Как работает регулятор мощности на симисторе. Какие бывают схемы подключения регулятора мощности. Для каких нагрузок подходит регулятор на симисторе. Какие преимущества и недостатки у симисторных регуляторов мощности.
Принцип работы регулятора мощности на симисторе
Регулятор мощности на симисторе позволяет плавно изменять мощность, подаваемую на нагрузку, путем регулирования угла открытия симистора. Рассмотрим основной принцип работы такого устройства:
- Симистор подключается последовательно с нагрузкой.
- На управляющий электрод симистора подаются импульсы от схемы управления.
- Изменяя момент подачи управляющего импульса относительно перехода сетевого напряжения через ноль, регулируется угол открытия симистора.
- Чем позже подается импульс, тем меньшая часть полупериода сетевого напряжения пропускается на нагрузку.
- Таким образом, изменяется действующее значение напряжения и мощность на нагрузке.
Ключевым элементом в работе регулятора является симистор — полупроводниковый прибор, способный проводить ток в обоих направлениях при подаче управляющего сигнала. Это позволяет эффективно управлять мощностью в цепях переменного тока.
Основные схемы подключения регулятора мощности на симисторе
Существует несколько базовых схем регуляторов мощности на симисторах. Рассмотрим наиболее распространенные варианты:
1. Простейшая схема с RC-цепочкой
Эта схема содержит минимум компонентов:
- Симистор
- Переменный резистор
- Конденсатор
- Диак (опционально)
Принцип работы: RC-цепочка задает момент открытия симистора. Изменяя сопротивление, регулируется время заряда конденсатора и, соответственно, угол открытия симистора.
2. Схема с управлением от микроконтроллера
В данной схеме управляющие импульсы формируются микроконтроллером. Это позволяет:
- Точно задавать момент открытия симистора
- Реализовать плавный старт
- Добавить дополнительные функции управления
Микроконтроллер генерирует импульсы, синхронизированные с сетевым напряжением, что обеспечивает стабильную работу регулятора.
3. Схема с оптронной развязкой
Данная схема обеспечивает гальваническую развязку цепей управления и силовой части. Основные компоненты:
- Оптопара (например, MOC3041)
- Симистор
- Микроконтроллер или аналоговая схема управления
Оптронная развязка повышает безопасность устройства и снижает уровень помех.
Типы нагрузок для регулятора мощности на симисторе
Не все виды нагрузок одинаково хорошо работают с симисторными регуляторами. Рассмотрим основные типы:
Подходящие нагрузки:
- Лампы накаливания
- Нагревательные элементы (ТЭНы, электроплиты)
- Некоторые типы электродвигателей
Проблемные нагрузки:
- Импульсные источники питания
- Светодиодные и люминесцентные лампы
- Электронная техника
Для работы с проблемными нагрузками могут потребоваться специальные схемы или дополнительные фильтры.
Преимущества регуляторов мощности на симисторах
Регуляторы на симисторах обладают рядом достоинств:
- Высокий КПД (до 98-99%)
- Возможность плавной регулировки мощности
- Отсутствие движущихся частей
- Компактные размеры
- Бесшумность работы
- Длительный срок службы
Эти преимущества делают симисторные регуляторы популярным выбором для управления мощностью в различных устройствах.
Недостатки и ограничения симисторных регуляторов
Несмотря на достоинства, у регуляторов на симисторах есть и некоторые недостатки:
- Генерация высших гармоник в сеть
- Возможные помехи для радиоаппаратуры
- Ограниченная совместимость с некоторыми типами нагрузок
- Необходимость теплоотвода при больших мощностях
Эти факторы следует учитывать при выборе и использовании симисторных регуляторов мощности.
Применение регуляторов мощности на симисторах
Регуляторы на симисторах находят широкое применение в различных областях:
- Системы освещения (диммеры)
- Управление электронагревателями
- Регулировка скорости электродвигателей
- Бытовая техника (утюги, фены, миксеры)
- Промышленные установки
Их использование позволяет эффективно управлять мощностью и экономить электроэнергию в различных приложениях.
Выбор компонентов для регулятора мощности
При проектировании регулятора мощности на симисторе важно правильно подобрать компоненты. Основные параметры для выбора:
- Максимальный ток нагрузки
- Рабочее напряжение
- Тип нагрузки
- Требуемый диапазон регулировки
Симистор выбирается с запасом по току и напряжению. Для управляющей части важно обеспечить надежную работу и защиту от помех.
Схемы бытовых регуляторов, самодельные устройства (Страница 2)
Схема регулятора мощности лампы накаливания и тена (КР1182ПМ1, КУ208Б)
Микросхема КР1182ПМ1 предназначена для построения схемы регулятора яркости лампы освещения, она довольно широко известна радиолюбителям. Её схема включения довольно проста и показана на рисунке 1. Переменный резистор R1 служит органом регулировки яркости. Чем меньше его сопротивление, тем меньше …
1 3560 2
Регулятор мощности для нагрузки на 12В с ШИМ на 10 ступеней
Схема устройства, позволяющего регулировать мощность нагрузки, питающейся от автомобильного аккумулятора, в пределах от 10% до 100%. Регулировка осуществляется десятью ступенями с помощью переключателя. Данный регулятор можно использовать для регулировки яркости света самодельного прожектора …
0 1794 0
Управление электромотором с плавной регулировкой (К561ЛА7, IRF7309)
С помощью этой схемы можно регулировать скорость вращения вала электродвигателя, а также изменять направление его вращения. Регулировкаосуществляется переменным резистором. В одном крайнем положении которого двигатель вращается в одну сторону, в другом — в другую. На среднем положении вал …
3 3985 0
Простой самодельный регулятор мощности для нагрузки на 220В (4001)
Схема самодельного регулятора мощности для паяльника или лампы освещения, построен на микросхеме К561ЛЕ5. Большинство регуляторов регулирует мощность на нагрузки от 90-100° и в сторону уменьшения. Отличие этого регулятора в том, что в максимальном положении лампа будет гореть ярче …
1 2715 0
Стабильный регулятор мощности паяльника на 36В
Предлагаемая конструкция регулятора мощности обеспечивает плавное регулирование в пределах от 50 до 100% мощности низковольтного электропаяльника. В отличие от фазового регулятора К1182ПМ1 данная схема имеет гораздо более стабильные параметры и не чувствительна к наводкам, а по стоимости деталей .
4 4912 0
Схема регулятора частоты вращения для электродрели 220В
Многие электродрели, особенно старых выпусков, не имеют регулятора частоты вращения (РЧВ), что является не только неудобством в эксплуатации электроинструмента, но и приводит к травматизму. РЧВ можно собрать по несложной схеме и снабдить им старенькую дрель. А если вышел из строя РЧВ (штатный) …
2 7500 0
Регулятор мощности на симисторе ТС132-63 (220В)
Устройство предназначено для регулирования мощности, подводимой к активной нагрузке (лампам накаливания, нагревательным приборам) от сети переменного тока 220 В.Пределы регулирования от 0 до почти 220 В. Максимальная мощность нагрузки 5,5 кВт при использовании симистора ТС142-63-6, установленного …
2 6029 0
Регулятор для плавного управления вентилятором отопления
Простая приставка для управления скоростью вращения шумного вентилятора, построена на микросхеме К561ЛЕ5.
У автомобилей ВАЗ очень шумные печки. Даже при установке ручки скорости вентилятора отопителя в минимальное положение печка шумит как пылесос. Но если скорость еще немного уменьшить противный …
0 3272 2
Регулятор мощности — прерыватель питания нагрузки (К176ИЕ5, К176ИЕ8, К176ЛЕ10)
Принципиальная схема самодельного регулятора мощности, процентного соотношения времени выключенного и включенного состояния. Обычный регулятор мощности либо включает нагрузку на часть синусоидыпеременного напряжения, либо регулирует мощность путем пропуска нескольких волн сетевого напряжения …
1 5884 0
Схема фазового регулятора мощности для нагрузки 220В (КУ221Г)
Принципиальная схема фазового регулятора мощности для нагрузки с питанием от 220В, который выполнен с применением тиристоров КУ221. В цветных телевизорах УПИМЦТ отечественного производства, отрицательно знаменитых качеством узлов строчной развёртки, в модуле БР-13 применялись высоковольтные .
..
1 6396 0
1 2 3 4
Регулятор мощности на симисторе: симуляция приборов
Регулятор мощности на симисторе, то-есть в этой статье предложена симуляцию с участием симисторов. Основным используемым электронным программным обеспечением является — LTspice. Это высокопроизводительное ПО для симуляции, захвата схем и просмотра сигналов с улучшенными моделями, упрощающими проектирование аналоговых схем.
Содержание
- Регулятор мощности на симисторе — схемы моделирования
- Симистор, выбранный для нашего моделирования
- Электрическая схема: регулятор мощности на симисторе — первый пример
- Регулятор мощности на симисторе — схема второго примера
Симисторы — это электронные компоненты, используемые в качестве переключателей в цепях переменного тока с низкой частотой. Это трех-контактные устройства: затвор (G), анод 1 (A1) и анод 2 (A2), которые используются в качестве двунаправленных переключателей переменного тока и напряжения.
Работа, которую выполняет, например регулятор мощности на симисторе, чрезвычайно интересна: прохождение тока между выводами A1 и A2 или между A2 и A1 происходит только в том случае, если на затвор подается сигнал тока. Однако, при этом симистор остается в проводящем состоянии, даже если ток на затворе прерывается.
Рисунок 1: Электрический символ симистора
Симистор, выбранный для нашего моделирования
В данном случае для симуляции мы взяли модель симистора — 2N5568 от Motorola (рисунок 2). Он разработан в первую очередь для промышленных и военных устройств с функцией двухполупериодного управления нагрузками переменного тока, в таких, например приборах как регуляторы освещения, источники питания, управление нагревом, управление двигателями и системы переключения питания. Его характеристики и максимальные значения, указанные в официальном техническом описании, следующие:
- Напряжение (VDRM): 400 В
- Напряжение затвора (VGM): 20 В
- Действующий ток в открытом состоянии (ITRMS): 10 А
- Непериодический импульсный ток (ITSM): 100 А
- Пиковая мощность затвора (PGM): 16 Вт
- Диапазон рабочих температур перехода (TJ): от –65˚C до 100˚C
- Тепловое сопротивление перехода к корпусу (RθJC): 1
Следующая подсхема может быть непосредственно вставлена в электрическую схему программного обеспечения LTspice или добавлена из внешнего документа с помощью директивы «.
INCLUDE»:
.SUBCKT 2N5568 1 2 3
* ПОДКЛЮЧЕНИЯ: MT2 G MT1
QN1 5 4 3 NOUT
QN2 11 6 7 NOUT
QP2 4 5 7 POUT
DF 4 5 DZ ВЫКЛ.
DR 6 11 DZ ВЫКЛ.
РФ 6 4 40МЕГ
RT2 7 1 52,8 млн
П 6 7 75
RGP 8 3 54,5
РГ 8 2 26,4
РС 4 8 52,6
DN 9 2 DIN
РН 9 3 27,8
GNN 6 7 9 3 38,8 млн
ВНП 4 5 9 3 51,2 млн
DP 2 10 DIP
RP 3 10 16,2
GP 7 6 10 3 26,1 млн
.Модель Din D (IS = 53,5F)
.Модель Dip D (IS = 53,5F N = 1,19)
.Модель Dz D (IS = 53,5F N = 1,5 IBV = 10u BV = 400)
.Модель Pout PNP (IS = 53,5F BF = 5 CJE = 235P TF = 25,5u)
.Модель Nout NPN (IS = 53,5F BF = 20 CJE = 235P CJC = 46,9P TF = 1,7u)
.ENDS
Рисунок 2: Симистор 2N5568 от Motorola
Электрическая схема: регулятор мощности на симисторе — первый пример
На рисунке 3 показан первый пример устройства. Нагрузка R1 представлена сопротивлением 22 Ом, запитанным в CC с напряжением 230 В. Затвор приводится в действие пульсирующим напряжением 20 В.
Рисунок 3: Первый пример в CC
Как только схема получает питание, стабилитрон блокируется и не пропускает ток через нагрузку. При первом положительном импульсе 20 В на затворе, симистор начинает проводить (как замкнутый переключатель), пропуская ток около 10А через нагрузку R1. Резистор R2 ограничивает ток на затворе полупроводника.
Давайте посмотрим на графики, полученные при первом моделировании постоянного тока на рис.4. Зеленый график (внизу) описывает пульсирующий сигнал на затворе симистора с прямоугольным напряжением 20 Vpp. Красный график (вверху) описывает ток, протекающий по нагрузке, резистору R1 сопротивлением 22 Ом.
Даже если напряжение на затворе становится равным нулю, симистор уже является проводящим, и ток проходит все время (более 10А), пока цепь полностью не отключится. Это как если бы у компонента есть память, и он помнит, как был активирован в первый раз импульсом на затворе. Единственный способ остановить ток — отключить цепь от основного источника питания.
Рисунок 4: Графики первого моделирования
Вот некоторые электрические измерения в цепи во время состояния проводимости симистора:
- Напряжение на генераторе постоянного тока V4: 230 В
- Напряжение на генераторе импульсов V3: от 0 В до 20 В, частота 0,5 Гц
- Ток на нагрузке R1: 10,39 А
- Ток через затвор симистора: 82,8 мА
- Мощность, рассеиваемая нагрузкой R1: 2375 Вт
- Рассеиваемая мощность симистора в состоянии проводимости: всего 14,9 Вт
- Напряжение между A1 и A2 симистора: 1,4 В
В этой конфигурации КПД схемы составляет 99,375% — очень хороший результат. Температура перехода компонента без радиатора составляет около 42°C.
Регулятор мощности на симисторе — схема второго примера
На рисунке 5 показан второй пример регулятора мощности собранного на симисторе. Нагрузка R1 представлена сопротивлением 22 Ом, запитанным переменным напряжением 325 В. Затвор снова приводится в движение пульсирующим напряжением 20 В с частотой 5 Гц.
Также в этом случае, как только схема получает питание, симистор блокируется и не пропускает ток через нагрузку. При первом положительном импульсе 20 В на затворе, симистор начинает проводить (как замкнутый переключатель), пропуская через нагрузку R1 переменный ток величиной около 6,5 ARMS (схема находится в синусоидальном режиме).
Рисунок 5: Второй пример в AC
График, полученный при втором моделировании переменного тока (рис. 6), несколько отличается. В нем зеленый график (внизу) снова описывает пульсирующий сигнал на затворе симистора с прямоугольным напряжения 20 В (размах). Красный график (вверху) описывает переменный ток (AC), проходящий через нагрузку R1.
Рисунок 6: Графики второго моделирования
На этот раз, если напряжение на затворе становится равным нулю, симистор прекращает проводить ток, когда напряжение на нем проходит через нулевое значение (рисунок 7). Другими словами, если прибор используется в переменном токе, выключение происходит, когда ток проходит от нуля.
Рисунок 7: В переменном токе симистор отключается при соответствии перехода от нуля тока.
Вот некоторые электрические измерения в цепи во время состояния проводимости симистора:
- Напряжение на генераторе переменного тока V1: 230 В (325 В пик.)
- Напряжение на генераторе импульсов V3: от 0 В до 20 В, частота 5 Гц
- Ток на нагрузке R1: 6.5 ARMS только при токопроводящем TRIAC
- Ток через затвор TRIAC: 82,8 мА
- Мощность, рассеиваемая нагрузкой R1: около 2100 Вт в среднем.
- Рассеиваемая мощность TRIAC в состоянии проводимости: всего 14 Вт в среднем.
- Напряжение между A1 и A2 симистора: 1,6 В
В этой конфигурации КПД схемы составляет 99,4% — еще один очень хороший результат.
симистор — Цепь регулятора яркости света
Задавать вопрос
спросил
Изменено 7 лет, 2 месяца назад
Просмотрено 8к раз
\$\начало группы\$
Здесь, в этой схеме,
У нас есть нагрузка, подключенная к схеме с диаком и симистором вместе с переменным сопротивлением и конденсатором.
Когда работа схемы начинается изначально, энергия накапливается в конденсаторе до тех пор, пока не будет достигнуто требуемое пороговое значение для активации диака (D1). Как только это происходит, симистор (который действует как регулятор напряжения) генерирует необходимое напряжение затвора для активации симистора, который является основным компонентом, способствующим регулированию напряжения на нагрузке.
Переменный реостат – это стрелочный регулятор с ручным управлением. Регулируя реостат, мы можем контролировать заряд конденсатора, что в свою очередь может контролировать падение напряжения на нагрузке.
И эта регулировка напряжения в конечном итоге приводит к изменению яркости лампочки.
Следовательно, когда вы не выполняете никаких тяжелых действий, таких как чтение или письмо, можно добиться затемнения лампы или трубки, что может привести к меньшему потреблению энергии.
Также, если мы используем для этой цели чисто резистивную цепь (используя переменное сопротивление или реостат), омическое сопротивление цепи увеличивается.
Следовательно, использование симисторных и диакционных переключающих устройств помогает снизить омические потери и повысить эффективность схемы.
Я хотел узнать, насколько эффективна эта концепция в плане энергосбережения. Будет ли это способствовать значительному снижению энергопотребления, если применить его ко всему дому?
Ссылка на схему
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Очень стандартная схема диммера.
При правильном использовании (с правильной нагрузкой) очень эффективен, так как быстро включается и выключается. Он в основном используется для резистивных нагрузок , что означает старомодные лампочки. Это менее подходит или даже не подходит для большинства светодиодных светильников, люминесцентных ламп, электродвигателей.
Электродвигатели можно диммировать, но вам нужен более сложный диммер.
Если вы хотите снизить энергопотребление, вложение средств в эти схемы только для ваших старомодных лампочек (это почти единственное полезное приложение) неэффективно . Дешевле заменить лампочку на лампочку с более низким номиналом или даже лучше, на светодиодную лампочку .
\$\конечная группа\$
7
\$\начало группы\$
Конечно, приглушенная лампа будет потреблять меньше энергии, чем полная лампа. Хорошо, вы можете сделать свою схему из Интернета, что должно быть хорошо. Вы, вероятно, найдете диммер с двойной постоянной времени более стабильным при низких уровнях освещенности. Если вы живете близко к уличному трансформатору вы можете включить диммер, когда перегорает лампочка, что может свести на нет предлагаемую экономию.
Я видел последовательное параллельное включение двух лампочек, это может быть для вас. Помните, что лампочка с затемнением намного менее эффективна, чем лампочка без затемнения, потому что Затемнение означает относительно более невидимое инфракрасное излучение или тепло, что, если вы находитесь в жаркой стране, означает большее энергопотребление кондиционера. Если бы вы могли переключаться между большой и маленькой лампочкой, это сэкономило бы больше энергии. четверть мощности, которую потребляет лампа накаливания, и они очень диммируемые. На самом деле светодиоды становятся немного более эффективными при более низких токах.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Применение этой схемы ко всему дому было бы проблематичным по трем причинам.
- Требуемый размер симистора будет очень большим и дорогим. Цепи
- 220 В в доме на 110 В требуют особого внимания, потому что они используют две горячие ветви.
- Существует много электроники, которой не нравится такое затемнение, например, холодильники, телевизоры, компьютеры, люминесцентные лампы, микроволновые печи и т. д. Резистивные нагрузки, подобные этому, затемняют лампы накаливания. Есть несколько компактных люминесцентных ламп, которым это нравится. Есть моторы, которым это нравится. Список «нравится» намного короче, чем список «не нравится».
\$\конечная группа\$
2
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
4000 Вт SCR высокой мощности, TRIAC, регулятор напряжения
4000W High Power SCR, TRIAC, регулятор напряжения
0 из 5
(Отзывов пока нет.)
7,10 $
Артикул: OPMS080 Категория: TRIAC / Мелодия Метки: BTA41, SCR, TRIAC
- Описание
- Дополнительная информация
- Отзывы (0)
- Запрос продукта
Описание
Особенности:
- Новый сердечник SCR BTA41-600B. Найдите документацию на этой странице.
- Чаще всего используется для регулировки яркости, скорости и температуры для текущего приложения.
- Подходит для применения с низковольтным нагревательным проводом: например, для резки пенополистирола, EPE, производства плащей и т. д.
- Рабочее напряжение: 110 В или 220 В переменного тока
- Регулируемое напряжение: 10–220 В переменного тока
- Максимальная мощность: 4000 Вт (резистивная нагрузка)
- Эффективность: 90%
- Размеры: 85 x 55 (без ручки) x 35 мм
- Вес модуля: около 150 г
д.Защитная конструкция:
- Двойная боковая панель , лучшее качество. Большинство современных продуктов на рынке имеют односторонний дизайн.
- С корпусом с регулятором предохранителя безопаснее , удобнее в установке, больше подходит для семей и удобной установки на фабриках и предприятиях.
- Используйте новый импортный SCR BTA-41600A.
- Используйте температуру печатной платы FR4 толщиной 1,6, конструкция схемы является разумной и используется для увеличения толщины конструкции сварочного пути, даже достаточно большого, чтобы справиться с током за счет использования более безопасного и надежного.
- 35A — это стандартные четыре клеммы, клемма имеет закрытую конструкцию.
- Конструкция схемы после нескольких технических улучшений, тщательный выбор каждой детали, теперь является полностью зрелой технологией. Конструкция с двумя конденсаторами (защитный конденсатор + конденсаторы с металлической пленкой) эффективно поглощает скачки напряжения и скачки напряжения, более эффективная защита тиристора, использование более эффективного и безопасного.
- Актуальная пресс-форма из алюминия и нержавеющей стали толщиной 1,5 мм, красивая, более подходящая для семейного регулятора термостата и промышленных предприятий!
Примечание:
- Сначала подключите нагрузку, затем выполните настройку
- SCR в основном используется для резистивных нагрузок (электрический провод накаливания и т. Д.), Большинство однофазных двигателей переменного тока могут, но не могут гарантировать, другие типы нагрузок покупатель должен подтвердить самостоятельно.
