- Распиновка
- Особенности
- Варианты схем регулятора
- Схема регулятора с обратной связью
- Регулятор мощности с обратной связью
- Регулятор для индуктивной нагрузки
- Простой регулятор мощности устройства своими руками
- Технические характеристики
- Предельные эксплуатационные параметры
- Полярность подключения
- Проще ли купить диммер
- Не нашел в магазине — сделай сам
- Выбераем триак
- Современные симисторы в регуляторах
- Конструкция и детали.
- Для схемы «Усилитель мощности 200 ВТ на базе TDA 7294»
- Советский симметричный тиристор КУ208Г
- Виды современных устройств
- Тиристорный прибор управления
- Симисторный преобразователь мощности
- Фазовый способ трансформации
- Схема регулятора с обратной связью
- Простые схемы включения
- Схема регулировки мощности
- Симисторный регулятор мощности — схема самодельного устройства и пошаговая инструкция как сделать регулятор своими руками
- Принцип работы симисторного регулятора мощности
- Инструкция, как сделать симисторный регулятор своими руками
- Устройство и схемы простых регуляторов
- Какие элементы понадобятся
- Аналоги
- Параметры тиристора КУ 202
- Практические примеры для повторения
- Доминирующая схема
Распиновка
Распиновка симистора КУ208Г выполнена в металло-стеклянном корпусе климатической модификации УХЛ1 с возможностью установки на радиатор. Он имеет три жестких вывода со следующим назначением: катод (A1), анод (A2), управляющий электрод (UE). Вес не превышает 18 гр., Без ореха 12 гр.
КУ208Г очень часто путают с обычным тиристором, забывая в названии слово «симметричный». Это означает, что он способен пропускать переменный ток в обоих направлениях — полярность значения не имеет. Именно это свойство делает его симистором.
Контакты «А1» и «А2» этого устройства обычно называются силовыми (или переключающими), а управляющий электрод — затвором. Однако их продолжают называть «катодом» и «анодом», чтобы физически отличать их друг от друга.
Особенности
Чтобы иметь полное представление о симметричных SCR, необходимо рассказать об их сильных и слабых сторонах. К первым относятся следующие факторы:
- относительно невысокая стоимость устройств;
- большая продолжительность;
- отсутствие механики (т.е движущиеся контакты, которые являются источниками помех).
К недостаткам устройств можно отнести следующие особенности:
- Потребность в отводе тепла, примерно из расчета 1-1,5 Вт на 1 А, например, при токе 15 А мощность рассеивания будет примерно 10-22 Вт, для чего потребуется соответствующий радиатор. Для удобства подключения к нему мощных устройств одна из клемм имеет резьбу под гайку.
Симистор для установки на радиатор
- Устройства подвержены переходным процессам, шумам и помехам;
- Высокие частоты переключения не поддерживаются.
Последние два пункта требуют небольшого пояснения. В случае высокой скорости переключения высока вероятность самопроизвольного включения устройства. Пиковый шум также может вызвать такой результат. Рекомендуется обойти устройство RC цепью, чтобы защитить его от помех.
RC-цепь для защиты симистора от помех
Кроме того, рекомендуется минимизировать длину проводов, ведущих к регулируемому выходу, или, в качестве альтернативы, использовать экранированные провода. Также обычной практикой является установка шунтирующего резистора между выводом T1 (TE1 или A1) и затвором.
Варианты схем регулятора
Вот несколько примеров схем, позволяющих управлять мощностью нагрузки с помощью симистора, начнем с самого простого. Легенда:
- Резисторы: R1 — 470 кОм, R2 — 10 кОм,
- Конденсатор С1 — 0,1 мкФ х 400 В.
- Диоды: D1 — 1N4007;
- D2 — любой светодиодный индикатор 2.10-2.40V 20mA.
- Динистор DN1 — DB3.
- Симистор DN2 — КУ208Г, возможна установка более мощного аналога ВТА16 600.
С помощью DN1 замыкается цепь D1-C1-DN1, которая переводит DN2 в «разомкнутое» положение, где он остается до нулевой точки (конец полупериода). Момент открытия определяется временем накопления на конденсаторе порогового заряда, необходимого для переключения DN1 и DN2. Скорость заряда C1 контролируется цепочкой R1-R2, от общего сопротивления которой зависит момент «открытия» симистора. В результате мощность нагрузки регулируется переменным резистором R1.
Несмотря на простоту схемы, он достаточно эффективен и может использоваться как диммер для осветительных приборов с нитью накала или как регулятор мощности для паяльника. К сожалению, в приведенной выше схеме нет обратной связи, поэтому она не подходит в качестве стабилизированного регулятора скорости для коллекторного двигателя.
Схема регулятора с обратной связью
Обратная связь нужна для стабилизации скорости электродвигателя, которая может изменяться под действием нагрузки. Это можно сделать двумя способами:
- Установите тахометр, измеряющий скорость. Этот вариант позволяет выполнять тонкую настройку, но увеличивает стоимость внедрения решения.
- Следите за изменениями напряжения на электродвигателе и в зависимости от этого увеличения или уменьшения «открытого» режима полупроводникового переключателя.
Последний вариант намного проще в реализации, но требует небольшой корректировки мощности используемой электрической машины. Ниже представлена схема такого устройства.
Регулятор мощности с обратной связью
Легенда:
- Резисторы: R1 — 18 кОм (2 Вт); R2 — 330 кОм; R3 — 180 Ом; R4 и R5 — 3,3 кОм; R6 — нужно выбрать, как будет описано ниже; R7 — 7,5 кОм; R8 — 220 кОм; R9 — 47 кОм; R10 — 100 кОм; R11 — 180 кОм; R12 — 100 кОм; R13 — 22 кОм.
- Конденсаторы: С1 — 22 мкФ х 50 В; C2 — 15 нФ; C3 — 4,7 мкФ x 50 В; C4 — 150 нФ; C5 — 100 нФ; C6 — 1 мкФ x 50 В..
- Диоды D1 — 1N4007; D2 — любой светодиодный индикатор на 20 мА.
- Симистор Т1 — БТА24-800.
- Микросхема — У2010Б.
Эта схема обеспечивает плавный запуск электрической системы и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускаются три режима работы (устанавливаются переключателем S1):
- A — В случае перегрузки светодиод D2 загорается, указывая на перегрузку, после чего двигатель снижает скорость до минимума. Для выхода из режима устройство необходимо выключить и снова включить.
- B — В случае перегрузки загорается светодиод D2, мотор переключается на работу на минимальной скорости. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
- C — Режим индикации перегрузки.
Реализация схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно рассчитывается по мощности электродвигателя по следующей формуле:. Например, если нам нужно управлять двигателем мощностью 1500 Вт, расчет будет следующим: 0,25 / (1500/240) = 0,04 Ом. Для изготовления этого резистора лучше всего использовать нихромовую проволоку диаметром 0,80 или 1,0 мм. Ниже представлена таблица, позволяющая подобрать сопротивление R6 и R11 в зависимости от мощности мотора.
Поставляемое устройство можно использовать в качестве регулятора скорости для двигателей электроинструментов, пылесосов и другой бытовой техники.
Регулятор для индуктивной нагрузки
Любой, кто попытается управлять индуктивной нагрузкой (например, трансформатором на сварочном аппарате) с помощью вышеуказанных схем, будет разочарован. Устройства не будут работать, а симисторы могут не работать. Это связано с фазовым сдвигом, из-за которого во время короткого импульса полупроводниковый переключатель не успевает перейти в «открытый» режим.
Есть два варианта решения проблемы:
- Подача на управляющий электрод серии однотипных импульсов.
- Подайте постоянный сигнал на электрод затвора, пока не произойдет переход через нуль.
Регулятор мощности своими руками.
Простой регулятор мощности устройства своими руками
Этот контроллер может использоваться как диммер и управляться мощными электронагревательными приборами. Рекомендуется выбирать схему, в которой для управления используется полупроводниковый переключатель с характеристиками, соответствующими току нагрузки. Регулятор напряжения — это специализированное электрическое устройство, предназначенное для плавного изменения или регулирования напряжения, питающего электрическое устройство.
важно помнить, что устройства этого типа предназначены для изменения и регулирования напряжения питания, а не тока. Ток регулируется грузоподъемностью!
Технические характеристики
Обладая свойством пропускать переменный ток в обоих направлениях, КУ208Г может работать в сетях со стандартным напряжением 220В для включения / выключения мощной нагрузки. При этом он рассчитан на гораздо более высокое напряжение (до 400 В), даже если он закрыт. Рассмотрим его предельно допустимые значения для этого популярного симметричного тиристора, который впервые был изготовлен еще во времена советской промышленности.
Предельные эксплуатационные параметры
Основными максимальными рабочими параметрами тиристора КУ208Г (при температуре окружающей среды -60 ° С… + 70 ° С, если не указано иное) являются:
- напряжение на силовых электродах: в замкнутом состоянии (UZSmax.) до 400В; в разомкнутом (UOSмакс.) до 2В;
- ток в открытом состоянии (IОС): постоянный до 5А; переменная до 10А; перегрузка до 30А (при f = 50Гц);
- ток прямого импульсного управления (IU) от 500 мА до 1 А (при tI <50 мкс);
- рассеиваемая мощность (RU) до 10 Вт;
- рабочая температура (Tкр.) от -60 ° C до + 85 ° C;
- частота (е) до 400 Гц;
- статический потенциал до 2000 В.
Полярность подключения
Серия КУ208 при включении в прямом направлении, т.е с положительным напряжением на аноде «А2» относительно катода «А1», открывается импульсами, подаваемыми на управляющий электрод (УЭ) любой полярности. Если клемма «A2» подключена по крайней мере, управление возможно только с отрицательным потенциалом на UE.
Проще ли купить диммер
Они снижают его стоимость и, как следствие, потребление энергии. По законам Джоуля-Ленца и Ома для электрической цепи. Эффективное регулирование мощности нагрузки обеспечивается специальными техническими решениями. И любая схема регулятора мощности содержит полупроводниковый переключатель. Те, кто хочет быстро обрести возможность гибкого управления своими электроприборами, запросто могут приобрести простой регулятор мощности. Это диммер. Различные модели этого устройства продаются в торговых сетях.
Такой регулятор очень удобен на даче. Он станет отличным дополнением к небольшому котлу или одно- или двухконфорочной электрической плите. Теперь при варке не будет ожогов и слишком сильного кипения.
Покупая регулятор мощности, убедитесь, что он соответствует решаемым задачам. Он должен быть мощнее управляемого электрооборудования. Большинство моделей диммеров предназначены для освещения жилых помещений. По этой причине в основном регулируют мощность до 300 Вт.
Не нашел в магазине — сделай сам
Чтобы купить более мощную модель, придется поискать ее в торговых сетях. Альтернативное решение — визуализировать схемы регулятора мощности, изготовить выбранную модель своими руками. Чтобы помочь нашим читателям выбрать оптимальную схему, мы более подробно опишем основные особенности этих устройств. Полупроводниковый регулятор может быть изготовлен на
- биполярный транзистор;
- полевой транзистор;
- тиристор;
- симметричный тиристор (симистор, симистор).
Регулятор мощности, в цепи которого находится один из перечисленных полупроводниковых ключей, всегда находится в одном из двух состояний. Он максимально ограничивает ток (отключает нагрузку) или почти не предлагает сопротивления (подключает нагрузку).
При активации сопротивление перехода полупроводниковых устройств быстро меняется. Каждому из его значений соответствует определенная электрическая мощность. Он выделяется в виде тепла и называется динамическими потерями. Чем быстрее работает устройство (отключите или подключите нагрузку), тем меньше динамические потери.
Самые быстрые переключатели — транзисторы. Но они включаются и выключаются при любом значении напряжения, кроме нуля. Если эти процессы происходят близко к его амплитудному значению, динамические потери будут максимальными. Обычный тиристорный переключатель отличается тем, что он отключается без управляющего сигнала, когда ток нагрузки пересекает ноль. Хотя он включается при той же амплитуде переменного напряжения, что и у транзисторов.
Выбераем триак
По этой причине тиристорная схема, и в частности симисторный регулятор мощности, проще, дешевле и надежнее. Особенно если быстро. В регуляторе мощности на симисторе также больше нет полупроводниковых приборов, через которые протекает ток нагрузки. Регуляторы с другими ключами с такими приборами будут иметь выпрямительные диоды, в том числе встроенные.
Поэтому рекомендуем остановиться на симисторах — схемы с ними есть во многих справочниках, популярных журналах, а значит, и в Интернете. Их легко найти и выбрать что-то приемлемое. Первый стабилизатор мощности на симисторе КУ208Г применялся много лет, начиная с 80-х годов прошлого века.
Современные симисторы в регуляторах
Устаревшая конструкция КУ208Г не всегда удобна для размещения в корпусе регулятора. Новая модель BT136 600E, имеющая примерно такие же параметры переключения и регулирования, позволит собрать более компактный симисторный стабилизатор мощности. У этой модели, благодаря ее компактности, есть еще много вариантов дизайна на выбор.
Если самостоятельно изготавливается регулятор мощности, схема которого взята от любого источника, обязательно сравните максимальные токи используемого ключа и нагрузки. Для этого мощность номинальной нагрузки разделите на 220. Для надежной работы регулятора мощности на симисторе и за его пределами полученное значение тока должно составлять 0,7 номинального значения ключа, используемого в цепи. Поэтому для многих приборов КУ208Г будет слабеньким. Но его можно заменить на более мощный, например БТА 12.
Этот переключатель на свои 12 ампер сможет надежно регулировать нагрузку до 1848 Вт с кратковременным увеличением до 2000 Вт. Стабилизатор мощности, установленный на симисторе этой модели, например, может использоваться для управления чайником. Один из этих вариантов показан ниже.
При выборе схемы регулятора мощности:
- двигатель постоянного тока коллектора,
- универсальные двигатели (также коллекторы,
- подходит для управления электродвигателем в любом электрооборудовании,
желательно обратить внимание на безопасность управления. Это обеспечивается гальванической развязкой в цепи регулятора. Ключ надежно отсоединен от команды, к которой прикасается пользователь. Для этого используются схемные решения с трансформаторами, а также оптронные электронные устройства. Примеры таких схем приведены ниже. На этих схемах управление является частью контроллера.
Эффективный, надежный и безопасный регулятор мощности придаст новые потребительские свойства многим вашим электроприборам. Вам остается правильный выбор устройства при покупке или его безошибочном изготовлении своими руками по выбранной схеме.
Конструкция и детали.
Регулятор собран в корпусе блока питания известного компьютера «Электроника Б3-36».
Симистор и потенциометр размещены на стальном уголке из стали толщиной 0,5 мм. Уголок прикручивается к корпусу двумя винтами М2,5 с использованием изоляционных шайб.
Резисторы R2, R3 и неоновая лампа HL1 обшиты изоляционной трубкой (батистом) и закреплены шарнирным способом крепления к другим электрическим элементам конструкции.
Для повышения надежности крепления штырей вилки пришлось припаять к ним несколько витков толстой медной проволоки.
Это аспект регуляторов мощности, которые я использую много лет.
И это 4-секундное видео, которое позволяет убедиться, что все работает. Нагрузка — лампа накаливания мощностью 100 ватт.
Для схемы «Усилитель мощности 200 ВТ на базе TDA 7294»
АУДИО оборудование Усилитель мощности
200Вт на базе TDA 7294 Интегральная схема TDA7294 разработана и изготовлена группой компаний SGS-THOMSON Microelectronics. Это одна из самых удачных микросхем УМЗЧ, которая не только обладает большой выходной мощностью (100Вт) и высокой надежностью, но и обеспечивает высочайшее качество звука (среди интегральных схем). При создании мощного УМЗЧ на биполярных транзисторах (и интегральных схемах) существует опасность выхода из строя вторичной обмотки, что приводит к их выходу из строя. Существующие системы защиты (SOA) теряют свою эффективность при работе на реактивной нагрузке (реальном переменном токе) .Чтобы обойти эти проблемы, на выходе TDA7294 используются мощные полевые транзисторы, в которых отсутствует пробой вторичной обмотки, и усиление напряжения как на биполярных, так и на полевых транзисторах выполняется Полевая технология с мощными высоковольтными МОП-транзисторами, получившая фирменное наименование BCD 100 ksv Измеритель схемы своими руками При типовой коммутации схемы ИМС вырабатывает синусоидальные волны 70 Вт
власть
при нагрузке 8 6 4 Ом при напряжениях питания соответственно ± 35 31 27 В. Мощность музыки (по стандарту IEC268.3) составляет 100 Вт (при напряжении питания 35 В.) В данном усилителе используются две микросхемы. TDA7294, который позволил развить музыкальную мощность 200 Вт. Технические характеристики: Выходная мощность — 200 Вт (на 8 Ом) Коэффициент нелинейных искажений при максимальной мощности — — не более 0,1% Коэффициент нелинейных искажений a
власть
5 Вт — — не более 0,005% Диапазон рабочих частот — -10-35000 Гц Уровень шума при закрытом входе — — 95 дБ
Советский симметричный тиристор КУ208Г
В технических характеристиках КУ208Г указано, что это симметричный тиристор (т.е симистор) средней мощности. Он специально разработан для работы в качестве бесконтактного электронного ключа большого переменного тока (до 10А) и напряжения (до 400В) в коммутационных схемах электрической автоматики. Это кремниевый полупроводниковый прибор, состоящий из нескольких слоев pn-переходов.
- Распиновка
- Характеристики
- Ограничение рабочих параметров
- Полярность подключения
- Простые схемы подключения
- Схема управления мощностью
- Аналоги
- Производители
Виды современных устройств
Развитие полупроводниковой техники сделало возможным управление мощностью с помощью радиоэлементов с эффективностью 80% и более. Это дало возможность удобно использовать их в сети с напряжением 220 вольт, не требуя больших систем охлаждения. А появление интегральных микросхем позволило получить миниатюрные размеры всего регулятора в целом.
На данный момент производство выпускает следующие виды устройств:
- Фаза. Используется для управления яркостью ламп накаливания или галогенных ламп. Другое их название — тусклее.
Тиристор. Работа основана на использовании задержки включения тиристорного переключателя в полупериоде переменного тока.- Симистор. Мощность регулируется за счет изменения количества полупериодов напряжения, действующего на нагрузку.
- Регулятор хода. Он позволяет легко изменять электрическую мощность, подаваемую на электродвигатель.
В этом случае настройка происходит независимо от формы входного сигнала. По типу размещения устройства управления делятся на переносные и стационарные. Они могут быть выполнены как в самостоятельном корпусе, так и интегрированы в оборудование. К основным параметрам, характеризующим регуляторы электроэнергии, относятся:
- плавность регулирования;
- рабочая и пиковая потребляемая мощность;
- диапазон входного рабочего сигнала;
- Эффективность.
Поэтому современный регулятор электрической мощности — это электронная схема, использование которой позволяет контролировать количество протекающей по ней энергии.
Тиристорный прибор управления
Принцип работы такого устройства не особо сложен. В основном тиристорный преобразователь используется для управления маломощными устройствами. Типичная схема тиристорного регулятора мощности состоит непосредственно из самого тиристора, транзисторов и биполярных резисторов, которые задают его рабочую точку, и конденсатора.
Транзисторы, работая в ключевом режиме, генерируют импульсный сигнал. Как только напряжение на конденсаторе сравнивается с рабочим напряжением, транзисторы включаются. Сигнал поступает на управляющий выход тиристора, тоже открывая его. Конденсатор разряжен, а ключ застрял. Это повторяется в цикле. Чем больше задержка, тем меньше мощности подается на нагрузку.
Достоинства регулятора этого типа в том, что он не требует регулирования, а недостатком является чрезмерный нагрев. Для борьбы с перегревом тиристора применяется активная или пассивная система охлаждения.
Этот тип регулятора используется для преобразования мощности, подаваемой как в бытовые приборы (паяльник, электронагреватель, спиральная лампа), так и в промышленные (постепенный запуск мощных электростанций). Схемы подключения могут быть однофазными и трехфазными. Наиболее используемые: ку202н, ВТ151, 10РИА40М.
Симисторный преобразователь мощности
Симистор — это полупроводниковый прибор, предназначенный для использования в цепи переменного тока. Отличительной особенностью устройства является то, что его выводы не разделены на анодные и катодные. В отличие от тиристора, который проводит ток только в одном направлении, симистор проводит ток в обоих направлениях. Поэтому его используют в сетях переменного тока.
Важное различие между симисторными и тиристорными схемами заключается в том, что выпрямитель не требуется. Принцип работы основан на фазовом управлении, то есть на изменении момента открытия симистора по отношению к переходу переменного напряжения через ноль. Это устройство позволяет управлять нагревателями, лампами накаливания и скоростью электродвигателя. Сигнал на выходе симистора имеет пилообразную форму с регулируемой шириной импульса.
Самостоятельно изготовить такой тип устройства проще, чем тиристорный. Очень популярны симисторы средней мощности, такие как BT137-600E, MAC97A6, MCR 22-6. Схема регулятора мощности на симисторе с использованием таких элементов проста в изготовлении и не требует настройки.
Фазовый способ трансформации
Сам диммер имеет широкий спектр применения. Один из вариантов его использования — регулировка интенсивности света. Электрическая схема устройства часто реализуется на специализированных микроконтроллерах, которые используют встроенную в свою работу электронную схему понижения напряжения. Из-за этого диммеры могут легко изменять мощность, но подвержены помехам.
Стабилизаторы фазной мощности с помощью стабилитронов не стабилизируются, а в качестве стабилизаторов используются согласованные тиристоры. В основе их работы лежит изменение угла открытия ключевого тиристора, в результате чего на нагрузку подаются сигналы с отсечкой начальной части полупериода, снижающие действующее значение напряжения. К недостаткам диммеров можно отнести высокий коэффициент пульсаций и низкий коэффициент мощности выходного сигнала.
Когда диммеры работают в широком диапазоне частот, возникают электромагнитные помехи. Такие выбросы приводят к снижению КПД из-за появления в проводниках вихревого тока. Для борьбы с такими токами в конструкцию добавлены индуктивно-емкостные фильтры.
Схема регулятора с обратной связью
Обратная связь нужна для стабилизации скорости электродвигателя, которая может изменяться под действием нагрузки. Это можно сделать двумя способами:
- Установите тахометр, измеряющий скорость. Этот вариант позволяет выполнять тонкую настройку, но увеличивает стоимость внедрения решения.
- Следите за изменениями напряжения на электродвигателе и в зависимости от этого увеличения или уменьшения «открытого» режима полупроводникового переключателя.
Последний вариант намного проще в реализации, но требует небольшой корректировки мощности используемой электрической машины. Ниже представлена схема такого устройства.
Регулятор мощности с обратной связью
Легенда:
- Резисторы: R1 — 18 кОм (2 Вт); R2 — 330 кОм; R3 — 180 Ом; R4 и R5 — 3,3 кОм; R6 — нужно выбрать, как будет описано ниже; R7 — 7,5 кОм; R8 — 220 кОм; R9 — 47 кОм; R10 — 100 кОм; R11 — 180 кОм; R12 — 100 кОм; R13 — 22 кОм.
- Конденсаторы: С1 — 22 мкФ х 50 В; C2 — 15 нФ; C3 — 4,7 мкФ x 50 В; C4 — 150 нФ; C5 — 100 нФ; C6 — 1 мкФ x 50 В..
- Диоды D1 — 1N4007; D2 — любой светодиодный индикатор на 20 мА.
- Симистор Т1 — БТА24-800.
- Микросхема — У2010Б.
Эта схема обеспечивает плавный запуск электрической системы и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускаются три режима работы (устанавливаются переключателем S1):
- A — В случае перегрузки светодиод D2 загорается, указывая на перегрузку, после чего двигатель снижает скорость до минимума. Для выхода из режима устройство необходимо выключить и снова включить.
- B — В случае перегрузки загорается светодиод D2, мотор переключается на работу на минимальной скорости. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
- C — Режим индикации перегрузки.
Реализация схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно рассчитывается по мощности электродвигателя по следующей формуле:. Например, если нам нужно управлять двигателем мощностью 1500 Вт, расчет будет следующим: 0,25 / (1500/240) = 0,04 Ом.
Для изготовления этого резистора лучше всего использовать нихромовую проволоку диаметром 0,80 или 1,0 мм. Ниже представлена таблица, позволяющая подобрать сопротивление R6 и R11 в зависимости от мощности мотора.
Таблица для выбора значений сопротивления в зависимости от мощности двигателя
Поставляемое устройство можно использовать в качестве регулятора скорости для двигателей электроинструментов, пылесосов и другой бытовой техники.
Простые схемы включения
На рисунке представлены примеры основных схем коммутации КУ208Г. Они различаются типом нагрузки и коммутируемыми напряжениями. Например, рассматриваемый симистор можно использовать как обычный тиристор для управления работой устройств от источников постоянного питания (изображение слева). Однако чаще встречается в сетях 220 В.
В этих схемах для замыкания цепи в нагрузке через КУ208Г необходимо на короткий промежуток времени подать на затвор напряжение разблокировки (UU). Это значение для открытия левой стороны зависит от управляющего тока (IU): при 300 мА (UU = 2,5 В); при 160 мА (UU = 5,0 В). Его значение получается подбором ограничивающего резистора R. Следует учитывать, что некоторые экземпляры этого устройства также открываются при IU <50 мА.
Схема регулировки мощности
Зная характеристики симметричного тиристора, он используется не только как переключатель мощности, но и как регулятор мощности. Такую схему можно спаять из нескольких радиодеталей. В то же время он требует осторожности и внимания при сборке, так как с его помощью можно контролировать изменение переменного напряжения от 90 до 220 В.
В представленной схеме симистор VS1 способен выдерживать мощность около 200 Вт. Для более высоких значений рекомендуется разместить его на радиаторе. В качестве индикатора работы установки используется слаботочный тиратрон МТХ-90. Конденсатор С1 защищает от помех. Потенциометр R1 регулирует выходную мощность. R2 ограничивает ток через ку208г, а резистор R3 расположен на управляющем электроде. В нагрузке можно использовать обычную электрическую лампочку 220 В. Разбор реализации такой схемы наглядно представлен на видео.
Симисторный регулятор мощности — схема самодельного устройства и пошаговая инструкция как сделать регулятор своими руками
Симисторами называют полупроводниковые приборы, на которых имеется 5 мк переходов. Его самое главное качество — способность передавать сигнал как в прямом, так и в обратном направлении.
Принцип работы симисторного регулятора мощности
Они используются только в небольших приборах, поскольку они чрезвычайно чувствительны к электромагнитным волнам, выделяют много тепла и не могут работать при высоких частотах переменного тока. Они не используются на крупных промышленных предприятиях.
Аппарат прост в изготовлении, не требует больших затрат и имеет длительный срок службы. Его можно легко применять в областях и устройствах, где описанные выше недостатки не играют важной роли.
Многие не знают, для чего нужны симисторные регуляторы мощности. Но они присутствуют в большинстве бытовых приборов, таких как фены, пылесосы, электроинструменты и нагревательные приборы.
- Регулятор мощности позволяет передавать электрический сигнал с частотой, установленной пользователем.
Инструкция, как сделать симисторный регулятор своими руками
Сегодня найти подходящий регулятор мощности не так просто, несмотря на невысокую цену, получить полностью подходящий по параметрам симистор крайне проблематично.
Поэтому нет другого выбора, кроме как делать это самому. Для этого нужно рассмотреть несколько простых базовых схем регулирования, чем они отличаются друг от друга, и проанализировать элементарную основу каждой.
Устройство и схемы простых регуляторов
Самая простая схема, способная работать под любой нагрузкой. Принадлежности представляют собой простейшие электронные компоненты, а управление осуществляется по принципу фазовых импульсов.
Основные элементы схемы:
- симистор VD4 10 А, 400 В
- динистор VD3 32 В
- потенциометр R2
Через R2 и R3 протекает ток, который накапливает заряд на конденсаторе C1. После того, как заряд достигает 32 В, динистор VD3 открывается и конденсатор С1 начинает разряжаться через R4 и VD3. Энергия пойдет на симистор VD4, откроется и пропустит ток через нагрузку.
Мощность регулируется с помощью симистора VD3 и нагрузки R2. Величины эффекта симистора постоянны и не могут изменяться, мощность регулируется изменением сопротивления нагрузки R2.
- Элементы VD1, VD2, R1 не являются обязательными в этой схеме, но позволяют обеспечить плавное и точное изменение выходной мощности.
- Для правильного расчета симисторного регулятора мощности необходимо опираться на используемую нагрузку, симистор подбирается по коэффициенту 1А = 200 Вт.
Какие элементы понадобятся
- Динистор DB3;
- Симистор ТС106-10-4, VT136-600, 4-12А.
- Диоды VD1, VD2 1N4007;
- Резисторы R1100 кОм, R3 1 кОм, R4 270 Ом, R5 1,6 кОм, потенциометр R2 100 кОм;
- Конденсатор С1 0,47 мкФ (рабочее напряжение 250 В).
- Эта схема самая распространенная и универсальная, существует множество ее вариаций.
Аналоги
К сожалению, иногда встречаются бракованные экземпляры КУ208Г с повышенным током обратной утечки в замкнутом состоянии, неспособные стабильно работать в сети 220 В. При длительной работе они постепенно нагреваются и могут открыться даже при нулевом токе на управляющем электроде. По этой причине опытные радиолюбители предпочитают не шутить с ним, оставив свой выбор на новых импортных аналогах в корпусе ТО-220АБ: TAG307-800, BTA08-400. Из российских можно рассматривать как замену: ТС112-10-4, ТС106-10-4.
Параметры тиристора КУ 202
Параметр | Обозначение | Разделять лицо |
Тип тиристора | |||
KU202A | КУ202Б | КУ202В | KU202G | |||
DC выключен | Я вместе с | но | 10 | 10 | 10 | 10 |
Постоянный обратный ток при Urev max | Иобр | но | 10 | 10 | 10 | 10 |
Разблокировать контроль постоянного тока | Я из | но | 200 | 200 | 200 | 200 |
Расцепитель постоянного напряжения | Эх начиная с | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
Открытое напряжение | Uos | В | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
Постоянный контроль натяжения без отпускания | Эх. Примечания | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Время включения | тонна | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
Время выключения | toff | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
Максимально допустимые параметры | ||||||
Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз с макс | В | 25 | 25 | 50 | 50 |
Постоянное обратное напряжение | Урев макс | В | — | — | — | — |
Постоянный контроль обратного напряжения | Эх арр макс | В | 10 | 10 | 10 | 10 |
Минимальное напряжение в прямом выключенном состоянии | Uз с мин | В | — | — | — | — |
Постоянный активный ток | Иос мин | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
Импульсный ток во включенном состоянии | Я и мин | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
Постоянный прямой управляющий ток | Я максимум | А | — | — | — | — |
Мощность, рассеиваемая импульсами RE | Ру и макс | W | — | — | — | — |
Средняя рассеиваемая мощность | Пав макс | W | ветры | ветры | ветры | ветры |
Максимальная температура окружающей среды | Tmax | ° C | +85 | +85 | +85 | +85 |
Минимальная температура окружающей среды | Tmin | ° C | -60 | -60 | -60 | -60 |
Параметр | Обозначение | Разделять лицо |
Тип тиристора | |||
KU202D | KU202E | КУ202Ж | KU202I | |||
DC выключен | Я вместе с | но | 10 | 10 | 10 | 10 |
Постоянный обратный ток при Urev max | Иобр | но | 10 | 10 | 10 | 10 |
Разблокировать контроль постоянного тока | Я из | но | 200 | 200 | 200 | 200 |
Расцепитель постоянного напряжения | Эх начиная с | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
Открытое напряжение | Uos | В | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
Постоянный контроль натяжения без отпускания | Эх. Примечания | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Время включения | тонна | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
Время выключения | toff | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
Максимально допустимые параметры | ||||||
Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз с макс | В | 120 | 120 | 10 | 10 |
Постоянное обратное напряжение | Урев макс | В | — | — | 240 | 240 |
Постоянный контроль обратного напряжения | Эх арр макс | В | 10 | 10 | — | — |
Минимальное напряжение в прямом выключенном состоянии | Uз с мин | В | — | — | — | — |
Постоянный активный ток | Иос мин | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
Импульсный ток во включенном состоянии | Я и мин | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
Постоянный прямой управляющий ток | Я максимум | А | — | — | — | — |
Мощность, рассеиваемая импульсами RE | Ру и макс | W | — | — | — | — |
Средняя рассеиваемая мощность | Пав макс | W | ветры | ветры | ветры | ветры |
Максимальная температура окружающей среды | Tmax | ° C | +85 | +85 | +85 | +85 |
Минимальная температура окружающей среды | Tmin | ° C | -60 | -60 | -60 | -60 |
Параметр | Обозначение | Разделять лицо |
Тип тиристора | |||
KU202K | КУ202Л | КУ202М | КУ202Н | |||
DC выключен | Я вместе с | но | 10 | 10 | 10 | 10 |
Постоянный обратный ток при Urev max | Иобр | но | 10 | 10 | 10 | 10 |
Разблокировать контроль постоянного тока | Я из | но | 200 | 200 | 200 | 200 |
Расцепитель постоянного напряжения | Эх начиная с | В | 7 | 7 | 7 | 7 |
Открытое напряжение | Uos | В | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
Постоянный контроль натяжения без отпускания | Эх. Примечания | В | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
Время включения | тонна | мкс | 10 | 10 | 10 | 10 |
Время выключения | toff | мкс | 150 | 150 | 150 | 150 |
Максимально допустимые параметры | ||||||
Постоянное напряжение в закрытом состоянии | Uз с макс | В | 10 | 10 | 10 | 10 |
Постоянное обратное напряжение | Урев макс | В | 360 | 360 | 480 | 480 |
Постоянный контроль обратного напряжения | Эх арр макс | В | — | — | — | — |
Минимальное напряжение в прямом выключенном состоянии | Uз с мин | В | — | — | — | — |
Постоянный активный ток | Иос мин | А | 10 | 10 | 10 | 10 |
Импульсный ток во включенном состоянии | Я и мин | А | 50 | 50 | 50 | 50 |
Постоянный прямой управляющий ток | Я максимум | А | — | — | — | — |
Мощность, рассеиваемая импульсами RE | Ру и макс | W | — | — | — | — |
Средняя рассеиваемая мощность | Пав макс | W | ветры | ветры | ветры | ветры |
Максимальная температура окружающей среды | Tmax | ° C | +85 | +85 | +85 | +85 |
Минимальная температура окружающей среды | Tmin | ° C | -60 | -60 | -60 | -60 |
Практические примеры для повторения
Наибольшей популярностью у радиолюбителей пользуются схемы, предназначенные для управления яркостью лампы и изменения мощности паяльника. Такие схемы легко повторять, и их можно собрать без использования печатных плат путем простого поверхностного монтажа.
Созданные самостоятельно схемы ни в чем не уступают по характеристикам заводским, так как не требуют настроек и сразу готовы к использованию, если радиокомпоненты находятся в хорошем рабочем состоянии. При отсутствии возможности или желания изготовить устройство своими руками «с нуля» можно купить комплекты для самостоятельного изготовления. Эти комплекты содержат все необходимые радиоэлементы, печатную схему и схему с инструкциями по сборке.
Доминирующая схема
Такое устройство проще установить на тиристоре. Работа схемы основана на способности открывать тиристор при прохождении входной синусоиды через ноль, в результате чего сигнал прерывается и напряжение на нагрузке изменяется.
Схема дублирования тиристорного регулятора мощности построена на использовании тиристора VS1, которым является КУ202Н. Этот радиоэлемент выполнен из кремния и имеет структуру типа pnp. Он используется как симметричный переключатель для сигналов средней мощности и для переключения силовых цепей на переменном токе.
При подаче напряжения 220 В входной сигнал выпрямляется и подается на конденсатор С1. Как только величина падения напряжения на C1 сравняется с величиной разности потенциалов, биполярные транзисторы VT1 и VT2 открываются в точке между резисторами R3 и R4. Уровень напряжения ограничивается стабилитроном VD1. Сигнал поступает на управляющий вывод КУ202Н и конденсатор С1 разряжается. Когда на управляющий вывод поступает сигнал, тиристор разблокируется. Как только конденсатор разряжен, VT1 и VT2 замыкаются, соответственно тиристор тоже блокируется. В следующий полупериод входного сигнала все повторяется снова.
КТ814 и КТ815 используются как транзисторы. Время разряда регулируется с помощью R5, также регулируется мощность. Используется стабилитрон с напряжением стабилизации от 7 до 14 вольт.
Такой регулятор можно использовать не только как диммер, но и для регулирования мощности коллекторного двигателя. Доминирующая схема может работать с токами до 10 ампер, эта величина напрямую зависит от характеристик используемого тиристора, при этом он должен быть установлен на радиаторе.