V článku budeme hovořit o tom, jak vyrobit regulátor výkonu triaku vlastníma rukama. Co je simistor? Jedná se o zařízení postavené na polovodičovém krystalu. Má až 5 p-n přechodů, proud může procházet jak v dopředném, tak i v opačném směru. Tyto prvky se však v moderních průmyslových zařízeních příliš nepoužívají, protože jsou vysoce citlivé na elektromagnetické rušení.
Také nemohou pracovat při vysokých proudových frekvencích, při spínání velkých zátěží generují velké množství tepla. Proto se IGBT tranzistory a tyristory používají v průmyslových zařízeních. Ale ani triaky by se neměly přehlížet - jsou levné, mají malé rozměry a hlavně vysoký zdroj. Proto je lze použít tam, kde výše uvedené nevýhody nehrají velkou roli.
Jak funguje triak?
Seznamte se s regulátorem výkonu triaku ještě dnesje to možné v jakýchkoli domácích spotřebičích - v bruskách, šroubovácích, pračkách a vysavačích. Jinými slovy, všude tam, kde je potřeba plynulé nastavení otáček motoru.
Regulátor funguje jako elektronický klíč - zavírá a otevírá při určité frekvenci, která je nastavena řídicím obvodem. Když je zařízení odblokováno, prochází jím půlvlna napětí. Proto je do zátěže dodáván malý zlomek minimálního výkonu.
Zvládnu to sám?
Mnoho radioamatérů vyrábí své vlastní triakové regulátory výkonu pro různé účely. S ním můžete ovládat ohřev pájecího hrotu. Ale bohužel, hotová zařízení lze na trhu najít, ale docela zřídka.
Vyznačují se nízkou cenou, ale zařízení často nesplňují požadavky, které spotřebitelé požadují. Proto je mnohem jednodušší, jak se ukazuje, nekupovat hotový regulátor, ale vyrobit si ho sami. V tomto případě budete moci vzít v úvahu všechny nuance používání zařízení.
Okruh regulátoru
Podívejme se na jednoduchý triakový regulátor výkonu, který lze použít s jakoukoli zátěží. Řízení je fázově pulzní, všechny komponenty jsou pro takové konstrukce tradiční. Musíte použít následující prvky:
- Přímo triak, dimenzovaný na 400 V a 10 A.
- Dinistor s prahem otevření 32 V.
- Slouží k nastavení výkonuproměnný odpor.
Proud, který protéká proměnným rezistorem a odporem, nabíjí kondenzátor každou půlvlnou. Jakmile kondenzátor akumuluje náboj a napětí mezi jeho deskami je 32 V, dinistor se otevře. V tomto případě se kondenzátor vybíjí přes něj a odpor na řídicí vstup triaku. Ten se zároveň otevírá, takže proud teče do zátěže.
Chcete-li změnit dobu trvání pulzů, musíte vybrat proměnný odpor a prahové napětí dinistoru (toto je však konstantní hodnota). Proto si musíte "pohrát" s odporem proměnného rezistoru. V zátěži je výkon přímo úměrný odporu proměnného rezistoru. Není nutné používat diody a pevný rezistor, obvod je navržen tak, aby zajistil přesnost a plynulost řízení výkonu.
Jak zařízení funguje
Proud, který protéká dinistorem, je omezen pevným rezistorem. S jeho pomocí se nastavuje délka pulzu. Pojistka chrání obvod před zkratem. Je třeba poznamenat, že dinistor v každé půlvlně se otevírá do stejného úhlu.
Nedochází tedy k usměrňování protékajícího proudu, na výstup lze připojit i indukční zátěž. Proto lze triakový regulátor výkonu použít i pro transformátor. Pro výběr triaků je třeba vzít v úvahu, že pro zátěž 200 W je nutné, aby proud byl roven 1 A.
Ve schématu jsou použity následující prvky:
- Dinistor typu DB3.
- Triaky typu BT136-600, TS106-10-4 a podobné s proudem až 12 A.
- Germaniové polovodičové diody – 1N4007.
- Elektrolytický kondenzátor pro napětí nad 250V, kapacita 0,47uF.
- Proměnný odpor 100 kOhm, konstantní - od 270 Ohm do 1,6 kOhm (vybráno empiricky).
Vlastnosti obvodu regulátoru
Toto schéma je nejběžnější, ale můžete najít i jeho malé varianty. Někdy je například místo dinistoru umístěn diodový můstek. V některých obvodech se zjistilo, že řetězec kapacity a odporu potlačuje rušení. Existují modernější návrhy, které používají schéma řízení na mikrokontrolérech. S takovým obvodem získáte jemnou regulaci proudu a napětí v zátěži, ale je obtížnější ji implementovat.
Přípravné práce
Abyste mohli sestavit regulátor výkonu triaku pro elektromotor, stačí dodržet tuto sekvenci:
- Nejprve musíte určit vlastnosti zařízení, které bude připojeno k regulátoru. Mezi vlastnosti patří: počet fází (buď 3 nebo 1), potřeba jemného nastavení výkonu, napětí a proudu.
- Nyní musíte vybrat konkrétní typ zařízení – digitální nebo analogové. Poté můžete vybírat komponenty podle výkonu zátěže. V podstatě prosimulace může používat speciálně navržený software.
- Vypočítejte rozptyl tepla. Chcete-li to provést, vynásobte dva parametry - jmenovitý proud (v ampérech) a úbytek napětí na triaku (ve voltech). Všechny tyto údaje lze nalézt mezi charakteristikami prvku. V důsledku toho získáte ztrátový výkon, vyjádřený ve wattech. Na základě této hodnoty musíte vybrat chladič a chladič (pokud je to nutné).
- Nakupte všechny potřebné položky nebo je připravte, pokud je máte.
Nyní můžete přejít přímo k montáži zařízení.
Sestava regulátoru
Než sestavíte regulátor výkonu triaku podle schématu, musíte provést řadu akcí:
- Nasměrujte dráhy na desce a připravte místa, na která chcete prvky nainstalovat. Předem zajistěte prostor pro montáž triaku a chladiče.
- Nainstalujte všechny prvky na desku a připájejte je. V případě, že nemáte možnost vyrobit plošný spoj, je povolena povrchová montáž. Dráty, které spojují všechny prvky, by měly být co nejkratší.
- Věnujte pozornost tomu, zda je při zapojování triaku a diod dodržena polarita. Pokud není žádné označení, prozvoňte prvky multimetrem.
- Zkontrolujte obvod pomocí multimetru v režimu odporu.
- Opravte triak na radiátoru, pro lepší povrchový kontakt je vhodné použít teplovodivou pastu.
- Celý obvod lze instalovat do plastupřípad.
- Nastavte knoflík s proměnným odporem do polohy zcela vlevo a zapněte zařízení.
- Změřte hodnotu napětí na výstupu zařízení. Pokud otočíte knoflíkem odporu, napětí by se mělo postupně zvyšovat.
Jak můžete vidět, DIY triakový regulátor napájení je užitečný design, který lze používat v každodenním životě téměř bez omezení. Oprava tohoto zařízení je levná, protože náklady jsou poměrně nízké.
