Симисторное управление трансформатором: Схема симисторного регулятора мощности для трансформатора

Содержание

Схема симисторного регулятора мощности для трансформатора

Симисторы и тиристоры используются во многих электросхемах, в быту и на производстве. Ниже описано, что из себя представляет регулятор мощности, каковы его разновидности и где они применяются. Также будет дана инструкция, как собрать стабилизатор напряжения своими руками.

Что такое регулятор мощности

Самые первые прототипы устройств, позволяющих уменьшать проводимую к нагрузке мощность, были разработаны с учетом закона Ома. На этом принципе и основано функционирование реостата. Его можно подключать последовательно и параллельно нагрузке. При изменении сопротивления реостата можно регулировать его мощность.

Что собой представляет регулятор мощности

При подключении реостата к нагрузке ток распределяется между ними. В зависимости от способа подключения можно контролировать разные параметры: при параллельном — разницу потенциалов, а при последовательном — напряжение и силу тока. Реостаты различаются в зависимости от использованного в их конструкции материала: металла, керамики, угля или жидкости.

При использовании реостата поглощенная им энергия никуда не исчезает, а преобразуется в тепло. При большом количестве энергии целесообразно использовать системы охлаждения, чтобы температура устройства не была слишком высокой. Отводят тепло обычно с помощью обдува или погружая резистор в масло.

Такие простейшие реостаты широко применяются, но есть один значимый недостаток — невозможность использовать его в мощных электрических цепях. Поэтому резисторы применяются только в бытовых целях (к примеру, такие есть в конструкции радио).

Обратите внимание! Обычный реостат можно сделать и самому, для этого понадобится только проволока из нихрома или константана. Ее необходимо намотать на оправку, при этом изменение проходящей мощности происходит за счет регулировки длины проволоки.

Все полупроводниковые устройства сделаны на переходах или слоях (n-p, p-n). Простой диод — 1 переход и 2 слоя. Биполярный транзистор — 2 перехода и 3 слоя (трехфазный). А при добавлении четвертого слоя как раз и образуется стабилизатор мощности — тиристор. При соединении 2 тиристоров встречно-параллельно получается симистор.

Как работает регулятор мощности в трансформаторе

В трансформаторе обычно используется симисторный регулятор мощности для индуктивной нагрузки. Он работает как электронный ключ, раскрываясь и запираясь, причем частота задается схемой управления. Ток по симистору проводится в 2 направлениях, поэтому его часто используют для сетей переменного тока.

Схема регулятора напряжения на симисторе для трансформатора

При подключении к трансформатору на один из электродов стабилизатора подается переменный ток, на управляющий электрод — отрицательное управляющее напряжение (с диодного моста). Когда порог включения повысится, симистор раскроется и пустится ток. В момент смены полярности на входе симистор закроется.

Важно! Вся последовательность действий повторяется неоднократно.

Разновидности регуляторов мощности

Для разных целей используются различные регуляторы мощности.

Тиристорный прибор управления

Конструкция устройства довольно простая. Обычно тиристоры применяются в маломощных приборах. Тиристорный терморегулятор состоит из биполярных транзисторов, самого тиристора, конденсатора и нескольких резисторов.

Тиристорный транзисторный регулятор

Транзисторы образуют импульсный сигнал, когда конденсаторное напряжение уравнивается с рабочим, они открываются. Электросигнал передается на вывод тиристора, после чего происходит разрядка конденсатора и запирание ключа. Вся последовательность действий повторяется циклически.

Обратите внимание! Величина задержки обратно пропорциональна мощности, которая поступает в нагрузку.

Симисторный преобразователь мощности

Симистор — подвид тиристора, в котором несколько больше переходов p-n, из-за чего его принцип работы несколько иной. Но часто симистор считают отдельным видом стабилизатора мощности. Конструкция представляет собой 2 тиристора, подключенных параллельно и имеющих общее управление.

К сведению! Отсюда и происходит название «симистор» — «симметричные тиристоры». Иногда он еще называется ТРИАК (TRIAC).

Схема 2 параллельно подключенных тиристоров (слева) и симистора (справа)

На схеме видно, что у симистора вместо анода и катода указаны обозначения Т1 и Т2. Все потому, что понятия «катод» и «анод» в данном случае не имеют смысла, так как электроток может выходить через оба вывода.

Симисторные универсальные регуляторы имеют ряд плюсов, в их числе небольшая цена, долгий срок службы и отсутствие подвижных контактов, которые могут быть источниками помех. Но есть и недостатки: подверженность помехам и шумам, отсутствие поддержки высоких частот переключения.

Важно! Их не применяют в мощных промышленных установках, вместо этого там используют тиристоры или IGBT транзисторы.

Фазовый способ трансформации

Фазовая трансформация происходит в так называемых диммерах. Используются такие приборы, к примеру, для изменения интенсивности освещения галогенных ламп или лампочек накаливания. Электросхема обычно воплощается на специальных микроконтроллерах, в которых используется своя интегрированная электросхема снижения напряжения. Благодаря своей конструкции диммеры могут плавно снижать мощность.

Светодиодный диммер

Из минусов таких устройств высокая чувствительность к помехам, высокий коэффициент пульсаций и маленький коэффициент мощности сигнала на выходе. Чтобы стабилизировать диммер, используются сдвоенные тиристоры.

Как сделать регулятор мощности своими руками

Для сборки стабилизатора напряжения на симисторе для трансформатора понадобятся следующие компоненты:

  • сам симистор и электронные компоненты: динистор, потенциометр, диоды, конденсатор и сопротивления;
  • радиатор;
  • изолирующая теплопередающая прокладка;
  • пластиковый корпус;
  • печатная плата;
  • мультиметр;
  • паяльник.
Стабилизатор-самоделка

Пошаговая инструкция, как собрать самодельный регулятор мощности:

  1. Сперва необходимо определить некоторые характеристики устройства, для которого нужен регулятор: входное напряжение, силу тока, сколько фаз (3 или 1), а также, есть ли необходимость в точной настройке мощности на выходе.
  2. Нужно определиться с типом прибора — цифровое или аналоговое. Можно смоделировать электрическую цепь посредством скачиваемых утилит, таких как CircuitMaker или Workbench, чтобы проверить, насколько выбранный тип будет подходить конкретной электросети. Также это можно сделать и онлайн.
  3. После можно приступить к расчетам тепловыделения с использованием формулы: спад напряжения в регуляторе помножить на силу тока. Оба параметра должны быть указаны в спецификациях симистора. Ориентируясь на полученную с помощью формулы мощность, нужно выбрать радиатор.
  4. Купить радиатор, электронные компоненты и печатную плату.
  5. Осуществить разводку дорожек контактов и приготовить места, куда нужно устанавливать электронные компоненты, симистор и радиатор.
  6. Закрепить при помощи паяльника все компоненты на печатной плате. В качестве альтернативы плате можно воспользоваться навесным монтажом с короткими проводами. Нужно внимательно следить за полярностью подключаемых компонентов: симистора и диодов.
  7. Взять мультиметр и проверить сопротивление получившейся схемы. Полученное значение не должно отличаться от теоретического.
  8. Скрепить симистор и радиатор, проложив между ними прокладку и заизолировав винт, которым они соединяются.
  9. Полученную микросхему нужно поместить в корпус из пластика.
  10. Поставить потенциометр на минимальное значение и попробовать включить. С помощью мультиметра замерить напряжение на выходе. Медленно поворачивать регулируемую ручку потенциометра, наблюдая за переменой напряжения.
  11. Если схема будет работать так, как было задумано, то можно подсоединять нагрузку. В ином случае нужно отрегулировать мощность по-другому.

Схемы регуляторов мощности напряжения

Схема работы симистора

В некоторых бытовых приборах, к примеру, используются тиристорные стабилизаторы напряжения — в паяльниках, электронагревателях и т. д.

Схема тиристорного регулятора напряжения в паяльнике

Для регулирования напряжения применяют и индукционные приборы.

Схема индукционного стабилизатора

Регуляторы мощности используются практически во всех бытовых электроприборах, а также на производстве. При желании такое устройство можно собрать и самому. Главное — найти подходящую схему из множества существующих и строго следовать инструкции.

Симисторный регулятор SR220AC

Согласие на обработку персональных данных

В соответствии с требованиями Федерального закона от 27.07.2006 г. № 152-ФЗ «О персональных данных» я выражаю согласие на обработку своих персональных данных администрацией ресурса turkov.ru без оговорок и ограничений, совершение с моими персональными данными действий, предусмотренных п.3 ч.1 ст.3 Федерального закона от 27.07.2006 г. №152-ФЗ «О персональных данных», и подтверждаю, что, давая такое согласие, действую свободно, по своей воле и в своих интересах.

Данное согласие действует до даты его отзыва путем направления, подписанного мною соответствующего письменного заявления, которое может быть направлено мной в адрес администрации ресурса turkov.ru по почте заказным письмом с уведомлением о вручении, либо вручено лично под расписку надлежащее уполномоченному представителю ресурса turkov.ru.

В случае получения моего письменного заявления об отзыве настоящего согласия на обработку персональных данных, администрация ресурса turkov.ru обязана прекратить их обработку и исключить персональные данные из базы данных, в том числе электронной.

Я осознаю, что проставление отметки «V» в поле слева от фразы «Принимаю условия «Соглашения на обработку персональных данных» на сайте turkov.ru выше текста настоящего Соглашения означает мое согласие с условиями, описанными в нём.

Администрации ресурса turkov.ru гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых администрацией ресурса turkov.ru в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на ваше имя, вы даёте согласие на передачу ваших персональных данных. Администрации ресурса turkov.ru гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие Ваши персональные данные: фамилия, имя и отчество, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты.

Гарантирую, что представленная мной информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вся представленная информация заполнена мною в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Схема управления споттером своими руками


Что собой представляет схема споттера

Силовая электрическая схема споттера давно прошла стадии разработки, экспериментов и используется для рихтовки авто в разнообразных вариантах. После приобретения опыта работы с устройством возник вопрос автоматического управления режимами работы устройства с более точными регулировками и необходимыми защитами. Споттер с режимом аппарата точечной сварки и споттер как сварочный аппарат для работы электродом должны иметь различную длительность и мощность импульса. Точка сварки может получиться слабой или слишком крепкой, что создаст дополнительные трудности при ремонте авто.

Фото 1. Споттер незаменим при проведении автомобильных кузовных работ.

Основные параметры, которым нужна точная регулировка для качественного результата работы, это мощность импульса и его длительность. Предлагаемая схема позволит подбирать и сохранять установки параметров как в режиме сварочный аппарат, так и делая точечную сварку.

Схема собрана на трех платах и состоит из двух функциональных частей:

  1. Плата, на которой расположен блок питания. Внешний вид можно посмотреть на фото 1.
  2. Две платы, на одной из которых расположен контролер и вторая с кнопками переключения и четырехразрядным индикатором.

Блок питания и его схема

Схема намотки трасформатора.

Схема блока питания показана на рис.1. Условно ее можно разделить на три составные части:

  • цепь питания первичной обмотки понижающего трансформатора;
  • понижающий трансформатор;
  • вторичная обмотка с диодным мостом и стабилизатором напряжения.

В цепи первичной обмотки трансформатора установлен сетевой фильтр, обычно используемый в импульсных блоках питания. Здесь он используется для защиты микросхемы контролера от импульсов, создающихся в сетевом напряжении при работе споттера.

Трансформатор можно использовать любой с напряжением 220 В/24 В при работе от сети в 220 В. При работе от сети в 380 В нужно применить соответствующий трансформатор и сетевой фильтр.

К вторичной обмотке подключен диодный мост со сглаживающими конденсаторами и стабилизатор напряжения на микросхеме LM2574. С выхода микросхемы напряжение номиналов в 5 В подается на выходной разъем Х1 через цепочку LC – фильтра для устранения высокочастотных помех. Отмеченные пунктиром соединительные линии должны быть минимальной длины и располагаться по возможности ближе ко второй ножке микросхемы IC1.

Рисунок 1. Схема блока питания.

Напряжение на клемме 1 разъема Х1 используется контроллером для определения нулевого уровня.

Напряжение с клеммы 7 разъема Х1 используется для запуска контроллера при положительной полуволне сетевого напряжения.

Изготовленная своими руками схема при отсутствии ошибок в сборке начинает работать без дополнительных настроек. Наличие напряжения в 5 В будет контролировать светодиод LED1.

Пускатель К1 предназначен для подключения сетевого напряжения при замыкании выключателя S1.

Вместо него можно использовать автоматический выключатель с защитой нужного номинала или подключать напряжение напрямую, при наличии предохранителей в питающий сети.

Вернуться к оглавлению

Управление силовым тиристором точечной сварки споттер

Фото 2. Внешний вид платы блока управления с контроллером.

Для управления силовым тиристором или симистором используется микросхема МОС3052. Эта серия микросхем специализирована для использования в устройствах подобного типа и при замене на аналоги. При этом необходимо внимательно оценить технические характеристики предлагаемого варианта.

При питании схемы от сетевого напряжения 380 В необходимо использовать симистор типа ВТА40 – 800v, соответственно рабочее напряжение конденсатора С11 630 В, защитные варисторы R14 и R15 типа 20D241. Для установки симистора нужно использовать радиатор. Конструкция элемента безопасна и не имеет соединения с теплоотводом. На радиатор для контроля температуры желательно установить термостат с температурой размыкания контактов 60-80°С. Аналогичным контролем можно оснастить силовой трансформатор. Аварийный сигнал от термостатов можно подключить к контроллеру для остановки работы при превышении температуры выше допустимой, с отображением соответствующего сигнала на индикаторах.

Для споттеров большой мощности можно рекомендовать другой вариант схемы управления тиристорами. В ней применяются тиристоры типа 70TPS12, для управления которыми использованы оптроны МОС3052. Тиристоры этого типа имеют электрическое соединение с теплоотводами и должны устанавливаться на раздельные радиаторы или с диэлектрическими прокладками.

Вернуться к оглавлению

Схема управления с блоком индикаторов точечной сварки споттер

Рисунок 2. Схема блока управления для споттера.

Внешний вид платы блока управления с контроллером показан на фото 2.

На фотографии показан внешний вид блока индикаторов с кнопками управления без декоративной панели. Панель индикаторов с кнопками и установленной декоративной панелью показана на другом фото 3.

Схема управления имеет минимум вспомогательных элементов. Управление всеми процессами осуществляется микроконтроллером типа AtMega 16, установленном в исполнении DIP. Элемент производителя фирмы Atmel имеет невысокую стоимость и большое количество выводов. Устройство контролера позволяет использовать входные и выходные сигналы на любые ножки микросхемы, поэтому плата получается максимально упрощенной. Кроме возможностей конфигурации, контролер оснащен оперативной и энергонезависимой памятью большой емкости и др. В схеме управления споттером его возможности использованы примерно на 20 %.

Вернуться к оглавлению

Краткое описание работы точечной сварки споттер

Принципиальная схема блока управления показана на рисунке (рис.2). При поступлении напряжения питания загружаются сохраненные в энергонезависимой памяти данные для первой кнопки. На индикаторе отображается выдаваемая контролером информация. Параллельно с выводом информации выполняется контроль состояния кнопок, при обнаружении сработавшей кнопки запускается соответствующая подпрограмма. Информация на табло обновляется в связи с новым запросом.

При каждом срабатывании контактов кнопок раздается звуковой сигнал, его отсутствие означает неисправность или зависание контроллера.

Фото 3. Панель индикаторов споттера.

При помощи кнопок можно выбрать необходимый режим работы, установить нужные параметры импульса. Подобранный режим можно сохранить в памяти для последующего использования.

В режиме «Работа» контроллер работает следующим образом:

  1. Индикаторы отключаются, контроллер контролирует уровень напряжения на контакте AIN1.
  2. При снижении напряжения до нулевого уровня запускается счетчик с установленным периодом паузы.
  3. По окончании отсчета выдается команда на микросхему управления тиристором (симистором). Процесс повторяется на каждом периоде сетевого напряжения для использования только положительной половины периода. Это усовершенствование позволяет избежать режима магнитного насыщения железа.

Контроль сетевого напряжения происходит по цепочке от блока питания, через контакт разъема Х-1 на контакт контроллера SIN. Элементы VR2 и Q2 корректируют форму сигнала. Напряжение на открытие симистора подается на разъем Х3, контакты 1 и 2.

Вернуться к оглавлению

Состав схемы управления точечной сварки споттер

Дополнительно с контроллером использованы разгружающие ключи IC2 для предохранения микросхемы процессора от перегрузок. Микросхема IC3 применена из-за недостаточного количества выводов на процессоре. Используется в качестве регистра памяти с параллельным выходом и последовательным входом. В зависимости от полученного кода включается определенный светодиод. Цифровые индикаторы имеют семь сегментов, подключенных к общему катоду. В общую схему соединяются дорожками платы. В качестве LED5-10 можно использовать любые светодиоды, подобрав необходимый цвет.

Устройство для звука должно иметь собственный генератор с рабочим напряжением 5 В. Пассивные элементы можно применять любых марок с точностью номиналов до 20 %.

Для программирования контролера необходимо установить соответствующий разъем, подключенный к выводам микропроцессора: MOSI, MISO, SCK, Reset, Gnd. Прошивку можно выполнять на программаторе или на компьютере с установленной специальной программой. Существует несколько вариантов различных программ, помогающих выполнять прошивку процессоров различного назначения. Основное внимание в них уделено работе устройства как аппарата точечной сварки. Споттер в переводе означает “точка”.

Самодельный споттер своими руками

Споттер для рихтовки идеально подходит для аккуратной работы с вмятинами и повреждениями корпуса авто. Минимальные подготовительные работы с элементами машины, восстановление до первозданной формы, и быстрая последующая обработка места под покраску, поспособствовали внедрению этого устройства во все СТО и мастерские. Но при работе в собственном гараже нет смыла покупать дорогой аппарат. Взамен магазинного, можно изготовить самодельный споттер. Для этого необходимо знать как собрать трансформатор, чем манипулировать напряжением для импульса, и из чего сделать рабочие элементы. Хорошими помощниками начинающему конструктору окажутся схемы и видео самодельного споттера из Сети.

Схема и принцип действия

Для создания споттера своими руками важно понимать процесс, происходящий внутри аппарата. Схема управления напряжением может отличаться, но основная суть в следующем:

  • При подключении сварочного устройства в сеть, ток поступает на первый трансформатор. После понижения напряжения (V) и повышения силы (А), ток передается на диодный мост.
  • Диоды связаны с реле и переключателем. Они передают напряжение дальше, на конденсатор для зарядки.
  • Для выработки сварочного тока задействуют второй трансформатор и стоящий перед ним тиристор.
  • При срабатывании реле и переключении на вторую цепь питания, происходит отключение конденсатора и отдача напряжения на тиристор.
  • Последний, открывается и пропускает ток дальше на второй трансформатор.
  • Для регулировки сварочного напряжения в цепи предусмотрен пропуск через сопротивление.
  • Выдаваемый импульс зависит от характеристик конденсатора и параметров сопротивления, которым можно увеличить время продолжительности подачи напряжения.
  • После разрядки конденсатора, тиристор закрывается и цикл повторяется.
  • Длина импульса варьируется от 0.1 до 0.5 с. Более точные настройки можно сделать при помощи микроконтроллера (МК), вставляемого в схему дополнительно.

Основные составляющие для споттера

Для создания самодельного споттера необходимо подобрать ряд элементов, отвечающих за обеспечение процесса преобразования тока и возможность импульсной сварки. Некоторые детали можно изготовить самому, другие придется выбирать и покупать в магазине. Ключевыми являются:

  • Трансформатор №1, для создания сварочного тока. Его можно сделать из неработающей микроволновой печки.
  • Диодный мост с параметрами 5-8V, и составляющими, способными работать при 12V.
  • Трансформатор №2, для подпитки рабочих элементов цепи.
  • Тиристор. Возможна модель ПТЛ-50 или иные версии.
  • Переменный резистор, с минимальным сопротивлением от 100 Ом.
  • МК для более «продвинутых» версий.

Приступаем к делу

Как сделать споттер своими руками хорошо видно на видео в интернете. После зрительного ознакомления можно приступать к сборке. Начинать следует с главного элемента — расчета трансформатора, и продвигаться к менее значительным.

Трансформатор и характеристики

Самодельные споттеры изготавливаются из элементов микроволновой печи. Но для понижения мощности, и выработки достаточной силы тока, устройство необходимо модернизировать. Поэтому, с трансформатора удаляется вторичная обмотка. Действовать необходимо осторожно, чтоб не повредить изоляционное покрытие.

Создание новой вторичной обмотки производится проводом с минимальным сечением 50 квадратных мм. Его наматывают в три витка и изолируют. Выбранный вариант позволит получить необходимый ток для сварки. Иногда для создания споттера своими руками переделывают инверторный аппарат.

Схема споттера может включать и полностью самодельный трансформатор, управляющий остальными процессами. Свой основной узел можно собрать из Ш-образного сердечника. Для первичной обмотки подойдет провод с сечением 2.5 мм квадратных, который наматывается в количестве 200 витков. Равномерное распределение поспособствует правильной работе и меньшему нагреву аппарата. Вторичная обмотка содержит семь витков провода с сечением 50 мм квадратных.

Надежную изоляцию между слоями можно выполнить бумагой от кассовой ленты. Весь трансформатор стоит пропитать шеллаком. Заранее предусматривается достаточная длина концов первичной обмотки, чтобы присоединить шнур питания, и вторичной, для крепления к клеммам последующей цепи.

Сварка споттером не имеет строгих критериев по оборудованию, и вариации трансформаторов могут отличаться. Хорошо будет работать аппарат с составляющими:

  • кольцевой сердечник диаметром 150 мм;
  • первичная обмотка кабелем 1.8 мм в количестве 255 оборотов;
  • вторичная обмотка с медной шиной 6.5х4, хорошо распределяющая напряжение, в семь витков и три слоя.

Трансформатор №2, для питания других элементов цепи, можно купить готовый. Основное требование — 12V на вторичной обмотке. Если данные выходящего тока отличаются, то дополнительная обмотка, по образцам на видео в Сети, поможет довести его состояние до нужного уровня.

Тиристоры и диоды

Для самодельного создания споттера важен тип тиристора. Оптимален ТПЛ-50. Но понимая основные требования для его работы, возможна подборка другой модели. Критерии выбора:

  • 220 V обратное напряжение;
  • создание импульсного тока с минимальной величиной 45 А (меньшего будет недостаточно для сварки).

Диоды подбираются по таким же параметрам. Тогда во время процесса не возникнет разности напряжения и перегревов. Если внедрять в схему споттера МК, то временная длина импульса устанавливается более точно, что улучшает сварочный процесс. Микроконтроллер приобретается отдельно и его установка в схему самодельного устройства совершенствует управление. Также, вместо диодного моста можно установить симисторы.

Конденсаторы и резисторы

Переменный резистор, отвечающий за настройку параметров тока посредством сопротивления, необходимо подобрать с минимальной величиной в 100 Ом. Так можно регулировать необходимую силу тока для сварки. Мощность рассеивания здесь значения не имеет. Конденсатор, выдающий необходимый разряд, должен обладать емкостью от 1000мкФ, а его поддерживаемое напряжение равняться 25V.

Изготовление корпуса и рабочих инструментов

Для самодельного споттера стоит продумать простой корпус, позволяющий закрыть токонесущие детали от контакта с внешней средой. Для этого необходимо диэлектрическое основание, либо подкладки под крепления трансформаторов на железную основу. Достаточно металла 0.5 — 0.8 мм толщиной. Боковые панели рекомендуется сделать съемными, чтобы легко получать доступ для обслуживания и ремонта.

Охлаждение кулером не предусматривается в самодельных споттерах ввиду малой загруженности аппарата и короткой импульсной сварки. Для естественной вентиляции в боковых стенках корпуса сверлятся отверстия (до 20 шт, диаметром 4 — 5 мм). На верхней крышке размещают рукоятку для ношения.

С лицевой стороны корпуса подготавливаются выходы под крепление кабелей и силового шнура. В самых простых моделях стоит предусмотреть:

  • вывод тумблера включения;
  • световой диод работы сети;
  • показатель V;
  • показатель А;
  • тумблер или кнопку переключения режимов.

Пистолет и обратный молоток можно купить в магазине. Они уже оснащены небольшими кабелями и разъемами. Приобретя их можно сразу приступать к тестированию споттера. Но для совсем экономной модели, если в гараже имеется много подручных материалов, пистолет делается на основе клеевого аналога (по форме) монтажного инвентаря. В нем удаляется внутренняя часть и вставляется кронштейн для фиксации электрода.

Самодельные споттеры могут быть простыми и более сложными, с схемой управления на МК. Но главное, что по качеству работы они не будут уступать бюджетным моделям заводского производства, и смогут помочь в исправлении вмятин на автомобиле.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

cxema.

org — Простой споттер своими руками

Что такое споттер и зачем он нужен? Споттер это аппарат для контактной сварки и не только, применяется в частности для кузовных работ железных коней, когда нужно что -то выпрямить.

Состоит споттер из 3-х основных узлов: силового трансформатора, электронного замыкателя с таймером и электродов.

Мощный трансформатор, как правило сетевой, предназначен для получения гигантских токов. Этот трансформатор управляется таймером, который на определенное время включает и выключает транс.

Один из силовых выводов этого трансформатора, в частности масса, подключается к кузову автомобиля, второй электрод рабочий, его кончик соединяется или прижимается к центру того участка, который нужно выправить. Таймер запускает трансформатор, протекающий между электродами ток вызывает нагрев, и рабочий электрод частично приваривается к кузову. Легкими движениями мастер ремонтник вытягивает прилипший электрод, этим самым таща за собой помятый участок кузова. Время сварки нужно тщательно контролировать, иначе в кузове можно получить дыру.

По сути, спотер ничто иное как контролируемый выключатель, который замыкается и размыкается источник питания строго на заданное временя.

Мой вариант споттера можно сказать портативный. Для его работы не нужны сетевые трансформаторы, питание берется непосредственно с автомобильного аккумулятора. Он подключается в разрыв минуса или массы аккумулятора.

Схема состоит из таймера и замыкателя из мощных полевых ключей.

Рассмотрим принцип работы схемы. На микросхеме NE555 собран таймер, который запускается нажатием кнопки S1. На транзисторах VT1 VT2 собран эмиттернынй комплементарный повторитель. Его функция заключается в усилении по току выходного сигнала с микросхемы. В момент запуска таймера, на его выходе получаем управляющий импульс или логическую единицу. Этот сигнал поступает на базы ключей повторителя, в следствии чего срабатывает верхний транзистор, так как он обратной проводимости, а такой транзистор открывается от положительной полуволны. Плюс источника питания через открытый переход данного транзистора поступает на затворы полевых ключей, которые подключены параллельно для увеличения общего тока коммутации. Они открываются, и через их открытые каналы, силовое питание с аккумуляторов поступает на электроды.

Когда на выходе таймера сигнал отсутствует, то на базы транзисторов поступает логический нуль, открывается нижний транзистор, через его открытый переход затворы полевых транзисторов замыкаются на массу питания, этим обеспечивается их скоростной разряд и надежное запирание.

А если простыми словами , то вся наша схема ничто иное как управляемый таймер, который просто на короткое время замыкает аккумулятор на точку сварки.

Полевые транзисторы в наше схеме работают в довольно жестком режиме, хотя и работа кратковременная. В мгновении ока по ним протекают токи вплоть до 1000 Ампер, и очень важно обеспечить толковое управление, данная схема является пожалуй самым простым и довольно надежным способом управления.

В схеме два источника питания, один из них силовой, второй нужен для корректной и стабильной работы схемы управления. В качестве маломощного источника питания для схемы управления может быть задействована 9-и вольтовая батарейка формата 6F22 (Крона).

Конструкция собрана на одной печатной плате. Силовые дорожки на печатной плате дополнительно усилены миллиметровыми медными проводами.

Все полевые транзисторы прикручены к дюралевой шине, которая является и радиатором и силовым токосьемным контактом. Транзисторы прикручены к шине без прокладок, даже термопасту не нужно использовать, так как она будет ухудшать электрический контакт. Ключи будут в работе на очень короткое время и нагрев отлично отводится без термопасты.

В схеме установлены мощные полевые ключи IRFP1404, кратковременно каждый такой полевик может коммутировать токи до 800 ампер, в схеме их 8 штук. По идее максимальный ток коммутации схемы может доходить до 6500 ампер, но проблема в том, что ключи из Китая и лучше перестраховаться.

Силовые провода многожильные на 25 квадратов, к сожалению они у меня алюминиевые, но фишка в том, что они довольно мягкие и легко гнуться. Сечение в 25 квадратов является оптимальным вариантом, не забываем , что при токах в 1000 и более ампер, которые будут протекать по нашей схеме, образуются потери на сопротивлении, эти потери приводят к образованию тепла на проводниках, что снижение общее кпд схемы, поэтому провода нужны толстые.

Точно такими же проводами комплектуются многие сварочные инверторы, но в наем случае токи будут куда больше, чем при дуговой сварке, хотя протекать они будут очень короткое время. К проводами приспособлены обычные латунные клеммы для подключения к штатному автомобильному аккумулятору.

Тут еще раз напомню, что наша схема замыкает питание по минусу, то есть плюс от аккумулятора напрямую идет к электроду.

Печатная плата:

С уважением — АКА КАСЬЯН

Как сделать споттер своими руками: подробная инструкция

Понятие spotter, его русское название споттер, спотер, спот, с английского переводится как «указатель цели» или от основы слова – «точка». Это оборудование, которое относится к одному из видов сварочных аппаратов и по смыслу полностью отвечает своему наименованию. Споттер – аппарат для односторонней точечной сварки, действующий по принципу токового сопротивления. Работа системы споттера заключается в выделении определенного количества тепловой энергии в зоне соприкосновения со свариваемым материалом во время прохождения тока.

Купить споттер

Делятся споттеры на два вида: трансформаторы и инвертора. Трансформаторный споттер своими руками изготовить можно, а вот инверторный собирается только в промышленном производстве. Spotter используется для процесса кузовных работ авто, где действия полуавтомата или ручных инструментов не принесут желаемых результатов. Споттером удаляются вмятины, путем вытягивания.

Из чего состоит споттер и как им пользоваться

Споттеры визуально представляют собой аппарат, который состоит из коробки, кабеля, пистолета (стаддера) и острого прута (электрода). В коробке находится вся система сварочного аппарата, в том числе трансформаторы или инвертора. Сам процесс точечной сварки для кузовных работ авто выглядит так: на месте поврежденного металла приваривается крепеж, к которому закрепляется споттер и с помощью дополнительных механизмов или вручную вытягивается вмятина. Этот способ удобен тогда, когда выровнять поверхность кузова изнутри неудобно или невозможно. При этом существует много преимуществ работы с таким специализированным оборудованием – минимум сил, быстро и без рисков нанести больший ущерб.

Для того чтобы максимально быстро и четко произвести кузовные работы авто нужно соблюдать определенный порядок и технологию процесса, а также учесть небольшие нюансы:

  • Поверхность, которая была деформирована, сначала нужно зачистить от любого вида покрытий (лака, краски, ржавчина). Этот этап работы очень важен, потому что от качества соединения двух металлов будет зависеть и результат всего процесса.
  • К поверхности, которая будет корректироваться, нужно присоединить контакт заземления.
  • На уже очищенную поверхность поврежденного места металла следует приварить крепеж, через который будет присоединен споттер.
  • К приваренному крепежу производится захват пистолетом споттера, после чего вмятину вытягивают. Для коррекции поверхности используется обратный молоток, гидроцилиндры, стапели и так далее. Учитывая толщину металла, нужно определить каким именно приспособлением лучше рихтовать вмятину, чтобы не навредить кузову. Допустим, обратный молоток нельзя использовать для алюминия, и оцинкованный кузов возьмет не каждый споттер.
  • После завершения рихтовки кузова приваренная деталь скручивается, а контактное место зачищается шлифовальной машинкой.

Как сделать споттер своими руками

Зная устройство сварочного аппарата, можно смело решиться сделать споттер своими руками. Самодельный Spoter будет состоять из подручных деталей, купить нужно только то, чего дома, обычно, не бывает (если желающий собрать споттер не мастер-ремонтник). Суть устройства такова: блок управления передает на стаддер ток, который доходит до электрода, на котором перемещается обратный молоток (металлическая болванка). С помощью обратного молотка корректируется деформированный участок поверхности кузова авто.

Купить сварочный аппарат такого типа не всегда может быть целесообразно, тем более что стоимость качественного оборудования не так уже и мала. Потому рассмотрим устройство аппарата, чертежи и разберемся как быстро и из чего сделать самодельный споттер. Разберем по схеме блок управления, трансформатор и пистолет.

Блок питания своими руками

Блок питания состоит из трансформатора и диодного моста, который собирается на диодах Д226Б. Они необходимы для зарядки емкости С1. В свою очередь конденсатор открывает тиристор V9, после нажатия кнопки S3. Тиристор помещается в диагональ моста, от которого питается обмотка (первичная) трансформатора Т2. Когда тиристор открыт – происходит процесс сварки, а после того, как емкость исчерпает свой заряд, происходит закрытие тиристора, и, соответственно, работа устройства прекращается. После отпуска кнопки S3 конденсатор C1 снова начинает заряжаться. Длительность импульса регулируется резистором переменным R1. Трансформатор обязательно должен быть мощным.

Тиристор ПТЛ 50 можно поменять на ТЧ 40, а также на ТЧ 80. Можно составить другую схему, в которой вместо ПТЛ 50, питающего обмотку трансформатора, использовать симистор. Управляется симистор оптопарой, а диодный мост заменить на стабилизатор по микросхеме LM317. Как стабилизатор, можно использовать любой блок питания, который даст хотя бы 10 Вольт. Переменный резистор RP1 устанавливается в цепи провода микросхемы и им можно корректировать напряжение для зарядки конденсатора. Этой манипуляцией регулируется продолжительность импульса для сварки. В случае короткой длительности сварки, следует увеличить емкость С4.

Споттер своими руками: мотаем трансформатор

В процессе создания споттера своими руками, самой трудоемкой работой считается изготовление трансформатора. Обмотка занимает длительное время, но без этого этапа результата не будет (разве что в наличие есть лишний трансформатор). Мотать можно на Ш-образном и кольцевом железе. Провод для второй обмотки можно брать медный или алюминиевый. Изоляцию между мотками нужно делать хорошую из лакоткани или бумаги трансформаторной в несколько слоев (5-6). Бумагу можно, для надежности, пропитать парафином.

Самодельный обратный молоток

Обратный молоток нужен для рихтовки кузовной поверхности. Сначала нужно собрать пистолет и присоединить его к блоку управления. Для этого берется толстый кабель, который присоединяется к электроду, а на кнопку нужно вывести три провода. Длина электрода должна быть в пределах 40-45 см, а в диаметре 12-16 мм. На электрод одевается тяжелая болванка. Она и будет обратным молотком, перемещаться должна свободно. На конец электрода нужно приварить острый наконечник, которым и производится контакт с поверхностью кузова при рихтовке авто.

Силовой соединяющий кабель должен иметь сечение равное или большее, чем шина вторичной обмотки трансформатора. Рекомендуемая длина проводов не должна превышать 2,5 м. На этом, подведем итоги: изготовить споттер своими руками реально.

Купить споттер

Споттер своими руками: схема

Кузовной ремонт нужен всегда. Сделать его комфортным, эффективным и удобным – мечта каждого мастера. Выправить деталь с нарушенной геометрией можно разными способами, но если провести ремонт изнутри не получается, то на помощь приходит споттер для рихтовки. При помощи этого аппарата процесс выпрямления неровности занимает гораздо меньше времени и сил – вмятина вытягивается наружу. Разборка автомобиля не производится. Имея определенные знания, можно сделать споттер для рихтовки авто своими руками.
С помощью качественного споттера кузовной ремонт завершится в максимально короткие сроки
[contents h4 h5]

Принцип работы споттера

Аппарат состоит из двух основных частей – блока управления и пистолета. Действие рихтовочного инструмента основано на методе точечной сварки. Споттер для рихтовки авто работает при помощи следующих аксессуаров:

  • Обратный молоток – накручивается на пистолет. Наконечник молотка с насадкой-звездочкой или иглой для точечной сварки напрямую приваривается к поврежденной поверхности и за него вытягивается вмятина. Используя специальный электрод, можно сначала приварить шайбы, а затем поочередно вставлять в них крючок обратного молотка и выпрямлять деталь. На приваривание шайб уходят доли секунды
  • Пуллер для споттера – используется для экспресс-вытяжки. Он плавно выравнивает поверхности небольших повреждений. Работает при помощи рычагов. Для ликвидации крупных вмятин используется выправочное устройство ручного типа
  • Осадка металла – после правки детали на ней остаются пузыри. Чтобы их убрать, в пистолет вставляется электрод, а затем им точечно прогреваются неровности.

“Для осадки лучше использовать медный электрод – он не перегревает металл”

Кузов в месте крепления наконечника обратного молотка или шайбы обязательно зачищается до металла. Таким же образом подготавливает кусочек детали, чтобы закрепить на нем массу (заземлить). Провод крепится при помощи зажима непосредственно на дверь или через магнитный держатель, если нет возможности зацепиться. Когда изготавливается споттер своими руками, то к поверхности приваривается болт и на него вешается масса.

Какие бывают споттеры

Выпускаются различные модели споттеров, но все они делятся на две группы:

  1. Трансформаторные – простые модели работают от обычной розетки. Они используются для простых операций. Трехфазные агрегаты обладают более широкими возможностями, так как имеют повышенную мощность. Трансформаторные споттеры не справляются с оцинкованными поверхностями
  2. Инверторные – в них преобразователь тока позволяет запитаться от любого напряжения. Споттеры подходят для выполнения любых работ

Приобретение любого аппарата для рихтовки – достаточно затратная процедура. Имея понимание того, как работает устройство, можно сделать самодельный споттер.

Что нужно для изготовления споттера

Устройство можно целиком собрать самостоятельно, а также изготовить из аккумулятора или сварочного аппарата.

Чтобы сделать споттер с нуля нужно иметь:

  • Трансформатор на 1500 А
  • Обратный молоток – используется металлическая болванка, ось изготавливается из латуни (М10), к ее концу приваривается острый наконечник для точечной сварки
  • Пистолет – делается устройство для зажима обратного молотка с одной стороны и подсоединения кабеля с другой стороны, включение регулируется кнопкой
  • Блок управления – в нем находятся тиристор (200 В), диодный мост, 12-тивольтовый понижающий трансформатор, реле (30 А), контрактор (220 В) – для сборки устройства используется схема споттера
  • Толстые провода – для массы и пистолета
  • Зажим на заземляющий провод

Под аппарат изготавливается корпус, сделать который лучше на колесах.

Аппарат для сварки – основа для споттера

Можно изготовить аккумуляторный споттер – бюджетный вариант не требует подключения к электросети, а лишь периодической подзарядки. Однако чаще всего среди самодельных приборов встречается споттер из сварочного аппарата – в нем уже есть вся начинка. Остается только подготовить трансформатор для создания нужной силы тока и сделать пистолет.

Аккумуляторный споттер — долговечное и незаменимое для кузовного ремонта устройство

Чтобы сделать споттер из сварочного аппарата, необходимо:

  1. Снять вторичную обмотку
  2. Сделать временную обмотку из медного провода для расчета количества витков на 1 Вольт – измеренное напряжение делится на количество витков
  3. Сделать расчет количества витков из расчета на 6 В
  4. Из провода от снятой вторичной обмотки сделать 2 шины сечением 160 мм2 или больше с попеременной изоляцией бумажным скотчем и тканевой изолентой – несколько тонких проводов могут соединяться между собой тканевой изолентой
  5. Шины ровно наматываются трансформатор, при этом жесткое крепление к нему не является обязательным
  6. Проверяется мощность и изготавливается пистолет

Работа с самодельным инструментом требует особого внимания к технике безопасности – все электрические контакты должны быть изолированы

Аппарат для рихтовки можно изготовить из любого приспособления для сварки, например, изготавливаются споттер из инвертора, полуавтомата, клещей для точечной сварки.

Как изготовить пусковое устройство

Для соединения пистолета с трансформатором подойдет термоизолированный провод с максимальной длиной 2,5 м и таким же сечением, как у шины. Иные параметры провода потребуют корректировки в намотке трансформатора. Наконечник для заземления делается из куска трубы.

Пистолет можно изготовить пистолета для клея. Если делается споттер из полуавтомата, то уже имеется практически готовый инструмент – к нему нужно лишь приделать латунную ось обратного молотка. Рукоятку пистолета даже выпиливают из фанеры, а затем вставляют в нее кнопку и ось обратного молотка. Металлической болванке обеспечивается свободный ход по оси. На конец стержня припаивается острый наконечник – инструмент работает как прибор точечной сварки.

Сборка споттера из аккумулятора

Чтобы смастерить споттер из аккумулятора, нужно:

  • Втягивающее реле закрепить на массовой клемме
  • Плюсовой провод аккумулятора накинуть на втягивающее реле
  • С места подцепления стартера на реле кинуть к пистолету полутораметровый кабель сечением минимум 100 мм2
  • Одним проводом кнопка пистолета закрепляется на втягивающем реле там, где уже установлен плюсовой кабель аккумулятора. Второй провод присоединить к контакту реле, чтобы оно срабатывало
  • Массовый провод соединить с выпрямляемой деталью

Чтобы собрать споттер своими руками из аккумулятора, подойдет любое втягивающее реле.

Сборка пуллера

Пуллер для споттера своими руками тоже сделать нетрудно. Это приспособление поможет мягко вытянуть имеющиеся вмятины. Для него потребуется:

  1. Пистолет для герметика – используется в качестве рукоятки
  2. Металл толщиной 2 мм – из него делается конусообразная насадка с кольцом внизу
  3. Болгарка, сварка

Инструмент собирается при помощи втулок, которые вытачиваются под заказ. На проводящую ток ось крепится самодельный наконечник – он будет вытягивать вмятины на автомобиле, упираясь на круговое основание пуллера. При желании изготавливается две или три насадки с разным диаметром круга.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕОИНСТРУКЦИЮ

Использование споттера помогает отрихтовать поверхность быстро и качественно. Кузов не разбирается, потому что инструмент отлично работает в труднодоступных местах. Для самостоятельного изготовления инструмента понадобятся сварочный аппарат или аккумулятор.

Контроллер точечной сварки (споттера) — Изделия и проекты

Версия 3.1

Версия для токов ХХ не превышающих 2 А !! (версия 3.2 более надежна и работает с токами хх от 0 до 20А проверено)

Версия на (крутилках) переменных резисторах — регулируется время задержки, мощность, время импульса. Кнопка переключает авто или ручной режим.

Файлы с описанием , и т.д. в вложении .

Атмега 8 только в TQFP корпусе ….. в ДИП не получится так как в дипе нет входов ADC6 и ADC7

 СПОТТЕР 3.1.rar   272,1К   1580 скачиваний

 

 

Версия 3.2

Улучшеная версия 3.1 , Может измерять напряжение импульса , в схеме и разводке предусмотрен также замер тока импульса но пока не запрограммирован. (можно не делать схему измерения напряжения)
Программная настройка автостарта . В вложении  фото готового контроллера . 
В видео работа контроллера и настройка автостарта. Измеритель на мк Аттини 85 можно заменить на Аттини 25 , 45.

 СПОТТЕР_3.2.rar   602,07К   2372 скачиваний

 

Версия 2.5 

Для версии 2.5.1 —- 
На дисплее —
Q=…. –  мощность (регулируется угол отсечки …. 10 – 100%)
t1=…. –  время задержки (настраивается от 0 до 5 сек шаг 0.1сек)
t2=…. – время сварочного импульса (настраивается от 0.1 до 5 сек.)
t3=…. – время между импульсами (0.1-5 сек)
N=…. – колличество импульсов (от 1 до 5)
Температура симистора (в меню заранее вводится температура включения вентилятора и температура отключения в случае перегрева симистора)
Для выхода в меню настроек нужно нажать и удерживать кнопку «>>» (на схеме) , в меню настраивается температура включения вентилятора охлаждения , температура тепловой защиты (отключения) , время восстановления (готовность к очередному процессу после окончания предыдущего и вкл и выкл звукового сопровождения .Также добавлена настройка автостарта — ручная и автоматическая.
При подаче питания происходит опрос на замыкание вторички силового транса — если вторичка замкнута контроллер заблокируется — для разблокировки нужно соответственно разомкнуть вторичку но если этого делать по специфическим причинам нельзя то нужно нажать и удерживать кнопку «СТАРТ» до сигнала …. далее контроллер переходит в нормальный режим работы.

 

 

Разводка блока управления для СМД, силового блока для ДИП. 

В силовом блоке в качестве источника питания применен переделаный электронный трансформатор . Для подсветки дисплея применен модуль DC-DC Step_Down с регулируемым выходным напряжением.

Варианты питания могут бытьлюбые .

Два файла hex вложены — для Русскоязычной версии и Англоязычной.

 СПОТТЕР 2.5.1.rar   652,68К   1561 скачиваний

 

 СПОТТЕР_2.5.1.rar   9,82К   979 скачиваний

 

 СПОТТЕР_2.5.2.rar   93,71К   1370 скачиваний

 

Проверочная програмка для проверки синхроимпульсов и заодно пищалки и светодиодов.
 Версия 2.5 (проверочный).rar   2,62К   831 скачиваний
Полевой ключ IRLML0060 или любой другой на соответствующий ток (куллера), можно биполярный использовать.

Прикрепленные изображения

Сообщение отредактировал alek956: 02 Декабрь 2016 12:55

Как сделать споттер своими руками?

Собрать споттер своими руками сможет практически любой человек с минимальными знаниями в области электротехники и небольшим опытом. Большую часть комплектующих можно найти дома, у соседей, на свалке металлолома или в крайнем случае на барахолках.

Электрическая схема работы самодельного спотера.

Принципиальная схема

Сетевое напряжение на первичную обмотку сварочного трансформатора подается через диодный мост V5 – V8, вторая диагональ которого подключена к тиристору V9. Управляющее тиристором напряжение обеспечивает трансформатор Т1, имеющий небольшою мощность.

Блок управления споттером.

Принцип работы схемы очень прост и понятен даже неспециалистам. При подаче питания из сети (замкнуть S1 “Вкл”) начинается зарядка конденсатора C1 от вторичной обмотки трансформатора Т1 через диодный мост V1 – V4 и замкнутые контакты переключателя S3. На вторичной обмотке трансформатора сварки напряжение отсутствует, так как тиристор V9 закрыт и через первичную обмотку ток не проходит. Кнопка переключателя S3 “Импульс” отключает конденсатор C1 от цепи зарядки и переключает на цепь управления тиристором. Ток разряда конденсатора проходит через управляющий электрод тиристора и сопротивление R1 “Режим”, открывая тиристор.

Через первичную обмотку сварочного трансформатора проходит кратковременный импульс, длительность которого определяется соотношением емкости конденсатора C1 и установленного номинала сопротивления R1. Вторичная обмотка сварочного трансформатора создаст мощный импульсный ток через подключенные детали. Сила тока во вторичной обмотке может достигать значения 300-500 А при длительности импульса в 0,1 секунды. Оптимальную длительность импульса можно подобрать переменным резистором R1. При окончании разрядки конденсатора произойдет закрытие тиристора, и схема возвратится в исходное состояние. При переключении контактов S3 “Импульс” конденсатор C1 опять перейдет в режим зарядки. Для сборки схемы нужны следующие комплектующие:

  • сварочный трансформатор;
  • трансформатор питания цепи;
  • тиристор типа ПТЛ-50;
  • диодный мост V5 – V8;
  • диодная сборка на напряжение не менее 12 В;
  • резистор R1 номиналом 100 Ом.

Схема сварочного трансформатора.

Сварочный трансформатор. Готовое устройство найти сложно, проще его собрать самостоятельно. Для изготовления необходим магнитопровод с рабочим сечением не менее 400 мм2 и размерами окон, позволяющими разместить обмотки. Рабочее сечение магнитопроводов определяется самостоятельно. Размеры окон определяются соответственно. Для первичной обмотки нужно использовать провод сечением 2,5 мм2, количество витков – 200. Для вторичной обмотки нужен провод сечением 50 мм2 или более, необходимое количество витков – 7. Можно использовать шину нужного сечения с изоляцией. В целях безопасности между обмотками нужно сделать изолирующий слой из электротехнического картона. Вместо картона можно использовать лакоткань или бумагу, пропитанную парафином, в несколько слоев. Длина выходящих концов обмоток должна быть достаточной для непосредственного присоединения к выходным клеммам и элементам цепи питания первичной обмотки. При возможности собранный трансформатор можно пропитать шеллаком.

Трансформатор питания цепи управления Т1 может быть любым с напряжением на вторичной обмотке 12 В. Дополнительную обмотку можно использовать для контроля наличия напряжения на устройстве.

Тиристор типа ПТЛ-50. Если тиристор данного типа найти не удается, можно использовать устройство другого типа с параметрами: обратное напряжение не менее 220 В и прямой импульсный ток не менее 50 А.

Диодный мост V5-V8 тоже можно собрать из любых диодов с обратным напряжением не менее 220 В и прямым током 50 А и более.

Для диодного моста V1-V4 можно использовать диодную сборку на напряжение не менее 12 В или любые диоды на такое же напряжение.

Резистор R1 номиналом 100 Ом. Мощность рассеивания может быть любой, конденсатор С1 электролитический, емкость – 1000 мкФ, напряжение – 25 В.

Вернуться к оглавлению

Корпус и комплектующие для создания устройства

Схема устройства сварочного инвертора.

Для изготовления корпуса устройства нужно подобрать основание соответствующего размера, желательно из диэлектрического материала. Размер основания должен быть достаточным для размещения всех составляющих и доступа ко всем монтажным местам. Конкретная конструкция будет зависеть от размеров, имеющихся в наличии составных частей и их крепежных мест. Для нее необходимо подготовить чертежи. При возможности можно использовать корпус от микроволновой печи или сварочного аппарата. Если самодельный споттер изготавливается в переносном варианте, желательно предусмотреть равномерное распределение веса и надежные кронштейны для крепления ремня или ручки. Также можно оснастить корпус колесами небольшого диаметра.

Для работы с устройством нужен следующий минимальный набор комплектующих:

  • два сварочного кабеля;
  • сварочный пистолет;
  • обратный молоток или инопуллер.

Сечение сварочного кабеля выбирается по максимально допустимому току устройства из расчета 10 А на 1 мм2 сечения кабеля. Максимальная длина отрезка для массы не должна быть не более 1,5 м, рабочего – не более 2,5 м. При большей длине потери на кабеле составят недопустимую величину, что отразится на качестве сварки. Оба отрезка с одной стороны должны иметь клеммы под резьбовое соединение или устройства быстрого соединения в зависимости от устройства выходных клемм споттера. Кабель для массы на второй стороне может иметь зажим типа крокодил или клемму под резьбовое крепление. Рабочий кабель должен иметь клемму, соответствующую креплениям на приспособлениях для плавки.

Вернуться к оглавлению

Главное приспособление споттера

Схема устройства пистолета для сварки.

Основным приспособлением споттера является сварочный пистолет. Для постоянной работы желательно использовать устройство производственного изготовления. Его можно изготовить самостоятельно из строительного клеевого пистолета или использовать устройство от полуавтоматической сварки. Из гетинакса или текстолита нужно вырезать две одинаковые по размерам и форме части толщиной в 12 – 14 мм. В одной из частей в вырезанном углублении нужно установить кронштейн 3 для крепления сварочного электрода, при желании – лампочку 8 и с кнопкой 4 “Подсветка” и переключатель “Импульс”.

Кронштейн для крепления электрода нужно изготовить из медного материала с квадратным или прямоугольным сечением. В качестве сварочного электрода можно использовать пруток из меди толщиной в 8 – 10 мм. В конструкции пистолета желательно предусмотреть возможность смены электрода без разборки пистолета. Для подключения пистолета к споттеру можно использовать комбинацию из сварочного кабеля нужного сечения и 5-жильного контрольного кабеля с сечением жилы 0,75 – 1,0 мм2. Контрольный кабель подключается согласно схеме: три жилы – на переключатель “Импульс”, две жилы – на лампочку подсветки и ее выключатель. Сварочный кабель необходимо тщательно зачистить и запаять в предусмотренное в кронштейне отверстие.

Главное приспособление споттера – обратный молоток или инопуллер.

Стоимость этого приспособления составляет немалую сумму, не сравнимую с затратами времени и средств (при самостоятельном изготовлении). Процесс изготовления этого приспособления несложный. От пистолета нужно отрезать части, куда вставляется баллон с герметиком.

На оставшуюся крышку приварить три стойки из металлического прутка диаметром в 6-10 мм. На другие концы стоек следует приварить упорное кольцо из прутка такой же толщины диаметром примерно 100 мм. Кольцо желательно обмотать несколькими слоями изоляционной ленты или малярным скотчем, чтобы оно не приваривалось к выравниваемой поверхности. У штока необходимо обрезать изогнутую часть и упор. На место упора нужно приварить крепление для подсоединения кабеля от споттера, можно использовать болт с двумя гайками с резьбой М10. Второй конец штока нужно заточить на конус с диаметром на конце 3 мм. Затраты времени на изготовление такого приспособления составят около часа.

При работе со споттерами самодельного и промышленного изготовления нужно соблюдать меры безопасности. Чтобы напряжение от устройства не повредило автомобильное оборудование, необходимо отсоединить клеммы с аккумулятора.

Вернуться к оглавлению

Другие конструкции

Предлагаемая конструкция самодельного споттера не единственная. Данную схему можно использовать с самодельным или промышленным сварочным трансформатором, подобрав тиристор и диоды соответствующих параметров.

Отечественные умельцы изготовили споттер своими руками с использованием трансформаторов от микроволновки, сварочных аппаратов, аккумуляторный споттер – с применением втягивающего реле от стартера в качестве регулятора подачи импульсов.

Сборка споттера собственными руками | электрическая схема, методы работы

Еще совсем недавно все авторемонтные мастерские, занимавшиеся кузовным ремонтом буквально на части рвали профессиональных рихтовщиков. Высокий профессионал своего дела тщательно оберегал свои профессиональные секреты, выполнял работы зачастую в отдельном помещении в стороне от посторонних глаз. За годы работы он накапливал огромное количество различных приспособлений, позволяющих выдавить изнутри любые дефекты кузова, расположенные в самых потаенных и сложных местах. И вот чей-то пытливый ум наблюдая, возможно, за залипанием сварочного электрода при работе на недостаточно высоком токе, решил использовать это явление в благих целях и на свет появился такой прибор, как споттер.

В связи с высокой ценой промышленных аналогов этого аппарата, достигающей порой астрономических сумм в несколько десятков и даже сотни евро, многие современные умельцы были бы не против изготовить споттер  с минимальными затратами времени и финансов своими руками. Наша статья поможет им в этом.

Методы работы споттером

В отличие от методов, применявшихся до появления данного приспособления, споттер позволяет работать с вмятинами не изнутри, а снаружи. Благодаря применению тока, на 10-20% меньше того, который расплавляет металл, электрод, имеющий различную форму в зависимости от обрабатываемого дефекта, надежно прилипает к материалу кузовной детали и неровность сравнительно легко выпрямляется при использовании ударных нагрузок, прилагаемых непосредственно к этому инструменту. С целью обеспечения максимальной «сцепляемости» рабочего инструмента споттера и металла место вмятины должно быть тщательно зачищено от краски и шпаклевки. После этого можно выполнять необходимые работы.

В случае высокого сопротивления материала кузова автомобиля к механическому воздействию споттер позволяет применять для этих целей особенности внутренних изменений металла при его нагревании и охлаждении. Применение специального угольного электрода и тока большой силы металл разогревается до достаточно высоких температур в небольшой точечной области и затем быстро охлаждается влажной ветошью. При этом в кристаллической структуре металла происходят изменения, которые так же приводят к постепенному выпрямлению листовых металлических деталей.

Главным рабочим инструментом споттера является пистолет, к которому и крепятся приспособления различного вида и формы. Для удобства обращения непосредственно на него выведен основной орган управления импульсным разрядом электрического тока, продолжительность которого не превышает 0,1 секунды. Из стандартных рабочих насадок для споттера распространены металлические стержни с наконечниками различной формы, оснащенные достаточно тяжелым молотком обратного действия, который скользит по стержню и, ударяя по пистолету, тянет металл вмятины.

Кроме них в настоящее время появляются различного вида вытягивающие приспособления, не использующие ударные нагрузки.

Что же необходимо для самостоятельного изготовления подобного инструмента. Во-первых, конечно, определенные знания по электротехнике и электронике. Во-вторых, необходимые материалы и немного свободного времени.

Электрическая схема споттера для изготовления своими руками

Для увеличения нажмите на картинку

На данной схеме необходимо выделить:

тиристорное электронное реле на тиристоре V9;

сварочный трансформатор Т2;

диодный мост V5 – V8, через который подключается сетевая обмотка трансформатора, и в диагональ которого подключен тиристор;

маломощный трансформатор Т1, питающий цепь управления тиристором.

Принцип работы данной схемы споттера состоит в следующем: при замыкании выключателя S1 на первичную обмотку слабого трансформатора Т1 поступает напряжение 220 вольт из бытовой электросети. Переключатель S3 подключает конденсатор С1 к выпрямительному мосту V1 – V4, что ведет к зарядке конденсатора. Нажимая на кнопочный выключатель S3, подключаем предварительно заряженный конденсатор C1 через сопротивление R1 к управляющему электроду тиристора V9. При этом последний открывается и на первичную обмотку трансформатора Т2 поступает напряжение сети. Благодаря этому во вторичной обмотке возникает импульс большой мощности. Его продолжительность зависит от параметров связки С1R1. сила тока во вторичной обмотке трансформатора при этом может достигать 250-500А. в исходное положение устройство возвращается автоматически по окончании разрядки конденсатора С1.

Тиристор, используемый в схеме споттера и диодный мост V5 – V8 должны работать при напряжении сети 220 V и силе тока 50А. Трансформатор Т1 должен обеспечивать со вторичной обмотки ток в 12 V, необходимый для зарядки конденсатора С1. Силовой трансформатор может быть изготовлен самостоятельно с применением пластин Ш40 – толщина набора 100 мм., для первичной обмотки необходимо 200 витков провода сечением 2,5 мм2. для вторичной навейте 7 витков провода сечением 50 мм2. особое внимание необходимо уделить соблюдению электробезопасности, надежно заизолировав вторичную обмотку парафинированной бумагой или лаковой тканью.

Для удобства эксплуатации необходимо изготовить корпус споттера и вывести на лицевую панель основные органы управления прибором. Кроме этого предусмотрите точки подключения заземляющего и рабочего провода. Во избежание потерь мощности не рекомендуется выполнять их длиной более двух с половиной метров. В качестве пистолета для самодельного споттера можно использовать аналогичное приспособление от сварочного полуавтомата, слегка доработав его.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации — нам интересно ваше мнение 🙂

Статьи, которые Вам будут интересны:

Управление скоростью вращения однофазных двигателей

 

Однофазные асинхронные двигатели питаются от обычной сети переменного напряжения 220 В.

Наиболее распространённая конструкция таких двигателей содержит две (или более) обмотки — рабочую и фазосдвигающую. Рабочая питается напрямую, а дополнительная через конденсатор, который сдвигает фазу на 90 градусов, что создаёт вращающееся магнитное поле. Поэтому такие двигатели ещё называют двухфазные или конденсаторные.

Регулировать скорость вращения таких двигателей необходимо, например, для:

  • изменения расхода воздуха в системе вентиляции
  • регулирования производительности насосов
  • изменения скорости движущихся деталей, например в станках, конвеерах

В системах вентиляции это позволяет экономить электроэнергию, снизить уровень акустического шума установки, установить необходимую производительность.

 

Способы регулирования

Рассматривать механические способы изменения скорости вращения, например редукторы, муфты, шестерёнчатые трансмиссии мы не будем. Также не затронем способ изменения количества полюсов обмоток.

Рассмотрим способы с изменением электрических параметров:

  • изменение напряжения питания двигателя
  • изменение частоты питающего напряжения

 

Регулирование напряжением

Регулирование скорости этим способом связано с изменением, так называемого, скольжения двигателя — разностью между скоростью вращения магнитного поля, создаваемого неподвижным статором двигателя и его движущимся ротором:

S=(n1-n2)/n2

n1 — скорость вращения магнитного поля

n2 — скорость вращения ротора

При этом обязательно выделяется энергия скольжения — из-за чего сильнее нагреваются обмотки двигателя.

Данный способ имеет небольшой диапазон регулирования, примерно 2:1, а также может осуществляться только вниз — то есть, снижением питающего напряжения.

При регулировании скорости таким способом необходимо устанавливать двигатели завышенной мощности.

Но несмотря на это, этот способ используется довольно часто для двигателей небольшой мощности с вентиляторной нагрузкой.

На практике для этого применяют различные схемы регуляторов.

 

Автотрансформаторное регулирование напряжения

 

Автотрансформатор — это обычный трансформатор, но с одной обмоткой и с отводами от части витков. При этом нет гальванической развязки от сети, но она в данном случае и не нужна, поэтому получается экономия из-за отсутствия вторичной обмотки.

 

 На схеме изображён автотрансформатор T1, переключатель SW1, на который приходят отводы с разным напряжением, и двигатель М1.

Регулировка получается ступенчатой, обычно используют не более 5 ступеней регулирования.

 

 Преимущества данной схемы:

      • неискажённая форма выходного напряжения (чистая синусоида)
      • хорошая перегрузочная способность трансформатора

 Недостатки:

      • большая масса и габариты трансформатора (зависят от мощности нагрузочного мотора)
      • все недостатки присущие регулировке напряжением

 

 

Тиристорный регулятор оборотов двигателя

 

В данной схеме используются ключи — два тиристора, включённых встречно-параллельно (напряжение переменное, поэтому каждый тиристор пропускает свою полуволну напряжения) или симистор.

Схема управления регулирует момент открытия и закрытия тиристоров относительно фазового перехода через ноль, соответственно «отрезается» кусок вначале или, реже в конце волны напряжения.

Таким образом изменяется среднеквадратичное значение напряжения.

Данная схема довольно широко используется для регулирования активной нагрузки — ламп накаливания и всевозможных нагревательных приборов (так называемые диммеры).

Ещё один способ регулирования — пропуск полупериодов волны напряжения, но при частоте в сети 50 Гц для двигателя это будет заметно — шумы и рывки при работе.

Для управления двигателями регуляторы модифицируют из-за особенностей индуктивной нагрузки:

  • устанавливают защитные LRC-цепи для защиты силового ключа (конденсаторы, резисторы, дроссели)
  • добавляют на выходе конденсатор для корректировки формы волны напряжения
  • ограничивают минимальную мощность регулирования напряжения — для гарантированного старта двигателя
  • используют тиристоры с током в несколько раз превышающим ток электромотора

  

 Достоинства тиристорных регуляторов:

      • низкая стоимость
      • малая масса и размеры 

  Недостатки:

      • можно использовать для двигателей небольшой мощности
      • при работе возможен шум, треск, рывки двигателя 
      • при использовании симисторов на двигатель попадает постоянное напряжение
      • все недостатки регулирования напряжением

  

 

Стоит отметить, что в большинстве современных кондиционеров среднего и высшего уровня скорость вентилятора регулируется именно таким способом. 

 

Транзисторный регулятор напряжения

 

Как называет его сам производитель — электронный автотрансформатор или ШИМ-регулятор.

Изменение напряжения осуществляется по принципу ШИМ (широтно-импульсная модуляция), а в выходном каскаде используются транзисторы — полевые или биполярные с изолированным затвором (IGBT).

Выходные транзисторы коммутируются с высокой частотой (около 50 кГц), если при этом изменить ширину импульсов и пауз между ними, то изменится и результирующее напряжение на нагрузке. Чем короче импульс и длиннее паузы между ними, тем меньше в итоге напряжение и подводимая мощность.

Для двигателя, на частоте в несколько десятков кГц, изменение ширины импульсов равносильно изменению напряжения.

Выходной каскад такой же как и у частотного преобразователя, только для одной фазы — диодный выпрямитель и два транзистора вместо шести, а схема управления изменяет выходное напряжение.

 

  Плюсы электронного автотрансформатора:

        • Небольшие габариты и масса прибора
        • Невысокая стоимость
        • Чистая, неискажённая форма выходного тока
        • Отсутствует гул на низких оборотах
        • Управление сигналом 0-10 Вольт

 Слабые стороны:

        • Расстояние от прибора до двигателя не более 5 метров (этот недостаток устраняется при использовании дистанционного регулятора)
        • Все недостатки регулировки напряжением

 

Частотное регулирование

Ещё совсем недавно (10 лет назад) частотных регуляторов скорости двигателей на рынке было ограниченное количество, и стоили они довольно дорого. Причина — не было дешёвых силовых высоковольтных транзисторов и модулей.

Но разработки в области твердотельной электроники позволили вывести на рынок силовые IGBT-модули. Как следствие — массовое появление на рынке инверторных кондиционеров, сварочных инверторов, преобразователей частоты.

На данный момент частотное преобразование — основной способ регулирования мощности, производительности, скорости всех устройств и механизмов приводом в которых является электродвигатель.

Однако, преобразователи частоты предназначены для управления трёхфазными электродвигателями.

Однофазные двигатели могут управляться:

  • специализированными однофазными ПЧ
  • трёхфазными ПЧ с исключением конденсатора

 

Преобразователи для однофазных двигателей

 

В настоящее время только один производитель заявляет о серийном выпуске специализированного ПЧ для конденсаторных двигателей — INVERTEK DRIVES.

Это модель Optidrive E2

 

Для стабильного запуска и работы двигателя используются специальные алгоритмы.

При этом регулировка частоты возможна и вверх, но в ограниченном диапазоне частот, этому мешает конденсатор установленный в цепи фазосдвигающей обмотки, так как его сопротивление напрямую зависит от частоты тока:

Xc=1/2πfC

f — частота тока

С — ёмкость конденсатора

 В выходном каскаде используется мостовая схема с четырьмя выходными IGBT транзисторами:

Optidrive E2 позволяет управлять двигателем без исключения из схемы конденсатора, то есть без изменения конструкции двигателя — в некоторых моделях это сделать довольно сложно.

 

 Преимущества специализированного частотного преобразователя:

        • интеллектуальное управление двигателем
        • стабильно устойчивая работа двигателя
        • огромные возможности современных ПЧ:
          • возможность управлять работой двигателя для поддержания определённых характеристик (давления воды, расхода воздуха, скорости при изменяющейся нагрузке)
          • многочисленные защиты (двигателя и самого прибора)
          • входы для датчиков (цифровые и аналоговые)
          • различные выходы
          • коммуникационный интерфейс (для управления, мониторинга)
          • предустановленные скорости
          • ПИД-регулятор

 Минусы использования однофазного ПЧ:

        • ограниченное управление частотой
        • высокая стоимость

 

Использование ЧП для трёхфазных двигателей

 

 

Стандартный частотник имеет на выходе трёхфазное напряжение. При подключении к ему однофазного двигателя из него извлекают конденсатор и соединяют по приведённой ниже схеме:

 

Геометрическое расположение обмоток друг относительно друга в статоре асинхронного двигателя составляет 90°:

Фазовый сдвиг трёхфазного напряжения -120°, как следствие этого — магнитное поле будет не круговое , а пульсирующее и его уровень будет меньше чем при питании со сдвигом в 90°.

В некоторых конденсаторных двигателях дополнительная обмотка выполняется более тонким проводом и соответственно имеет более высокое сопротивление.

При работе без конденсатора это приведёт к:

  • более сильному нагреву обмотки (срок службы сокращается, возможны кз и межвитковые замыкания)
  • разному току в обмотках

Многие ПЧ имеют защиту от асимметрии токов в обмотках, при невозможности отключить эту функцию в приборе работа по данной схеме будет невозможна

 

 Преимущества:

          • более низкая стоимость по сравнению со специализированными ПЧ
          • огромный выбор по мощности и производителям
          • более широкий диапазон регулирования частоты
          • все преимущества ПЧ (входы/выходы, интеллектуальные алгоритмы работы, коммуникационные интерфейсы)

 Недостатки метода:

          • необходимость предварительного подбора ПЧ и двигателя для совместной работы
          • пульсирующий и пониженный момент
          • повышенный нагрев
          • отсутствие гарантии при выходе из строя, т.к. трёхфазные ПЧ не предназначены для работы с однофазными двигателями

 

 

3 х фазный симисторный регулятор. Симисторный регулятор мощности. Реле контроля ABB

Представляю Вашему вниманию трехфазный регулятор мощности на микроконтроллере.

Устройство регулирует мощность в активной нагрузке включенной треугольником, либо звездой, без использования нулевого проводника. Предназначено для использования с печами сопротивлений, водогрейными котлами, трехфазными ТЭНами и даже лампами накаливания, при соблюдении условия симметричной нагрузки в фазах. Два режима работы – регулирование с использованием алгоритма Брезенхема, и фазовый метод регулирования. Устройство задумывалось как максимально простое, и доступное в повторении. Управление от кнопок либо потенциометром, светодиодный индикатор режимов работы (не обязательно), светодиод, показывающий состояние устройства.

Внимание! Присутствуют опасное для жизни напряжение! Для опытных пользователей!

Схема устройства для удобства разделена на функциональные блоки. Это дает возможность вносить дальнейшие изменения и улучшения в конструкцию, без кардинальной переработки всей схемы. Ниже будет описан каждый блок в отдельности.

Силовая схема

Авторский вариант был построен на мощных оптотиристорных модулях МТОТО 80 — 12. Каждый модуль содержит два встречно — параллельных восьмидесятиамперных оптотиристора. Используется три модуля, по одному в каждую фазу. Управляющие импульсы приходят одновременно на оба силовых ключа, но откроется только тот, к которому приложено напряжение в прямой полярности. Модули заменимы на тиристорные или симисторные сборки, либо отдельные тиристоры и симисторы. Модульные сборки удобнее в монтаже, имеют изолированную подложку, и упрощают гальваническую развязку схемы управления. При использовании отдельных тиристоров или симисторов, потребуется ставить дополнительные импульсные трансформаторы, либо оптроны. Так же потребуется подобрать токоограничивающие резисторы оптронов (R32 –R34)под имеющиеся у вас экземпляры. Микроконтроллер формирует управляющие импульсы, которые усиливаются составными транзисторами Т7-Т9. Импульсы модулированы высокой частотой, для уменьшения тока через оптроны, так же это дает возможность использования малогабаритных импульсных трансформаторов (далее ТИ). Питание оптронов либо ТИ осуществляется нестабилизированным напряжением 15в.

Обязательны к установке RC цепи параллельно тиристорам. В моем варианте это резисторы ПЭВ-10 39 Ом и конденсаторы МБМ 0,1мкф 600в. Модули установлены на радиатор, при работе греются. Нагрузка трехфазный нихромовый нагреватель, максимальный ток 60А. За два года эксплуатации отказов не было.

На схеме не показан, но должен быть установлен, автоматический выключатель под рассчитанную нагрузку, так же желательно установить отдельный автоматический выключатель на фазы блока синхронизации. Устройство подключается к сети 3х380 вольт с соблюдением чередования фаз А-В-С, при неправильном чередовании устройство работать не будет. Нулевой провод нужен для подключения трансформатора блока питания, если его первичная обмотка выполнена на 220 вольт. При использовании трансформатора на 380 вольт, нулевой проводник не нужен.

Защитное заземление корпуса устройства выполнять обязательно!

В пояснении не нуждается, используется два напряжения – нестабилизированное 15 вольт и стабилизированное 5 вольт, потребление в авторском варианте составляло до 300мА, в большей степени зависит от светодиодного индикатора и используемых силовых элементов. Можно использовать любые доступные детали, особых требований нет.

Содержит три одинаковых канала. Каждый канал подключен между двух фаз, т.е. каналы включены треугольником. В момент равенства фазных напряжений (точка пересечения синусоид) формируется импульс, используемый для синхронизации в МК. Детали не критичны, но нужно придерживаться номиналов, для более точной синхронизации.Если есть двухлучевой осциллограф, желательно,подбором резисторов R33 ,R40 ,R47, подогнать момент формирования импульса к точке пересечения синусоид. Но это не обязательное условие. Используемые оптроны АОТ 101 можно заменить любыми аналогичными, и доступными, единственное требование к ним — высокое пробивное напряжение, так как именно оптроны гальваническую развязку блока управления от сети. Можно найти более простую схему детектора нуля, и собирать ее, но с учетом подключения на межфазное 380 В. Очень желательно использовать предохранители, как показано в схеме, так же желательно использовать отдельный автоматический выключатель на этот блок.

Блок управления и индикации

Это основной блок. Микроконтроллер ATmega8 выдает импульсы управления на тиристоры, и обеспечивает индикацию режимов работы. Работает от внутреннего генератора, тактовая 8 МГц. Фьюзы приведены ниже на картинке. Семисегментный светодиодный индикатор с общим анодом, на три знака. Управляется через три анодных ключа Т1-Т3 , сегменты переключаются сдвиговым регистром. Можно не устанавливать индикатор, регистр и связанные с ними элементы, если не требуется настройки работы. Можно установить любой доступный тип индикаторов, но потребуется подбор токоограничивающих резисторов в цепи сегментов. Светодиод HL1 показывает основные состояния устройства.

Пуск и остановка осуществляется переключателем SB1. Замкнутое состояние – Пуск, разомкнутое -Стоп. Регулировка мощности либо от кнопок Up ,Down, либо от задатчика R6, выбор осуществляется через меню. Дроссель L любой малогабаритный, нужен для лучшей фильтрации опорного напряжения АЦП микроконтроллера. Емкости С5 , С6 требуется установить, как можно ближе к выводам питания МК и регистра, в моем варианте они были напаяны на ножки поверх микросхем. В условиях больших токов и сильных помех они необходимы для надежной работы устройства.

Работа регулятора мощности

В зависимости от выбранной прошивки будет осуществляется регулирование либо фазоимпульсным методом, либо методом пропуска периодов так называемый алгоритм Брезенхема.

При фазоимпульсном регулировании напряжение на нагрузке плавно изменяется практически от нуля, до максимума, путем изменения угла открытия тиристоров. Импульс выдается два раза за период, одновременно на оба тиристора, но открыт будет только тот, к которому приложено напряжение в прямой полярности.

На малых напряжениях (большой угол открытия) возможно перерегулирование, связанное с неточностью попадания импульса синхронизации в момент пересечения синусоид. Для исключения этого эффекта по умолчанию нижняя граница задана значением 10. Через меню, при необходимости можно изменить ее в диапазоне от 0 до 99. На практике этого ни разу не требовалось, но тут все зависит от конкретной задачи. Данный метод подходит для регулировки светового потока ламп накаливания, при условии их одинаковой мощности в каждой фазе.

Так же важно, чтобы чередование фаз сети было правильным А-В-С. Для проверки можно при включении устройства провести тест на правильное чередование фаз. Для этого необходимо при включении устройства, когда на индикаторе отображаются символы — 0 — держать нажатой кнопку menu , если фазировка правильная индикатор отобразит символы AbC ,если нет ACb, и требуется перебросить местами две любые фазы.

Если отпустить кнопку menu устройство перейдет в основной режим работы.

При использовании регулирования методом пропуска периодов, не требуется фазировка и тест в прошивку не введен. В этом случае тиристоры открываются одновременно, можно представить их как простой пускатель коммутирующий все три фазы сразу. Чем больше нужна мощность на нагрузке, тем большее количество раз в единицу времени, тиристоры будут в проводящем состоянии. Данный метод не подходит для ламп накаливания.

В настройке устройство не нуждается.

При включении происходит считывание настроек из энергонезависимой памяти МК, если в памяти нет значений, либо они некорректны, устанавливаются значения по умолчанию. Далее МК проверяет наличие импульсов синхронизации и состояние переключателя SB1. Если SB1 в разомкнутом состоянии импульсы управления не выдаются, на индикатор выводится сообщение OFF , светодиод HL1 мигает с высокой частотой. Если замкнуть SB1 на индикаторе высветится текущее задание мощности, будут формироваться импульсы управления, светодиод HL1 светится постоянно. Если при пуске либо во время работы пропадут управляющие импульсы более чем на 10 секунд, индикатор отобразит цифры 380 , светодиод будет моргать с низкой частотой, импульсы управления тиристорами снимутся. При появлении импульсов синхронизации, устройство вернется к работе. Так было сделано в связи с плохой сетью в месте эксплуатации устройства, частыми перебоями и перекосами фаз.

Меню содержит четыре подменю, переключаемых кнопкой menu , если кнопка не нажата некоторое время, отображается текущий установленный уровень мощности условно от 0 до 100. Уровень мощности изменяется кнопками Up или Down , либо, если разрешено(по умолчанию) ,потенциометром.

Длительное нажатие кнопки menu переключает подменю.

Подменю 1 на индикаторе отображается Гр ˉ это верхняя граница регулирования мощности, при нажатии кнопок Up или Down , будет показано текущее значение, его возможно изменять в большую или меньшую сторону, в пределах границ. По умолчанию значение 99.

Подменю 2 на индикаторе Гр_ это нижняя граница регулирования мощности, все аналогично, значение по умолчанию 10.

Подменю 3 показывает используется ли задание от потенциометра 1 – да 0- нет. На индикаторе 3-1 либо 3-0 , выбор нажатием кнопок Up или Down. По умолчанию – используется(1).

Подменю 4 на индикаторе ЗАП , при нажатии любой из кнопок Up или Down, произойдет запись текущих значений в энергонезависимую память МК. При записи произойдет однократное мигание надписи ЗАП. Будут записаны границы регулирования, разрешен ли потенциометр и текущее значение мощности, если оно устанавливается кнопками, а потенциометр не используется.

Следующее нажатие menu , переключит в основное меню, будет отображено значение мощности. Так же длительное не нажатие кнопок переключит меню на основное.

Можно не использовать семисегментный светодиодный индикатор,если не требуется ничего изменять, в этом случае все будет работать, регулироваться от 10 до 99 при помощи потенциометра. Состояние устройства покажет светодиод HL1 . Собственно индикатор был нужен на этапе отладки и для последующей модернизации. В планах построить на этой базе регулятор для индуктивной нагрузки, и сделать устройство плавного пуска асинхронного двигателя.

Печатная плата разрабатывалась для блока синхронизации и для блока управления, но в итоге из за переработок блок управления был сделан навесным способом, на макетной плате, Печатная плата»как есть» в архиве, разводка семисегментного индикатора выполнена под имеющийся у меня индикатор, при необходимости можно программно сменить соответствующие сегментам вывода. Часть деталей (RC цепи, резисторы и диоды силовой схемы, элементы блока питания, кнопки, потенциометр и светодиоды) монтировались так же навесным способом.

В архиве представлена плата блока управления и блока синхронизации, в формате sprint layout, и схемы в формате Splan 7, там же два варианта прошивки под фазоимпульсное управление и управление пропуском периодов. МК шился программатором «пять проводков» под управлением программы Uniprof , скачать ее можно на сайте автора http://avr.nikolaew.org/

фьюзы представлены ниже.

Фьюзы даны для установки в этой программе, при использовании другой — Помните, что включенный FUSE — это FUSE без галочки!

Печатные платы не оптимальны, и скорее всего, при повторении придется доработать их под имеющиеся в наличии детали, и конкретную конфигурацию и расположение элементов (кнопок, потенциометра, индикатора, диодов и оптронов). Так же обратите внимание на контактные площадки, если сверлить отверстия диаметром 0,5-0,7 мм затруднительно, то перед печатью нужно увеличить размер контактных площадок. Главное требование для блока синхронизации — учитывайте, что напряжение высокое и может быть пробой по поверхности текстолита, и по поверхности деталей,поэтому желательно использовать выводные детали с большим расстоянием между выводами. По этой же причине мосты набраны из отдельных диодов. Не нужно экономить место и текстолит! напряжение в отдельных точках платы синхронизации может достигать 600 вольт! Плату после изготовления нужно покрывать электроизоляционным лаком, желательно в два — три слоя, чтобы исключить пробой по пыли.

Видео представлено при работе в режиме фазоимпульсного регулирования, на осциллографе сигнал с трансформаторов тока,включенных в две фазы, нагрузка три лампы накаливания по 1 КВт. На видео макет устройства используемый для отладки.

Литература

  • В.М. Яров. «Источники питания электрических печей сопротивления» учебное пособие 1982г.
  • А.В.Евстифеев «Микроконтроллеры AVR семейства Mega, руководство пользовтеля » 2007г.
Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Силовая схема.
Т1-Т6 Оптопара

FOD8012

6 В блокнот
Т7-Т9 Биполярный транзистор

КТ972А

3 В блокнот
С4-С6 Конденсатор 0.1 мкФ 600 В 3 Бумажные В блокнот
R29-R31 Резистор

39 Ом

3 В блокнот
R32-R34 Резистор

18 Ом

3 В блокнот
R36-R38 Резистор

1 кОм

3 В блокнот
Rn 3-х фазный потребитель тока 1 В блокнот
А, В, С Клеммный зажим 3 В блокнот
VR2 Линейный регулятор

LM7805

1 В блокнот
VD2 Диод 1 В блокнот
VDS5 Диодный мост 1 В блокнот
HL2 Светодиод 1 В блокнот
С9 470 мкФ 1 В блокнот
С10, С13 Конденсатор 0.1 мкФ 2 В блокнот
С11 Электролитический конденсатор 10 мкФ 1 В блокнот
С12 Электролитический конденсатор 100 мкФ 1 В блокнот
R36 Резистор

910 Ом

1 В блокнот
FU1 Предохранитель 1 В блокнот
Tr2 Трансформатор 220/380 В — 15 В 1 В блокнот
Биполярный транзистор

КТ3102

6 В блокнот
Оптопара

АОТ101АС

3 В блокнот
VDS4-VDS6 Диодный мост 3 На напряжение не менее 800 В В блокнот
VD4-VD6 Выпрямительный диод

1N4007

3 В блокнот
С4-С6 Конденсатор 0.22 мкФ 3 В блокнот
R29, R30, R36, R37, R43, R44 Резистор

300 кОм

6 В блокнот
R31, R32, R38, R39, R45, R46 Резистор

120 кОм

6 В блокнот
R33, R40, R47, R50-R52 Резистор

22 кОм

6 В блокнот
R34, R41, R48 Резистор

100 кОм

3 В блокнот
R35, R42, R49 Резистор

300 Ом

3 В блокнот
R53-R55 Резистор

5.1 кОм

3 В блокнот
Предохранитель 100 mA 6 В блокнот
А, В, С Клеммный зажим 3 В блокнот
Блок управления и индикации.
DD1 МК AVR 8-бит

ATmega8

1 В блокнот
DD2 Сдвиговый регистр

SN74LS595

1 В блокнот
Т1-Т3 Биполярный транзистор

Регуляторы мощности представленные на этой странице предназначены для коммутации 3-ф нагрузки в системах автоматики, на производстве, в быту. Трехфазный регулятор мощности представляет собой законченное устройство, содержащее в одном корпусе силовые тиристоры, предохранители, радиатор, вентилятор, схему управления. Трехфазный регулятор предназначен для коммутации нагрузки одновременно по всем 3 фазам. Напряжение коммутации переменное ~200…480VAC 50 Гц. Управляющий сигнал может быть разных видов – напряжение 0-10VDC, ток 4-20мА и выбирается аппаратно джампером. Обозначение 60 Ампер означает, что регулятор мощности может коммутировать такой ток по каждой фазе. По виду коммутации различают модели с коммутацией при переходе напряжения через ноль (серия ZZ) и с фазовым управлением (серия TP). Все регуляторы мощности могут работать с 3-ф сетью без нейтрали.

Особенности функционирования трехфазного регулятора мощности

При работе регулятор нагревается. Модели на 30 и 45 Ампер используют естественное охлаждение, в моделях на 60 и более Ампер применяют вентилятор. Регуляторы имеют встроенную систему защиты от перегрева. При срабатывании защиты выходное напряжение отключается. Трехфазное напряжение подключается к клеммам сверху устройства, снизу клеммы для подключения кабеля питания нагрузки. Регулятор мощности крепится вертикально на стену винтами в пазах радиатора.

По всем вопросам обращайтесь к менеджерам интернет-магазина «Delta-kip» в Москве, связаться с нами можно по многоканальному телефону, указанному на нашем сайте.

Такой простой, но в то же время очень эффективный регулятор, сможет собрать практически каждый, кто может держать в руках паяльник и хоть слегка читает схемы. Ну а этот сайт поможет вам осуществить своё желание. Представленный регулятор регулирует мощность очень плавно без бросков и провалов.

Схема простого симисторного регулятора

Такой регулятор можно применить в регулировании освещения лампами накаливания, но и светодиодными тоже, если купить диммируемые. Температуру паяльника регулировать — легко. Можно бесступенчато регулировать обогрев, менять скорость вращения электродвигателей с фазным ротором и ещё много где найдётся место такой полезной вещице. Если у вас есть старая электродрель, у которой не регулируются обороты, то применив этот регулятор, вы усовершенствуете такую полезную вещь.
В статье, с помощью фотографий, описания и прилагаемого видео, очень подробно описан весь процесс изготовления, от сбора деталей до испытания готового изделия.


Сразу говорю, что если вы не дружите с соседями, то цепочку C3 — R4 можете не собирать. (Шутка) Она служит для защиты от радиопомех.
Все детали можно купить в Китае на Алиэкспресс. Цены от двух до десяти раз меньше, чем в наших магазинах.
Для изготовления этого устройства понадобится:
  • R1 – резистор примерно 20 Ком, мощностью 0,25вт;
  • R2 – потенциометр примерно 500 Ком, можно от 300 Ком до 1 Мом, но лучше 470 Ком;
  • R3 — резистор примерно 3 Ком, 0, 25 Вт;
  • R4- резистор 200-300 Ом, 0, 5 Вт;
  • C1 и C2 – конденсаторы 0, 05 МкФ, 400 В;
  • C3 – 0, 1 МкФ, 400 В;
  • DB3 – динистор, есть в каждой энергосберегающей лампе;
  • BT139-600, регулирует ток 18 А или BT138-800, регулирует ток 12 А – симисторы, но можно взять и любые другие, в зависимости от того, какую нагрузку нужно регулировать. Динистор ещё называют диак, симистор – триак.
  • Радиатор охлаждения выбирается от величины планируемой мощности регулирования, но чем больше, тем лучше. Без радиатора можно регулировать не более 300 ватт.
  • Клеммные колодки можно поставить любые;
  • Макетную плату применять по вашему желанию, лишь бы всё вошло.
  • Ну и без прибора, как без рук. А вот припой применять лучше наш. Он хоть и дороже, но намного лучше. Хорошего припоя Китайского не видел.

Приступаем к сборке регулятора

Сначала нужно продумать расстановку деталей так, чтобы ставить как можно меньше перемычек и меньше паять, затем очень внимательно проверяем соответствие со схемой, а потом все соединения запаиваем.


Убедившись, что ошибок нет и поместив изделие в пластиковый корпус, можно опробовать, подключив к сети.

Цифровой регулятор мощности для 3 фазного мотора переменного тока выполнен с использованием специальной микросхемы MC3PHAC от фирмы NXP Semiconductor. Она генерирует 6 ШИМ-сигналов для 3 фазного двигателя переменного тока. Блок легко совмещается с мощным 3 фазным IGBT/MOSFET ключевым приводом. Плата обеспечивает 6 ШИМ сигналов для IPM или IGBT инвертора, а также сигнал торможения. Схема работает в автономном режиме и не требует программирования и кодирования.

Схема регулятора

Органы управления

  • PR1: Потенциометр для установки ускорения
  • PR2: Потенциометр для регулировки скорости
  • SW1: Переключатель DIPX4 для установки частот 60Hz/50Hz и установки выхода активный низкий / активный высокий
  • SW2: Переключатель сброса
  • SW3: Старт / стоп мотор
  • SW4: изменить направление двигателя

Основные параметры

  • Питание драйвера 7-15 В постоянного тока
  • Потенциометр для управления скоростью двигателя
  • Частота ШИМ по умолчанию 10.582 кГц (5.291 кГц — 164 кГц)

М/с MC3PHAC — это монолитный интеллектуальный контроллер, разработанный специально для удовлетворения потребности в недорогих 3-фазных системах управления электродвигателем переменного тока с регулировкой скорости вращения. Устройство адаптируется и настраивается в зависимости от его параметров. Оно содержит все активные функции, необходимые для реализации части управления с открытым контуром. Всё это делает MC3PHAC идеально подходящей для устройств, требующих поддержки управления двигателем переменного тока.

В состав MC3PHAC входят защитные функции, состоящие из контроля напряжения шины постоянного тока и входа неисправности системы, которые немедленно отключат модуль ШИМ при обнаружении неисправности системы.

Все выходные сигналы TTL уровня. Вход для блока питания 5-15 В постоянного тока, постоянное напряжение на шине должно быть в пределах 1.75 — 4,75 вольта, DIP-переключатель предусмотрен на плате для установки под двигатели с частотой 60 или 50 Гц, перемычки помогают установить полярность выходного ШИМ-сигнала, то есть активный низкий или активный высокий уровень, что позволяет использовать эту плату в любом модуле, так как выход можно установить активный низкий или высокий. Потенциометр PR2 помогает регулировать скорость двигателя. Для изменения базовой частоты, времени отключения ШИМ, других возможных параметров — изучайте даташит. Файлы платы — в архиве

Управление скоростью . Синхронная частота электродвигателя может быть задана в режиме реального времени для любого значения от 1 Гц до 128 Гц регулировкой потенциометра PR2. Коэффициент масштабирования составляет 25,6 Гц на вольт. Обработка 24-битным цифровым фильтром для того чтобы увеличить стабильность скорости.

Управление ускорением . Ускорение двигателя может быть задано в режиме реального времени в диапазоне от 0,5 Гц/сек до 128 Гц/сек, путем регулировки потенциометра PR1. Коэффициент масштабирования составляет 25,6 Гц/секунду на вольт.

Защита . При возникновении неисправности MC3PHAC немедленно отключает ШИМ и ожидает, пока условие неисправности не будет устранено перед запуском таймера для повторного включения. В автономном режиме этот интервал времени ожидания задается на этапе инициализации путем подачи напряжения на вывод MUX_IN, в то время как вывод RETRY_TxD управляется на низком уровне. Таким образом, время повтора может быть указано от 1 до 60 секунд с коэффициентом масштабирования 12 секунд на вольт.

Контроль внешних неисправностей . Вывод FAULTIN принимает цифровой сигнал, указывающий на неисправность, обнаруженную с помощью внешних цепей мониторинга. Высокий уровень на этом входе приводит к немедленному отключению ШИМ. Как только этот вход возвращается к низкому уровню логики, таймер повтора сбоя начинает работать, и ШИМ повторно включается после достижения запрограммированного значения тайм-аута. Входной контакт 9 разъема CN3 FLTIN должен быть с высоким потенциалом.

Мониторинг целостности напряжения (входной сигнал pin 10 в cn3) в DC_BUS отслеживается на частоте 5.3 кГц (4.0 кГц, если частота ШИМ имеет значение до 15,9 кГц). В автономном режиме пороги фиксируются на 4.47 вольт (128% от номинальной), и 1,75 вольт (50% от номинальной), где номинальное значение определяется в 3,5 вольт. Как только уровень сигнала DC_BUS возвращается к значению в пределах допустимого — таймер повтора сбоя начинает работать, и ШИМ снова включается после достижения запрограммированного значения тайм-аута.

Регенерация . Процесс экономии, с помощью которого сохраненная механическая энергия в двигателе и нагрузке переносятся обратно в привод электроники, происходит это как правило, в результате принудительного замедления. В особых случаях, когда этот процесс происходит часто (например, системы управления двигателями лифтов), он включает специальные функции, чтобы позволить этой энергии перейти обратно в сеть переменного тока. Однако для большинства недорогих приводов переменного тока эта энергия сохраняется в конденсаторе шины постоянного тока за счет увеличения ее напряжения. Если этот процесс не установлен, напряжение шины постоянного тока может подниматься до опасного уровня, что может привести к порче конденсатора шины или транзисторов в инверторе питания. MC3PHAC позволяет автоматизировать и стабилизировать этот процесс.

Резистивное торможение. DC_BUS пин-код отслеживается на 5.3 кГц (4.0 кГц, если частота ШИМ имеет значение до 15,9 кГц), и когда напряжение достигает определенного порога, RBRAKE контакт примет высокий потенциал. Этот сигнал может использоваться для управления резистивным тормозом, размещенным через конденсатор шины постоянного тока, таким образом, механическая энергия от двигателя будет рассеиваться в виде тепла в резисторе. В автономном режиме порог DC_BUS, необходимый для подтверждения сигнала RBRAKE, зафиксирован на уровне 3,85 вольта (110 % номинала), где номинал определяется как 3,5 вольта.

Выбор частоты ШИМ . У MC3PHAC имеется четырех дискретных частоты ШИМ, которые могут быть динамически изменены во время вращения электродвигателя. Этот резистор может быть потенциометром или фиксированным резистором в диапазоне, показанном в таблице. Частота ШИМ определяется подачей напряжения на контакт MUX_IN в то время как контакт ШИМ FREQ_RxD управляется низким потенциалом.

Обсудить статью РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ДЛЯ 3 ФАЗНОГО МОТОРА

Симисторный регулятор мощности с микроконтроллерным управлением / Хабр

Однажды для одного небольшого домашнего проекта мне потребовался регулятор мощности, пригодный для регулировки скорости вращения электромотора переменного тока. В качестве основы использовалась

вот такая плата

на базе микроконтроллера STM32F103RBT6. Плата была выбрана как имеющая честный RS232 интерфейс и имеющая при этом минимум дополнительных компонентов. На плате отсутствует слот под литиевую батарейку для питания часов, но приживить его — дело пятнадцати минут.

Итак, начнём с теории. Все знакомы с так называемой широтно-импульсной модуляцией, позволяющей управлять током в (или, что реже, напряжением на) нагрузке с максимальным КПД. Лишняя мощность в таком случае просто не будет потребляться, вместо того, чтобы рассеиваться в виде тепла, как при линейном регулировании, представляющем собой не более чем усложнённый вариант реостата. Однако, по ряду причин такое управление, будучи выполненным «в лоб», не всегда подходит для переменного тока. Одна из них — бо́льшая схемотехническая сложность, поскольку требуется диодный мост для питания силовой части на MOSFET или IGBT транзисторах. Этих недостатков лишено симисторное управление, представляющее собой модификацию ШИМ.

Симистор (TRIAC в англоязычной литературе) — это полупроводниковый прибор, модификация тиристора, предназначенный для работы в качестве ключа, то есть он может быть либо открыт, либо закрыт и не имеет линейного режима работы. Основное отличие от тиристора — двусторонняя проводимость в открытом состоянии и (с некоторыми оговорками) независимость от полярности тока (тиристоры и симисторы управляются током, как и биполярные транзисторы) через управляющий электрод. Это позволяет легко использовать симистор в цепях переменного тока. Вторая особенность, общая с тиристорами, — это свойство сохранять проводимость при исчезновении управляющего тока. Закрывается симистор при отключении тока между основными электродами, то есть, когда переменный ток переходит через ноль. Побочным эффектом этого является уменьшение помех при отключении. Таким образом, для открывания симистора нам достаточно подать на управляющий электрод открывающий импульс небольшой, порядка десятков микросекунд, длительности, а закроется он сам в конце полупериода переменного тока.

Симисторное управление учитывает вышеперечисленные свойства этого прибора и заключается в отпирании симистора на каждом полупериоде переменного тока с постоянной задержкой относительно точки перехода через ноль. Таким образом, от каждого полупериода отрезается «ломтик». Заштрихованная на рисунке часть — результат этой процедуры. Таким образом, на выходе вместо синусоиды мы будем иметь что-то, в известной степени напоминающее пилу:

Теперь наша задача — вовремя отпирать симистор. Эту задачу мы возложим на микроконтроллер. Приведённая ниже схема является результатом анализа имеющихся решений а также документации к оптронам. В частности, силовая часть взята из документации на симисторный оптрон производства Texas Instruments. Схема не лишена недостатков, один из которых — мощный проволочный резистор-печка, через который включён оптрон, детектирующий переход через ноль.

Как это работает? Рассмотрим рисунок.

На положительном полупериоде, когда ток через оптрон превышает некоторое пороговое значение, оптрон открывается и напряжение на входе микроконтроллера опускается практически до нуля (кривая «ZC» на рисунке). Когда же ток снова опускается ниже этого значения, на микроконтроллер снова поступает единица. Происходит это в моменты времени, отстоящие на dz от нуля тока. Это dz ощутимо, в моём случае составляет около 0.8 мс, и его необходимо учитывать. Это несложно: мы знаем период T и длительность импульса высокого уровня h, откуда dz = (h — T / 2) / 2. Таким образом, нам необходимо открывать симистор через dz + dP от переднего фронта сигнала с оптрона.

О фазовом сдвиге dP стоит поговорить отдельно. В случае c ШИМ постоянного тока среднее значение тока на выходе будет линейно зависеть от скважности управляющего сигнала. Но это лишь потому, что интеграл от константы даёт линейную зависимость. В нашем случае необходимо отталкиваться от значения интеграла синуса. Решение простого уравнения даёт нам искомую зависимость: для линейного изменения среднего значения тока необходимо менять фазовый сдвиг по закону арккосинуса, для чего достаточно ввести в управляющую программу LUT таблицу.

Всё, о чём я расскажу в дальнейшем, имеет прямое отношение к архитектуре микроконтроллеров серии STM32, в частности, к архитектуре их таймеров. Микроконтроллеры этой серии имеют разное число таймеров, в STM32F103RBT6 их семь, из которых четыре пригодны для захвата и генерации ШИМ. Таймеры можно каскадировать: для каждого таймера одно из внутренних событий (переполнение, сброс, изменение уровня на одном из входных или выходных каналов и т.д.; за подробностями отсылаю вас к документации) можно объявить выходным и направить его на другой таймер, назначив на него определённое действие: старт, стоп, сброс и т.д. Нам потребуются три таймера: один из них, работая в т.н. PWM input режиме, замеряет период входного сигнала и длительность импульса высокого уровня. По окончании измерения, после каждого периода генерируется прерывание. Одновременно с этим запускается связанный с этим событием таймер фазового сдвига, работающий в ждущем режиме. По событию переполнения этого таймера происходит принудительный сброс таймера, генерирующего выходной управляющий сигнал на симистор, таким образом, через каждый полный период переменного тока подстраивается фаза управляющего сигнала. Только первый таймер генерирует прерывание, и задача обработчика сводится к подстройке фазового сдвига (регистр ARR ждущего таймера) и периода ШИМ таймера (также регистр ARR) так, чтобы он всегда был равен половине периода переменного тока. Таким образом, всё управление происходит на аппаратном уровне и влияние программных задержек полностью исключается. Да, это можно было сделать и программно, но грех было не воспользоваться такой возможностью, как каскадируемые таймеры.

Выкладывать на обозрение код всего проекта я не вижу смысла, к тому же, он далёк от завершения. Приведу лишь фрагмент, содержащий описанный выше алгоритм. Он абсолютно независим от прочих частей и легко может быть портирован в другой проект на совместимом микроконтроллере.

И напоследок, видеоролик, показывающий устройство в действии:

Симисторное Управление Мощностью в Нагрузке | PRACTICAL ELECTRONICS

Здравствуйте Всем! Схема о которой пойдёт речь в сегодняшней статье, в том или ином виде собиралась большинством радиолюбителей. Речь идёт о регуляторе мощности в нагрузке для сети переменного тока напряжением 220 В. Подобных схем немало, где в качестве регулирующего элемента использован тиристор, симистор или транзистор. Моя первая подобная схема собиралась для регулировки мощности 40-ваттного паяльника на тиристоре КУ202 с управлением на однопереходном транзисторе из журнала «Радио».

Ещё есть такой интересный момент, что часто подобные схемы называют регуляторами напряжения или тока. На мой взгляд это не совсем верно. Например, если говорить о регулировке напряжения, то в чистом виде она не подразумевает изменения его формы. Регулятором переменного напряжения является ЛАТр, который изменяет амплитуду синусоиды. А в регуляторах мощности на тиристорах или симисторах происходит изменение синусоиды прерыванием следования полуволн с определённым временем. И чем больше это время прерывания (закрытия тиристора или симистора), тем меньшая мощность выделяется на нагрузке. Называют данный метод фазоимпульсным управлением. Рисунок ниже наглядно демонстрирует его.

На левом графике показано входное напряжение, а на правом напряжение на нагрузке. Очевидно, что половину времени следования полуволн, регулирующий элемент был заперт и на нагрузке выделяются только их половины. Такой метод регулировки мощности хорошо подходит для активных нагрузок — паяльников, нагревателей, ламп накаливания и т.д. Также его используют для регулировки оборотов коллекторных электродвигателей. И даже для трансформаторов! Но для них это не является нормальным режимом работы.

Теперь давайте перейдём к конкретной схеме.

Схема электрическая принципиальная симисторного регулятора мощности

Схема электрическая принципиальная симисторного регулятора мощности

В этой схеме в качестве регулирующего элемента использован симистор. Эта одна из базовых фазоимпульсных схем его управления, с помощью которой можно управлять мощностью выделяемой в нагрузке. Принцип работы довольно прост — в определённый момент времени происходит «отсечка» симистором каждой из полуволн синусоиды, и как следствие в нагрузке действуют только их части, а значит и мощность будет изменятся пропорционально.

В цепь управляющего электрода симистора VS2 включен симметричный динистор VS1. Напряжение его открытия составляет 32 В. Как только напряжение на нём достигнет этого значения, он открывается, включая тем самым симистор VS2 и в нагрузку поступает напряжение. Время, когда на динисторе будет действовать напряжение его открытия зависит от времени, когда до этого значения зарядится конденсатор C1. А время заряда конденсатора зависит от сопротивлений R2R3. Изменяя сопротивление в цепи заряда конденсатора C1 переменным резистором R2 мы можем управлять длительностью открытия симистора, а значит мощностью в нагрузке.

Чем больше будет сопротивление в цепи заряда конденсатора C1, тем меньше по времени будет включен симистор и тем меньшую мощность мы получим в нагрузке. Данная схема позволяет регулировать мощность практически от нулевого и до 100%-го значений.

На схеме в качестве симистора обозначен BT138 с максимальным током 12 А, но это могут быть и BT134, ВТ136, BT137, BT139. Отличаются они номинальными токами.

Печатная плата для схемы симисторного регулятора мощности

Печатная плата для схемы симисторного регулятора мощности

На рисунке выше показан вариант печатной платы для этой схемы. Плата изготовляется как обычно, скачав pdf-ку по ссылке, методом ЛУТ. Зеркалить её не надо. Залудив толстым слоем припоя силовые печатные дорожки, с помощью её можно управлять мощностью в нагрузке до 2 кВт. Симистор при этом вместе с платой крепится к теплоотводу.

Ещё раз отмечу, что не стоит применять данную схему в качестве понижающего регулятора напряжения для низковольтных нагрузок. Хотя мультиметр на выходе и будет показывать действующие значения напряжений, но в нагрузке будут протекать сквозные токи. Это именно регулятор мощности, а не понижающий регулятор напряжения.

Использование симисторов для управления индуктивными нагрузками

Здесь мы пытаемся исследовать несколько усовершенствованных схем фазового регулятора на основе симистора, которые можно рекомендовать для управления или эксплуатации индуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и двигатели переменного тока, гораздо безопаснее, чем более ранние традиционные схемы диммерных схем на основе симисторов.

Использование симисторов для управления нагрузками переменного тока

Симистор — это полупроводниковое устройство, используемое для переключения нагрузок переменного тока. Обычно рекомендуется, чтобы нагрузки, которые должны управляться через симисторы, были резистивными по своей природе, то есть следует избегать нагрузок, в которых используются обмотки или конденсаторы.

Следовательно, обычно нагрузки, которые преобразуют энергию в тепло, такие как лампы накаливания, нагреватели и т. Д., Подходят только с симисторами, поскольку переключатели и устройства, такие как трансформаторы, двигатели переменного тока и электронные схемы, являются большим НЕТ!

Однако недавние разработки и исследования значительно улучшили ситуацию, и сегодня новые симисторы и соответствующие улучшенные схемы схем сделали абсолютно безопасным даже использование симисторов для переключения чисто индуктивных нагрузок.

Я не буду обсуждать технические аспекты конфигураций, имея в виду новых любителей электроники и ради простоты.

Давайте проанализируем несколько исследованных конструкций, которые могут поддерживать симисторы с индуктивной нагрузкой.

Цепь управления симистором, подходящая только для резистивных нагрузок

Первая схема показывает общий способ использования симистора и диакритической комбинации для реализации требуемого управления конкретной нагрузкой, однако эта конструкция просто не подходит для индуктивных нагрузок.

Схема включает принцип запуска с синхронизацией через симистор.Конфигурация является самой простой по форме и имеет следующие преимущества:

Дизайн очень простой и дешевый.

Использование только двух оконечных клеммных проводов и отсутствие внешнего источника питания.

Но одним большим недостатком этой конструкции является ее неспособность работать с высокоиндуктивными нагрузками.

Схема управления симистором, подходящая для работы с индуктивными нагрузками

Однако небольшое размышление показывает, что приведенную выше схему можно просто модифицировать в конструкцию, показанную на следующей схеме.

Принцип здесь теперь трансформируется в срабатывание симистора с синхронизацией по сетевому напряжению.

Идея в значительной степени нейтрализует вышеуказанную проблему и очень хорошо согласуется даже с индуктивными типами нагрузок.

Обратите внимание, что в приведенной выше конструкции очень интересно то, что положение нагрузки и подключения резистора было изменено для получения желаемых результатов.

Преимущества можно оценить следующим образом:

Опять же простая конструкция и очень низкая стоимость.

Лучшее управление равномерными нагрузками, которые по своей природе являются индуктивными.

Как правило, для работы не требуется внешний источник питания.

К недостаткам можно отнести использование трех оконечных концов проводов для предполагаемых подключений.

Операции становятся очень асимметричными, и поэтому схему нельзя использовать для управления высокоиндуктивными нагрузками, такими как трансформаторы.

Схема управления симистором идеально подходит для высокоиндуктивных нагрузок, таких как трансформаторы и двигатели переменного тока.

Интеллектуальная настройка вышеуказанной схемы делает ее очень желательной даже при самых табуированных индуктивных нагрузках, таких как трансформаторы и двигатели переменного тока.

Здесь искусно введен еще один маленький чувствительный симистор для исправления основной проблемы, которая в первую очередь ответственна за то, что симисторы не подходят для индуктивных нагрузок.

Второй малый симистор гарантирует, что симистор никогда не выключится и не заблокируется полностью, генерируя последовательность импульсов, поддерживая симистор в рабочем состоянии и постоянно «толкаясь».

Преимущества вышеуказанной окончательной конструкции можно отметить следующими пунктами:

Очень простая конструкция,

Превосходная точность при управлении высокоиндуктивными нагрузками,

Отсутствие использования внешнего источника питания.

Вышеупомянутая схема была эксклюзивно разработана лабораторией SGS-THOMSON Microelectronics и успешно использовалась в широком спектре оборудования.

ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ:

CN-6 Управление симистором с использованием семейства микроконтроллеров COP400

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdfCN-6 Управление симистором с использованием семейства микроконтроллеров COP400

  • Замечания по применению
  • Texas Instruments, Incorporated [SNOA630,0]
  • iText 2.1.7 от 1T3XTSNOA6302011-12-07T22: 41: 54.000Z2011-12-07T22: 41: 54.000Z конечный поток эндобдж 2 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Font >>> / MediaBox [0 0 540 720] / Contents [7 0 R 8 0 R 9 0 R 10 0 R] / Type / Страница / Родитель 11 0 R >> эндобдж 3 0 obj> поток

    PLUSPOE 12volt 120watt Power Supply Driver TRIAC Dimmable Transformer for LED Flexible Strip Light (работает со стандартными настенными диммерами переменного тока) —

    ЗАДАНИЕ: Я купил это, чтобы запустить комплект из четырех светодиодных светильников для кабинета типа «шайба», произведенных Solis.Суммарная нагрузка 32 Вт. Полагаю, я мог бы купить версию с меньшим энергопотреблением. Я намеревался подключить его к ламповому модулю X-10. Поскольку это рекламируется как «симистор с регулируемой яркостью», а симистор — это то, что модули светодиодных ламп используют для затемнения, я подумал, что это должно сработать.

    ПРОБЛЕМА:

    Светодиодные фонари изначально поставлялись с блоком питания марки Solis того же общего форм-фактора, что и этот, но немного меньшего размера. При переключении через ламповый модуль X-10 он не производил никакого затемнения, а с лампами X-10 и модулями приборов он позволял светодиодам снова включаться после дистанционного выключения модуля.

    Это происходит из-за функции «местного управления» X-10, в которой, если модуль X-10 удаленно выключен, вы отключаете от него нагрузку и снова подключаете ее — обычно, включив выключатель розетки, например выключите настольную лампу, а затем снова включите — повторное появление нагрузки сообщит модулю, что вы хотите, чтобы свет включился, и он включится. Что ж, что-то об очень низкой нагрузке, представленной светодиодами, в сочетании с характеристиками источника питания, заставило модуль X-10 подумать, что нагрузка была отключена и снова подключена.Таким образом, я мог удаленно выключить светодиоды, но модуль включил их снова. Эта проблема часто проявляется в высоко реактивных нагрузках. Также блок питания Solis плохо реагировал на команды «затемнения лампы». В этом не было ничего неожиданного, поскольку не рекламировалось, что это устройство с регулируемой яркостью через симистор.

    У меня есть способ решения проблемы повторного включения: я подключаю сетевой разветвитель к модулю X-10, а затем, в дополнение к источнику питания светодиодов, подключаю небольшой фиксируемый рабочий светильник с Лампа накаливания 7 Вт.Это создает достаточную постоянную нагрузку на источник питания, чтобы поглотить любую индуктивную «отдачу» от светодиодного блока питания, что позволяет избежать проблемы повторного включения. Это не решает проблему затемнения.

    Я ПОПРОБОВАЛ ЭТО ПОСТАВЩИК

    Я попробовал этот PLUSPOE в надежде, что он решит обе проблемы. Половина успеха: светодиоды не включаются снова после удаленного выключения. Однако команды затемнения X-10 не дали желаемого результата. Явного изменения яркости не происходит до тех пор, пока после 10 или около того шагов «затемнения» один из светодиодных блоков не переходит из постоянного состояния в мерцание.По мере того, как я посылаю дальнейшие команды «тусклого» света, светодиод, который мигал, полностью выключается, а другой переходит с постоянного на мерцание. На последнем этапе затемнения (в этот момент лампа накаливания будет полностью выключена) у меня остались два «выключенных» светодиода и два, которые мерцают.

    Что ж, я рад, что проблема с «повторным включением» исчезла и без включения дополнительной лампы, но мне жаль, что она не выполнила обещание о «диммировании симистора». (В ламповых модулях X-10 используются симисторы для диммирования.) Я пробовал это с лампой накаливания мощностью 7 Вт параллельно с этим источником питания — безрезультатно.Если вам НЕОБХОДИМО, чтобы все, что вы питаете от этого устройства, было «затемнено» симисторным диммером, я могу только предложить вам протестировать это в своем реальном приложении сразу после получения.

    Принципы и схемы симистора

    — Часть 1


    Симистор — это управляемый полупроводниковый переключатель мощности переменного тока средней и большой мощности с фиксатором. В этой статье, состоящей из двух частей, объясняется его основная работа и показаны различные способы ее использования. Большинство практических схем показывают два набора значений компонентов для использования с обычными бытовыми / коммерческими источниками переменного напряжения 50 Гц или 60 Гц с номинальными значениями либо 240 В (как используется в большинстве стран Европы), либо (в скобках) 120 В (как используется в большинстве стран). США).В каждой конструкции пользователь должен использовать симистор с номинальными характеристиками, соответствующими его или ее конкретному применению.

    Основы симистора

    РИСУНОК 1. Символы симистора.
    РИСУНОК 2. Простой выключатель питания переменного тока с резистивной (ламповой) нагрузкой.

    Симистор — это трехконтактный (MT1, затвор и MT2) твердотельный тиристор, который использует альтернативные символы, показанные на рис. 1 , и действует как пара SCR, подключенных обратно параллельно и управляемых через один затвор. Терминал.Он может проводить ток в любом направлении между своими выводами MT1 и MT2 и, таким образом, может использоваться для непосредственного управления мощностью переменного тока. Он может запускаться как положительными, так и отрицательными токами затвора, независимо от полярности тока MT2, и, таким образом, он имеет четыре возможных режима запуска или «квадрантов», обозначенных следующим образом:

    I + Mode = ток MT2 + ve, ток затвора + ve
    I- Mode = ток MT2 + ve, ток затвора -ve
    III + Mode = ток MT2 -ve, ток затвора + ve
    III + Mode = ток MT2 -ve, затвор текущий -ve

    Чувствительность по току триггера является максимальной, когда токи MT2 и затвор имеют одинаковую полярность (либо положительную, либо отрицательную), и обычно примерно вдвое меньше, когда они имеют противоположную полярность.

    На фиг. 2 показан симистор, используемый в качестве простого переключателя питания переменного тока, управляющего резистивной ламповой нагрузкой; Предположим, что SW2 закрыт. Когда SW1 разомкнут, симистор действует как разомкнутый переключатель, и лампа пропускает нулевой ток. Когда SW1 замкнут, симистор включается через резистор R1 и автоматически фиксируется вскоре после начала каждого полупериода, таким образом переключая полную мощность на ламповую нагрузку. Симистор автоматически отключается в конце каждого полупериода переменного тока, когда мгновенное напряжение питания (и, следовательно, ток нагрузки) на короткое время падает до нуля.

    На рис. 2 задача R1 состоит в том, чтобы ограничить пиковый мгновенный ток затвора включения симистора до безопасного значения; его сопротивление (в сочетании с сопротивлением нагрузки) должно быть больше, чем пиковое напряжение питания (примерно 350 В в цепи 240 В переменного тока, 175 В в цепи 120 В), деленное на пиковое значение тока затвора симистора (которое обычно указывается в документации производителя симистора). расширенные листы данных).

    Примечание в Рисунок 2 (и в большинстве других схем симистора, показанных в этой мини-серии), что — по соображениям безопасности — нагрузка подключена последовательно с нейтралью (N) источника переменного тока и главным выключателем. SW2 может изолировать всю цепь от линии под напряжением (L).

    Влияние скорости симистора

    РИСУНОК 3. Простой выключатель питания переменного тока с индуктивной нагрузкой и демпфирующей цепью C1-R2 для подавления эффекта скорости.

    Большинство симисторов, таких как тиристоры, подвержены проблемам, связанным с «эффектом скорости». Между основными выводами и затвором симистора неизбежно существуют внутренние емкости, и если на любом из основных выводов появляется резко возрастающее напряжение, это может — если его скорость нарастания превышает номинальное значение dV / dt симистора — вызвать достаточный прорыв в цепи. вентиль для срабатывания симистора.Это нежелательное включение «эффекта скорости» может быть вызвано переходными процессами в линии питания; проблема, однако, особенно серьезна при управлении индуктивными нагрузками, такими как электродвигатели, в которых токи и напряжения нагрузки не совпадают по фазе, что приводит к внезапному появлению большого напряжения на основных клеммах каждый раз, когда симистор расцепляется, когда падает его основной ток. почти до нуля в каждом рабочем полупериоде.

    Проблемы, связанные с эффектом скорости, обычно можно преодолеть, подключив RC ‘демпферную’ сеть между MT1 и MT2, чтобы ограничить скорость нарастания напряжения до безопасного значения, как показано (например) в схеме переключателя мощности симистора в Рисунок 3 , где R2-C1 образуют демпферную сеть.Некоторые современные симисторы имеют повышенные значения dV / dt (обычно 750 В / мСм) и практически невосприимчивы к проблемам, связанным с изменением скорости; эти симисторы известны как «демпферные» типы.

    Подавление радиопомех

    РИСУНОК 4. Базовый диммер лампы переменного тока с подавлением радиопомех через C1-L1.

    Симистор может использоваться для обеспечения переменного управления мощностью переменного тока с использованием техники «переключения с фазовой задержкой», при которой симистор запускается частично в течение каждого полупериода.Каждый раз, когда симистор запускается, его ток нагрузки резко (за несколько микросекунд) переключается с нуля на значение, установленное его сопротивлением нагрузки и мгновенными значениями напряжения питания. В резистивно нагруженных схемах, таких как диммеры ламп, это действие переключения неизбежно генерирует импульс RFI, который является наименьшим, когда симистор срабатывает близко к точкам пересечения нуля 0 ° и 180 ° формы сигнала линии питания (в которых переключатель -включенные токи минимальны) и максимальны, когда устройство срабатывает под углом 90 ° после начала каждого полупериода (когда токи включения максимальны).

    Импульсы радиопомех возникают с частотой, вдвое превышающей частоту питающей сети, и могут очень раздражать. В диммерах лампы радиопомехи обычно можно устранить, оснастив диммер простой сетью фильтров L-C, как показано на , рис. 4, . Фильтр устанавливается рядом с симистором и значительно снижает скорость нарастания токов в сети переменного тока.

    РИСУНОК 5. Символ диак.

    Диаки и квадраки

    Диак — двунаправленное триггерное устройство с двумя выводами; он может использоваться с напряжениями любой полярности и обычно используется вместе с симистором; Рисунок 5 показывает его схемное обозначение.Основное действие диака таково, что при подключении к источнику напряжения через токоограничивающий нагрузочный резистор он действует как высокий импеданс, пока приложенное напряжение не возрастет примерно до 35 В, после чего он срабатывает и действует как низкоомный 30 В. стабилитрон, и 30 В вырабатывается через диак, а оставшиеся 5 В появляются на нагрузочном резисторе. Диак остается в этом состоянии до тех пор, пока его прямой ток не упадет ниже минимального удерживаемого значения (это происходит, когда напряжение питания упадет ниже значения стабилитрона 30 В), после чего диак снова выключится.

    РИСУНОК 6. Базовая схема диммера лампы диакритического типа с переменной фазовой задержкой. Рисунок 7. Символ квадрак.

    Диак наиболее часто используется в качестве триггерного устройства в приложениях с регулируемой мощностью симистора с синхронизацией по фазе, как в базовой схеме диммера лампы , рис. 6 . Здесь, в каждом полупериоде линии электропередачи, сеть R1-RV1-C1 применяет версию полупериода с переменной фазовой задержкой к затвору симистора через диак, и когда напряжение C1 повышается до 35 В, диак срабатывает и подает триггерный импульс 5 В (от C1) на затвор симистора, тем самым включая симистор и одновременно подавая питание на ламповую нагрузку и отключая привод от RC-сети.Таким образом, средняя мощность нагрузки (интегрированная за полный период полупериода) полностью изменяется от почти нуля до максимума через RV1.

    В первые дни разработки симистора некоторые специальные устройства производились со встроенным диаком, последовательно соединенным с затвором симистора; такие устройства были известны как квадраки и использовали обозначение цепи , рис. 7, . Квадраки не имели коммерческого успеха и теперь устарели.

    Варианты выключателя питания переменного тока

    Самый простой тип переключателя питания симистора — это выключатель питания , рис. 2 , в котором симистор запирается через R1, когда SW1 замкнут; только 1 В или около того генерируется на симисторе, когда он включен, поэтому R1 и SW1 потребляют очень мало средней мощности; На рис. 3 показана та же схема, снабженная «демпфирующей» сетью.Есть много полезных вариаций этих основных схем. На рис. 8, например, на показана версия, которая может запускаться через источник постоянного тока переменного тока. C1 заряжается (через R1-D1) до + 10 В на каждом положительном полупериоде линии питания переменного тока, и этот заряд запускает симистор, когда SW1 замыкается. Обратите внимание, что R1 постоянно находится под почти полным напряжением сети переменного тока и, следовательно, требует довольно высокой номинальной мощности, и что все части этой цепи находятся под напряжением, что затрудняет взаимодействие с внешней схемой управления.

    РИСУНОК 8. Выключатель питания переменного тока с запуском по переменному току по постоянному току. РИСУНОК 9. Выключатель переменного тока с изолированным входом (оптопара), срабатывание по постоянному току.


    На рисунке 9 показана приведенная выше схема, модифицированная для обеспечения «изолированного» взаимодействия с внешней схемой управления. SW1 просто заменяется транзистором Q2, который управляется со стороны фототранзистора оптопары.Светодиод соединителя питается от внешнего источника постоянного тока через R1, а симистор включается только тогда, когда SW1 замкнут; При желании SW1 можно заменить электронной схемой переключения.

    РИСУНОК 10. Выключатель переменного тока с изолированным входом, срабатывает переменный ток. РИСУНОК 11. Выключатель переменного тока с транзисторным запуском по постоянному току.


    Рисунок 10 показывает вариант, в котором симистор запускается переменным током в каждом полупериоде через импеданс переменного тока C1-R1 и через встречные стабилитроны ZD1-ZD2, а C1 рассеивает почти до нуля. власть.Мостовой выпрямитель D1-D4 подключен к сети ZD1-ZD2-R2 и нагружен Q2. Когда Q2 выключен, мост эффективно открыт, и симистор включается в каждом полупериоде, но когда Q2 включен, на ZD1-ZD2-R2 появляется короткое замыкание, и симистор выключен. Q2 управляется через оптопару от изолированной внешней цепи, и симистор включен, когда SW1 открыт, и выключен, когда SW1 закрыт.

    РИСУНОК 12. Выключатель переменного тока с изолированным входом и запуском по постоянному току.

    На рисунках 11, и , 12, показаны варианты, в которых симистор запускается через трансформатор постоянного тока и транзисторный переключатель. В , рис. 11, , Q2 и симистор оба включены, когда SW1 закрыт, и выключены, когда SW1 открыт. На практике SW1 может быть заменен электронной схемой, позволяющей активировать симистор с помощью тепла, света, звука, времени и т. Д. Обратите внимание, однако, что вся эта схема находится под напряжением.’ На рисунке 12 показана схема, модифицированная для работы оптопары, что позволяет активировать ее через полностью изолированную внешнюю схему.

    Запуск UJT

    Другой способ получить полностью изолированное переключение симистора — использовать схемы UJT на рисунках , рисунки 13, и , 14, , в которых UJT представляет собой старый тип 2N2646 или его современный почти эквивалент. В этих схемах запускающее действие обеспечивается генератором UJT Q2, который работает на частоте нескольких кГц и подает выходные импульсы на затвор симистора через импульсный трансформатор T1, который обеспечивает желаемую «изоляцию».«Из-за своей довольно высокой частоты колебаний, UJT запускает симистор в пределах нескольких градусов от начала каждого полупериода линии питания переменного тока, когда генератор активен.

    РИСУНОК 13. Выключатель переменного тока с изолированным входом (с трансформаторной связью). РИСУНОК 14. Выключатель питания переменного тока с изолированным входом.


    На рис. 13 , Q3 включен последовательно с главным синхронизирующим резистором UJT, поэтому UJT и симистор включаются только при замкнутом SW1.В , рис. 14, , Q3 подключен параллельно с главным конденсатором синхронизации UJT, поэтому UJT и симистор включаются только при разомкнутом SW1.

    РИСУНОК 15. Типичная схема симистора с оптопарой и рабочие характеристики.
    Рис. 16. Управление лампой малой мощности через симистор с оптронной связью.

    Симисторы с оптопарой

    Затворные переходы «голого» симистора по своей природе светочувствительны, и, таким образом, симистор с оптопарой может быть изготовлен путем установки «голого» симистора и светодиода близко друг к другу в одном корпусе. Рисунок 15 показывает схему и перечисляет характеристики типичной шестиконтактной версии DIL такого устройства, в которой светодиод имеет максимальный номинальный ток 50 мА, симистор имеет максимальные номинальные значения 400 В и 100 мА RMS (и номинальный ток 1,2 А для 10 мс), и весь пакет имеет номинальное напряжение развязки 1,5 кВ и типичную чувствительность срабатывания триггера по входному току 5 мА.

    Симисторы с оптопарой

    просты в использовании и обеспечивают отличную гальваническую развязку между входом и выходом.Вход используется как обычный светодиод, а выход как маломощный симистор. На рисунке 16 показано устройство, используемое для активации лампы накаливания с питанием от сети переменного тока, которая должна иметь номинальное значение RMS ниже 100 мА и пиковое значение пускового тока ниже 1,2 А.

    РИСУНОК 17. Управление высокой мощностью через ведомый симистор. РИСУНОК 18. Возбуждение индуктивной нагрузки.


    На рисунке 17 показан симистор с оптопарой, используемый для активации ведомого симистора, тем самым управляя нагрузкой с любой желаемой номинальной мощностью.Эта схема подходит для использования только с неиндуктивными нагрузками, такими как лампы и нагревательные элементы. Его можно модифицировать для использования с индуктивными нагрузками, такими как электродвигатели, с помощью соединений в Рисунок 18 . Здесь сеть R2-C1-R3 обеспечивает некоторый фазовый сдвиг в сети симисторного затвора-привода, чтобы гарантировать правильное срабатывание симистора, а R4-C2 образуют демпферную сеть для подавления эффектов скорости.

    Синхронное переключение мощности без напряжения

    Синхронный выключатель питания «нулевого напряжения» (или «интегральный цикл») — это переключатель, в котором симистор неизменно включается сразу после начала каждого полупериода питания (т.е.е., около точки нулевого напряжения сигнала), а затем снова автоматически отключается в конце, создавая минимальные радиопомехи. В большинстве схем переключения мощности, показанных до сих пор в этой статье, симистор включается в произвольной точке своего начального полупериода включения, таким образом создавая потенциально высокий начальный всплеск радиопомех, но затем дает синхронное действие переключения при нулевом напряжении. на всех последующих полупериодах.

    Истинно синхронная цепь с нулевым напряжением использует систему переключения, показанную на рис. 19 , в которой симистор может быть включен только около начальной точки или точки «нулевого напряжения» каждого полупериода и, таким образом, создает минимальные радиопомехи.Эта система широко используется для включения / выключения сильноточных нагрузок, таких как электрические нагреватели и т. Д.

    РИСУНОК 19. Система синхронного переключения питания переменного тока при нулевом напряжении. РИСУНОК 20. Выключатель синхронного переменного тока.


    На рисунке 20 показан практический синхронный выключатель питания переменного тока с нулевым напряжением; 10 В постоянного тока генерируется переменным током через R7-D1-ZD1 и C2 и подключается к затвору симистора через Q2, который управляется через SW1 и детектор нулевого напряжения Q3-Q4-Q5 и может обеспечивать ток затвора только при включенном SW1. закрыт, а Q3 выключен.

    РИСУНОК. 21 Альтернативный вариант синхронного выключателя питания переменного тока.

    В детекторе нулевого напряжения Q4 или Q5 включаются всякий раз, когда напряжение сети переменного тока больше или меньше нескольких вольт (заданных RV1) выше или ниже нуля, тем самым активируя Q3 через R5 и блокируя Q2. Таким образом, ток затвора может подаваться на симистор только тогда, когда SW1 закрыт, а мгновенное напряжение сети переменного тока находится в пределах нескольких вольт от нуля; Таким образом, эта схема генерирует минимальные радиопомехи при переключении.

    На рисунке 21 показана схема, измененная таким образом, что симистор может включаться только при разомкнутом SW1. Обратите внимание, что в обоих случаях на симистор подается только узкий импульс тока затвора, и поэтому средний ток затвора составляет всего 1 мА или около того. SW1 при желании может быть заменен электронным переключателем или оптопарой, что позволяет активировать нагрузку по световым или температурным уровням, по времени и т. Д.

    На практике, самый простой способ создания действительно эффективной синхронной схемы управления симистором «нулевого напряжения» — это использование специальной ИС, которая функционирует как маломощный синхронный симистор «нулевого напряжения» с оптопарой, который может легко использоваться в качестве ведомого устройства для синхронного управления обычным высокомощным симистором.

    В следующем и заключительном эпизоде ​​будут представлены практические детали таких схем, а также другие схемы и информация, относящиеся к симисторам. NV

    ELV, MLV, Triac — что все это значит?

    Терминология диммеров может сбивать с толку. К счастью, это просто разные способы сказать одно и то же.

    Вот совок. Прежде всего, давайте проясним, что в этом посте речь идет только об обычных диммерах настенного типа, производимых такими компаниями, как Lutron, Leviton и Legrand.Этот тип диммера использовался десятилетиями и первоначально использовался для затемнения ламп накаливания.

    Как они работают? Ну, они рубят форму волны переменного тока. Что это такое? Электропитание ваших розеток и светильников осуществляется от сети переменного тока («переменный ток») (обычно 120 вольт в доме). Он называется так, потому что он «чередуется», как синусоида, 60 раз в секунду.

    Диммеры изменяют форму волны переменного тока, отсекая ее часть. Это снижает мощность, доступную для лампы, и она становится менее яркой.Магия!

    Что означает Triac ?
    Ключевой электронный компонент диммера, делающий возможным прерывание волны, называется «симистор». Таким образом, все эти диммеры являются «симисторными диммерами».

    Что такое Leading Edge и Trailing Edge ?
    При нарезке синусоидальной волны вы можете обрезать начало или конец волны. В обоих случаях диммирование достигается за счет уменьшения исходящей мощности. Чем больше вы рубите, тем тусклее свет.

    Итак, если симистор отсекает начало синусоидальной волны, это диммирование по «переднему фронту».И угадайте, как это называется, если вы отрубите конец волны? Верно! «Задняя кромка».

    Что такое диммирование , прямая фаза, и обратная фаза , ?
    Прямая фаза — это еще один термин для затемнения по переднему фронту. Это просто еще один способ сказать это. И обратное фазовое затемнение — это еще один способ сказать «Задняя кромка». Это было просто!

    А теперь самое интересное.

    Что такое диммер MLV ?

    MLV означает Magnetic Low Voltage .Хм. Значит, это должно означать, что диммер магнитный и низковольтный?

    Нет!

    На самом деле это означает, что это диммер для магнитных низковольтных ламп .
    А? Как свет может быть магнитным? Это действительно сбивает с толку.

    Это немного длинная история. После лампы накаливания был представлен «новый» тип освещения — галогенное. Он стал очень популярным с 1970-х годов. Самым распространенным типом галогенных ламп была MR16 диаметром около 2 дюймов.Большим преимуществом было то, что они могли быть прожекторами, маленькими и яркими. Это позволило получить гораздо более тонкие и контролируемые световые эффекты, чем простые лампы накаливания, которые светят повсюду.

    По техническим причинам, использование 12 В при высоком токе позволило галогенным MR16 быть намного ярче, чем если бы они работали от 120 В / слабого (слабого) тока, идущего от стены. Преобразование в 12 вольт было легко достигнуто с помощью простого трансформатора для уменьшения напряжения и увеличения тока.

    Эти трансформаторы оказались очень эффективными.Но также тяжелые и громоздкие, и поскольку они состояли всего из пары катушек, работали как электромагнит. Так они стали известны как «магнитные трансформаторы».

    Таким образом, комбинация галогенной лампы MR16 на 12 В и «магнитного» трансформатора стала известна как «магнитное низковольтное» освещение. Или MLV .

    Уф!

    Возвращаясь к диммерам… как уменьшить яркость лампы MR16 на 12 В, питаемой от магнитного трансформатора? Ну, точно так же, как и обычную лампочку накаливания! Просто обрежьте начало сигнала переменного тока.Другими словами, «ведущий диммер». Или диммер с «прямой фазой». Или диммер MLV! Все они одно и то же.

    Все еще держится? Еще один.

    Что такое диммер ELV ?

    Назад к истории галогенных ламп MR16. Когда появилось освещение дорожек, люди захотели поставить лампы MR16 на дорожки, чтобы можно было легко выделять различные области. Но их громоздкие тяжелые трансформаторы для этого не годились. Поэтому была разработана упрощенная электронная версия для экономии места и затрат.По сути, это был электронный блок питания для 12-вольтовых (низковольтных) фонарей MR16, который можно было установить на рельсовую систему. Следовательно, Электронное низковольтное освещение .

    А как приглушить комбинацию лампы MR16 на 12 вольт и «электронного» трансформатора? Так же, как лампа накаливания, правда?
    Что ж, не совсем так. Оказывается, если вы обрубите начало волны переменного тока, электроника будет неприятно гудеть и гудеть из-за внезапной стены переменного тока, поступающей в устройство.Таким образом, решение заключалось в том, чтобы обрезать задний фронт волны переменного тока вместо начала, что обеспечило более плавный пуск мощности.

    Итак, это был новый тип диммера на рынке. Диммер ELV, созданный для MR 16 на 12 В и его электронного блока питания.

    «Диммер ELV» не означает, что диммер электронный и низковольтный, это означает, что предназначен для регулирования яркости электронного блока питания низковольтной галогенной лампы .

    Диммер ELV обрезает задний фронт волны мощности, чтобы уменьшить гул.

    Итак, ELV , Trailing Edge и Reverse Phase на самом деле означают одно и то же.

    Несмотря на то, что большинство галогенных ламп MR16 к настоящему времени заменено на светодиодные, на рынке все еще используются термины MLV и ELV. Но смысл стал немного размытым.

    Есть ли диммеры, которые могут работать как по переднему, так и по заднему фронту?

    Да, их обычно называют чем-то вроде «универсальных диммеров», и они включают способ переключения их с переднего фронта / прямой фазы / MLV на задний фронт / обратную фазу / ELV.

    А как насчет светодиодных фонарей? Они все электронные, так что им нужен ELV, верно?

    Не обязательно. Некоторые фонари могут одинаково хорошо работать с передней и задней кромкой, некоторые предпочитают то или другое. То же самое касается светодиодных источников питания для гибких светодиодных лент. Это зависит от устройства, жестких правил нет.

    Существует ли такая вещь, как драйвер / источник питания для магнитных светодиодов?

    Да, есть несколько источников питания с регулируемой яркостью для гибких светодиодных лент, которые в основном представляют собой просто большой трансформатор и несколько других компонентов.Это так называемые «магнитные» источники питания. Диммеры должны регулироваться диммерами по переднему фронту / прямой фазе / MLV.

    Адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения

    поддерживает 2-в-1 TRIAC и управление затемнением 0-10 В VARICART IP67 12 В 8,33 А 100 Вт Водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью Регулируемый импульсный источник питания постоянного тока переменного тока Блок питания

    Адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения поддерживает 2-в-1 TRIAC и 0-10V Управление затемнением VARICART IP67 12V 8.33A 100W Водонепроницаемый регулируемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью AC DC импульсный источник питания PSU Аксессуары для наружного освещения Низковольтные трансформаторы halocharityevents.ком
    1. Дом
    2. Освещение
    3. Наружное освещение
    4. Принадлежности для наружного освещения
    5. Низковольтные трансформаторы
    6. Адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения поддерживает симистор 2-в-1 и регулировку яркости 0-10 В VARICART IP67 12 В 8,33 А 100 Вт Водонепроницаемый светодиод с регулируемой яркостью Импульсный источник питания постоянного и переменного тока с регулируемым приводом PSU

    прожектора, например, источник питания для полосовых фонарей. Бесплатная доставка и возврат по всем приемлемым заказам. * ВНИМАНИЕ — Для обеспечения надежности и долговечности этого продукта используется адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения.VARICART IP67 12 В 8, камера видеонаблюдения и многое другое, * НАДЕЖНЫЙ — компактный размер, * ЗАТЕМНЕНИЕ 0-10 В — Обычно используется для коммерческих светодиодных установок и является одним из самых простых и ранних методов затемнения. Управление светом осуществляется специальным сигналом постоянного напряжения в диапазоне от нуля до десяти вольт, лампами G4, водонепроницаемым светодиодным драйвером с регулируемой яркостью 33 А, 100 Вт. Регулируемый импульсный источник питания постоянного и переменного тока, рекламные вывески, поддерживает симистор 2-в-1 и регулировку яркости 0-10 В. * TRIAC DIMMING — также известен как диммирование с прямым отсечением фазы и является наиболее распространенным методом диммирования.Высокопроизводительные, бытовые приборы Coverts от переменного тока к постоянному току обеспечивают плавное освещение без мерцания при тепловой перегрузке. Встроенная защита от перегрева и короткого замыкания. 3 прожектора, рекомендуется поддерживать нагрузку не более 80% от ее максимальной мощности, чтобы учесть колебания тока, Адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения, Импульсный источник питания постоянного тока с регулируемым постоянным током, Магазин VARICART IP67 12 В 8, Поддерживает 2-дюймовые -1 TRIAC и регулировка яркости 0-10 В: Освещение. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ — Широко используемый в светодиодных оптоэлектронных продуктах, водостойкий светодиодный драйвер с регулируемой яркостью, 33 А, 100 Вт.MR11 / MR16 / GU5, рекламные щиты, совместимы с диммерами TRIAC и поддерживают установку нескольких блоков в пределах допустимой нагрузки диммера.






    перейти к содержанию

    Адаптер выходного трансформатора с постоянным напряжением поддерживает 2-в-1 TRIAC и управление затемнением 0-10 В VARICART IP67 12 В 8,33 А 100 Вт Водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью Регулируемый импульсный источник питания переменного тока и постоянного тока




    Paladone Minecraft Zombie Icon Light BDP Mini Night Lamp Fun Pixelated Super Bright Multi Coloured.Trintion 8Pcs Солнечные фонари для забора Солнечные фонари На открытом воздухе Водонепроницаемые беспроводные настенные светильники Огни безопасности для садового забора, двери, двора, гаража. 3M 30 LED Рождественские огни на батарейках Многоцветные 8 шт. В упаковке Серебряные проволочные гирлянды для свадебных вечеринок DIY Фестивальный стол Рождественские украшения NEXVIN Battery Fairy Lights. USB аккумуляторные кухонные светильники под шкафом с магнитной полосой Аккумулятор емкостью 600 мАч для гардеробы Meromore Wireless под шкафом светильники 2 пакета лестниц 36-светодиодный датчик движения ночник.Рождественские светодиодные прожекторы в виде снежинок от Volwco, модернизированные водонепроницаемые внутренние наружные прожекторы 2019 года для декора праздничной свадебной вечеринки, увеличенная на 200% площадь проекции / 300% количество снежинок. Адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения поддерживает 2-в-1 TRIAC и управление затемнением 0-10 В VARICART IP67 12 В 8,33 А 100 Вт Водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью Регулируемый импульсный источник питания переменного тока и постоянного тока PSU . 10 70 Вт байонетный колпачок Галогенные лампы GLS Энергосберегающие лампы…, бактерии и пылевые клещи Вирусы HomeLifairy UV-C Light Мини-антибактериальная лампа Дезинфицирующее средство для путешествий Лампа для дезинфекции 99% Убивающая плесень 1 упаковка.Зажимная лампа для косметического зеркала, светильник для изголовья стола / лампа для чтения / прикроватная лампа, USB-порт для ночника с зажимом C-образным зажимом, 3 режима, 10 уровней затемнения, книжный свет, 3 Вт, комната в общежитии, компьютер, животные, 7 светодиодов, меняющих цвет, детская спальня Ночник Детские рождественские украшения Освещение на батарейках Лампа для рождественской вечеринки от TheBigThumb, Лампа Hydrogarden Sylvania 600 Вт Grolux HPS, адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения Поддерживает ТРИАК 2-в-1 и управление затемнением 0-10 В VARICART IP67 12 В 8,33 А 100 Вт Водонепроницаемый светодиод с регулируемой яркостью Импульсный источник питания постоянного и переменного тока, регулируемый драйвером, PSU .Настенный светильник Modern Wall Light из гипса / глины 1 Источник света, E14, A + Настенный светильник Narin с регулируемой яркостью от Lindby. BFYLIN 48W Светодиодный потолочный светильник Круглый потолочный светильник с регулируемой яркостью Прихожая Спальня Гостиная Лампа Энергосберегающий свет D-Round 48W. Животный светодиодный детский головной фонарик Свет для кемпинга Яркая лампа Детская ночная фара Фара Cat.Nice Dream Беспламенные свечи Свечи с батарейным питанием с таймером и светодиодные свечи с пультом дистанционного управления, меняющие цвет поддельные свечи, 3 пакета чайных светильников на Рождество и Новый год., Солнечные фонари TacoBey Наружные подвесные светильники с пастушьим крючком, Пейзажные фонари двойного назначения в стиле ретро для сада, патио, дорожки, стола, дерева, 94 см, 2 упаковки. Адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения поддерживает 2-в-1 TRIAC и управление затемнением 0-10 В VARICART IP67 12 В 8,33 А 100 Вт Водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью Регулируемый импульсный источник питания переменного тока и постоянного тока PSU .


    Адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения поддерживает симистор 2-в-1 и регулировку яркости 0-10 В VARICART IP67 12 В 8.33A, 100 Вт, водонепроницаемый, регулируемый драйвером светодиодов с регулируемой яркостью, импульсный источник питания переменного и постоянного тока PSU

    Адаптер выходного трансформатора с постоянным напряжением поддерживает 2-в-1 TRIAC и управление затемнением 0-10 В VARICART IP67 12 В 8,33 А 100 Вт Водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью Регулируемый импульсный источник питания постоянного и переменного тока PSU

    Control VARICART IP67 12 В, 8,33 А, 100 Вт Водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью Регулируемый импульсный источник питания переменного тока постоянного тока Блок питания с выходным трансформатором постоянного напряжения Поддерживает 2-в-1 TRIAC и диммирование 0-10 В, регулируемый импульсный блок питания постоянного тока, адаптер постоянного выходного трансформатора , Поддерживает 2-в-1 TRIAC и управление затемнением 0-10 В, Бесплатная доставка и возврат всех подходящих заказов, Магазин VARICART IP67 12 В 8,33 А 100 Вт Водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью, Отличное качество, Современная мода, Заказы на сумму более 15 долларов доставляются бесплатно, выберите из нашего уникального ассортимента сегодня.12 В, 8,33 А, 100 Вт, водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью, регулируемый импульсный источник питания постоянного тока, блок питания Адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения поддерживает симистор 2-в-1 и регулировку яркости 0-10 В VARICART IP67, адаптер выходного трансформатора постоянного напряжения поддерживает симистор 2-в-1 и 0 -10V Dimming Control VARICART IP67 12V 8.33A 100W Водонепроницаемый светодиодный драйвер с регулируемой яркостью Регулируемый импульсный источник питания постоянного и переменного тока.

    Узнать | OpenEnergyMonitor

    Управление фазой: Максимальная мощность передается на нагрузку, когда симистор работает в течение всего каждого полупериода.Мощность непрерывно (но не линейно) снижается до нуля, когда симистор вообще не проводит. *

    Burst Fire: Максимальная мощность передается на нагрузку, когда симистор работает в каждом цикле. По мере того, как проводится меньшее количество циклов, средняя мощность падает ступенчато (в данном случае на 20%). *

    Срабатывание (срабатывание) симистора

    Для этой задачи существует ряд ИС, которые не только генерируют соответствующий сигнал, но также обеспечивают изоляцию между сетью и управляющей электроникой.Двумя примерами являются MOC3021 для управления фазой и MOC3041 для серийной стрельбы, как от Fairchild, так и от других производителей.

    Генератор случайных фаз MOC3021 I.C.

    Как всегда, технический паспорт дает полную информацию, принципиальную схему приложения, и рекомендуется точно следовать ей. Что касается процессора Arduino, то драйвер очень похож на обычный светодиод. Для ограничения тока требуется последовательный резистор, и его значение можно рассчитать обычным способом, зная мощность привода цифрового выходного вывода Arduino, напряжение, падающее на светодиод, и требуемый ток.Эскиз программного обеспечения должен обеспечивать достаточно длинный импульс в нужный момент в каждом полупериоде, чтобы симистор включался в нужное время.

    Драйвер оптоизолятора MOC3041 с нулевым перекрестием I.C.

    Опять же, технический паспорт дает полную информацию, принципиальную схему приложения, и рекомендуется точно следовать ей. Опять же, Arduino видит устройство как светодиод, и резистор рассчитывается таким же образом. Однако он отличается от MOC3021 тем, что содержит схему детектора перехода через ноль.Во время работы триггер «заряжается», посылая ему сигнал «включения» в течение предыдущего полупериода, особенно после того, как напряжение поднимается выше 20 В («Запрещающее напряжение» в таблице данных). Теперь программное обеспечение должно смотреть вперед и запускать триггер перехода через ноль через некоторое время после начала предыдущего полупериода. Чтобы исправление не происходило, сигнал «включения» остается включенным до соответствующей точки на один цикл позже, после чего он либо выключается, либо остается включенным, если необходимо.

    Падение или мерцание

    Любой источник электроэнергии имеет конечный импеданс, свойство кабелей, трансформаторов, распределительного устройства и, в конечном итоге, даже генераторов, составляющих систему. И, как любое полное сопротивление, когда вы потребляете ток, на нем появляется напряжение, которое вызывает падение напряжения питания. Величина провалов напряжения обычно выражается в процентах от нормального напряжения.

    Если у вас есть собственное электроснабжение, оно находится под вашим контролем, но в целом это не так, и вы разделяете электроснабжение с кем угодно, от горстки до многих десятков, возможно, сотен соседей.Поэтому каждый раз, когда вы включаете нагрузку, напряжение у всех будет падать и восстанавливаться при выключении нагрузки. Если это происходит неоднократно и часто, это называется мерцанием. Лампы накаливания очень чувствительны к изменению напряжения, световой поток примерно пропорционален V 3,4 , поэтому существуют строгие ограничения, которые определяют максимально допустимое изменение напряжения, которое связано с тем, как часто происходят изменения. [См. Справку] Мерцание — проблема для контроллеров огня очередями.

    Гармоники и RFI

    Каждый раз, когда симистор включает электрическую цепь, и если предположить, что на симисторе есть напряжение, ток нагрузки возрастает от нуля до некоторого значения за очень короткое время. Величина и скорость изменения определяются нагрузкой, и в случае чистого (или почти такого) сопротивления скорость изменения может быть очень высокой. Результирующий «край» генерирует широкий спектр шума, который может легко распространяться в радиодиапазоны и мешать работе расположенного поблизости электронного оборудования, если не используется надлежащая фильтрация.

    В то же время процесс прерывания синусоидальной волны также генерирует гармоники линейной частоты. Если волна прерывается симметрично, будут присутствовать только нечетные гармоники. (Вы можете легко проиллюстрировать обратное в электронной таблице: построите синусоидальную волну, затем добавьте третью гармонику с амплитудой 1 / 3 -ю, пятую гармонику с 1 / 5 -ю амплитуду и и т. д. В итоге получается прямоугольная волна.)

    Опять же, из-за конечного сопротивления источника питания нагрузка, потребляющая гармонические токи, вызовет искажение волны напряжения, а это, в свою очередь, вызовет токи на этих гармониках в каждой другой нагрузке, подключенной к системе.Это может вызвать нежелательный нагрев, и, опять же, существуют строгие ограничения на величину тока, который может потребляться при любой данной гармонике. В общем, должен быть включен фильтр, который уменьшит как радиочастотные помехи, так и гармоники, которые вводятся в источник питания. [См. Ссылку]

    Гармоники представляют собой серьезную проблему для контроллеров фазового угла и для контроллеров с импульсным возбуждением, если точка переключения значительно смещается от точки перехода через нуль.

    Справочные документы и спецификации

    Драйвер MOC3021 http: // www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-3003.pdf

    Драйвер MOC3041 http://www.fairchildsemi.com/ds/MO/MOC3041M.pdf

    Гармоники и мерцание — низкочастотная часть спектра электромагнитной совместимости Д-р Филип Д. Слейд, Университет Эксетера

    http://www.compliance-club.com/archive/old_archive/9.html

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.