پین 3 روی منطق 1 تنظیم می شود. تریستور باز خواهد شد. تمام توان به بار اختصاص داده خواهد شد. در تمام موقعیت های بعدی SA1 در پایه 3 شمارنده، یک پالس از 2-9 پالس عبور می کند.
تراشه K561IE8 یک شمارنده اعشاری با رمزگشای موقعیتی در خروجی است، بنابراین سطح واحد منطقی به صورت دوره ای در همه خروجی ها خواهد بود. با این حال، اگر سوئیچ روی خروجی 5 (پایین 1) تنظیم شود، شمارش فقط تا 5 رخ می دهد. هنگامی که پالس از خروجی 5 عبور می کند، ریز مدار تنظیم مجدد می شود. شمارش از صفر شروع می شود و یک سطح منطقی یک در پین 3 برای مدت یک نیم چرخه ظاهر می شود. در این زمان، ترانزیستور و تریستور باز می شوند، یک نیم چرخه وارد بار می شود. برای اینکه واضح تر شود، نمودارهای برداری از عملکرد مدار را ارائه می کنم.
اگر می خواهید قدرت بار را کاهش دهید، می توانید با اتصال پایه 12 تراشه قبلی به پایه 14 چیپ بعدی، یک تراشه شمارنده دیگر اضافه کنید. با نصب کلید دیگر امکان تنظیم پاور تا 99 پالس از دست رفته وجود خواهد داشت. آن ها می توانید حدود یک صدم توان کل را بدست آورید.
ریز مدار KR1182PM1 دارای دو تریستور و یک واحد کنترل برای آنها در ترکیب داخلی خود است. حداکثر ولتاژ ورودی تراشه KR1182PM1 حدود 270 ولت است و حداکثر بار می تواند بدون استفاده از تریاک خارجی به 150 وات و با استفاده از 2000 وات برسد و همچنین با در نظر گرفتن اینکه تریاک روی رادیاتور نصب خواهد شد.
برای کاهش سطح تداخل خارجی، از خازن C1 و سلف L1 استفاده می شود و برای روشن کردن آرام بار، به خازن C4 نیاز است. تنظیم با استفاده از مقاومت R3 انجام می شود.
تالیف زیبا مدارهای سادهتنظیم کننده های آهن لحیم کاری زندگی یک آماتور رادیویی را ساده می کند
ترکیب شامل ترکیب راحتی استفاده از یک تنظیم کننده دیجیتال و انعطاف پذیری تنظیم یک تنظیم ساده است.
مدار تنظیم کننده قدرت در نظر گرفته شده بر اساس اصل تغییر تعداد دوره های ولتاژ متناوب ورودی به بار کار می کند. به این معنی که به دلیل چشمک زدن قابل مشاهده با چشم نمی توان از دستگاه برای تنظیم روشنایی لامپ های رشته ای استفاده کرد. مدار امکان تنظیم توان را در هشت مقدار از پیش تعیین شده فراهم می کند.
تعداد زیادی مدار کلاسیک تریستور و کنترل کننده تریاک وجود دارد، اما این کنترلر بر اساس یک عنصر مدرن ساخته شده است و علاوه بر این، فاز یک بود، یعنی. کل نیم موج ولتاژ اصلی را نمی گذراند، بلکه فقط مقداری از آن را عبور می دهد و در نتیجه توان را محدود می کند، زیرا باز شدن تریاک فقط در زاویه فاز مورد نظر اتفاق می افتد.
