ในบทความเราจะพูดถึงวิธีสร้างตัวควบคุมพลังงาน triac ด้วยมือของคุณเอง ซิมิสเตอร์คืออะไร? นี่คืออุปกรณ์ที่สร้างขึ้นจากคริสตัลเซมิคอนดักเตอร์ มีทางแยกมากถึง 5 pn กระแสสามารถผ่านได้ทั้งไปข้างหน้าและในทิศทางตรงกันข้าม แต่องค์ประกอบเหล่านี้ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อุตสาหกรรมสมัยใหม่ เนื่องจากมีความไวสูงต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
นอกจากนี้ พวกมันไม่สามารถทำงานที่ความถี่สูงในปัจจุบันได้ พวกมันจะสร้างความร้อนจำนวนมากหากพวกมันสลับโหลดขนาดใหญ่ ดังนั้นทรานซิสเตอร์และไทริสเตอร์ IGBT จึงถูกใช้ในอุปกรณ์อุตสาหกรรม แต่ไม่ควรมองข้ามไตรแอก - ราคาถูก มีขนาดเล็ก และที่สำคัญที่สุดคือมีทรัพยากรสูง ดังนั้นจึงสามารถใช้ได้ในกรณีที่ข้อเสียที่ระบุไว้ข้างต้นไม่มีบทบาทสำคัญ
ไตรแอคทำงานอย่างไร
พบกับตัวควบคุมพลังงาน triac วันนี้เป็นไปได้ในเครื่องใช้ในครัวเรือน - ในเครื่องบด, ไขควง, เครื่องซักผ้าและเครื่องดูดฝุ่น กล่าวอีกนัยหนึ่ง เมื่อใดก็ตามที่มีความจำเป็นในการปรับความเร็วรอบเครื่องยนต์อย่างราบรื่น
ตัวควบคุมทำงานเหมือนกุญแจอิเล็กทรอนิกส์ - มันปิดและเปิดที่ความถี่ที่แน่นอนซึ่งกำหนดโดยวงจรควบคุม เมื่อปลดล็อกอุปกรณ์แล้ว แรงดันไฟครึ่งคลื่นจะไหลผ่าน ดังนั้นพลังงานขั้นต่ำเพียงเล็กน้อยจะถูกส่งไปยังโหลด
ทำเองได้ไหม
นักวิทยุสมัครเล่นหลายคนทำตัวควบคุมพลังงาน triac ของตัวเองเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ คุณสามารถควบคุมความร้อนของหัวแร้งบัดกรีได้ แต่น่าเสียดายที่อุปกรณ์สำเร็จรูปมีวางจำหน่ายทั่วไปในท้องตลาด แต่ค่อนข้างหายาก
ราคาถูก แต่บ่อยครั้งอุปกรณ์ไม่ตรงตามข้อกำหนดที่ผู้บริโภคต้องการ นั่นคือเหตุผลที่ง่ายกว่ามากคือไม่ต้องซื้อเครื่องปรับลมสำเร็จรูป แต่ทำด้วยตัวเอง ในกรณีนี้ คุณจะสามารถพิจารณาความแตกต่างทั้งหมดของการใช้อุปกรณ์ได้
วงจรควบคุม
มาดูตัวควบคุมพลังงาน triac แบบง่ายๆ ที่ใช้ได้กับโหลดทุกแบบ การควบคุมเป็นแบบเฟสพัลส์ ส่วนประกอบทั้งหมดเป็นแบบเดิมสำหรับโครงสร้างดังกล่าว คุณต้องใช้องค์ประกอบต่อไปนี้:
- โดยตรง triac จัดอันดับสำหรับ 400 V และ 10 A.
- Dinistor กับเกณฑ์เปิด 32 V.
- เพื่อปรับกำลังใช้ตัวต้านทานปรับค่าได้
กระแสที่ไหลผ่านตัวต้านทานปรับค่าได้และค่าความต้านทานจะชาร์จตัวเก็บประจุทุกครึ่งคลื่น ทันทีที่ตัวเก็บประจุสะสมประจุและแรงดันไฟฟ้าระหว่างเพลตของมันคือ 32 V ไดนิสเตอร์จะเปิดขึ้น ในกรณีนี้ คาปาซิเตอร์จะถูกคายประจุออกมาและความต้านทานต่ออินพุตควบคุมของไตรแอก หลังเปิดพร้อมกันเพื่อให้กระแสไหลไปสู่การโหลด
ในการเปลี่ยนระยะเวลาของพัลส์ คุณต้องเลือกตัวต้านทานผันแปรและแรงดันไฟของไดนามิก (แต่นี่เป็นค่าคงที่) ดังนั้นคุณต้อง "เล่น" กับความต้านทานของตัวต้านทานปรับค่าได้ ในการโหลด กำลังไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความต้านทานของตัวต้านทานปรับค่าได้ ไม่จำเป็นต้องใช้ไดโอดและตัวต้านทานแบบตายตัว วงจรนี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้แน่ใจว่าการควบคุมพลังงานมีความแม่นยำและราบรื่น
อุปกรณ์ทำงานอย่างไร
กระแสที่ไหลผ่านไดนิสเตอร์ถูกจำกัดด้วยตัวต้านทานแบบตายตัว ด้วยความช่วยเหลือในการปรับความยาวพัลส์ ฟิวส์ป้องกันวงจรจากการลัดวงจร ควรสังเกตว่าไดนามิกในแต่ละครึ่งคลื่นเปิดเป็นมุมเดียวกัน
ดังนั้นจึงไม่มีการแก้ไขกระแสไหล คุณสามารถเชื่อมต่อโหลดอุปนัยกับเอาต์พุตได้ ดังนั้นจึงสามารถใช้ตัวควบคุมกำลังไฟฟ้า triac สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าได้ ในการเลือกไตรแอก คุณต้องคำนึงว่าสำหรับการโหลด 200 W จำเป็นต้องให้กระแสไฟเท่ากับ 1 A
องค์ประกอบต่อไปนี้ถูกใช้ในรูปแบบ:
- ไดนามิกแบบ DB3.
- ไทรแอกประเภท BT136-600, TS106-10-4 และใกล้เคียงกันโดยมีระดับกระแสไฟสูงสุด 12 A.
- เจอร์เมเนียมเซมิคอนดักเตอร์ไดโอด – 1N4007.
- ตัวเก็บประจุแบบไฟฟ้าสำหรับแรงดันเกิน 250V ความจุ 0.47uF.
- ตัวต้านทานปรับค่าได้ 100 kOhm, ค่าคงที่ - จาก 270 Ohm ถึง 1.6 kOhm (สุ่มเลือก)
คุณสมบัติของวงจรควบคุม
รูปแบบนี้เป็นเรื่องธรรมดาที่สุด แต่คุณสามารถหารูปแบบต่างๆ ได้เล็กน้อย ตัวอย่างเช่น บางครั้งสะพานไดโอดจะวางแทนไดนามิก ในบางวงจร จะพบห่วงโซ่ของความจุและความต้านทานเพื่อระงับการรบกวน มีการออกแบบที่ทันสมัยกว่าที่ใช้รูปแบบการควบคุมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ ด้วยวงจรดังกล่าว คุณจะได้รับการควบคุมกระแสและแรงดันไฟที่ดีในการโหลด แต่ยากต่อการติดตั้ง
เตรียมงาน
ในการประกอบตัวควบคุมกำลัง triac สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า คุณเพียงแค่ต้องทำตามลำดับนี้:
- ก่อนอื่นคุณต้องกำหนดคุณสมบัติของอุปกรณ์ที่จะเชื่อมต่อกับตัวควบคุม ลักษณะต่างๆ ได้แก่ จำนวนเฟส (ทั้ง 3 หรือ 1) ความจำเป็นในการปรับกำลังไฟฟ้า แรงดันไฟ และกระแสไฟให้ละเอียด
- ตอนนี้ คุณต้องเลือกประเภทอุปกรณ์ที่ต้องการ - ดิจิทัลหรือแอนะล็อก หลังจากนั้นคุณสามารถเลือกส่วนประกอบตามกำลังโหลดได้ โดยทั่วไปสำหรับการจำลองสามารถใช้ซอฟต์แวร์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษได้
- คำนวณการกระจายความร้อน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้คูณสองพารามิเตอร์ - กระแสที่กำหนด (เป็นแอมแปร์) และแรงดันตกคร่อม triac (เป็นโวลต์) ข้อมูลทั้งหมดนี้สามารถพบได้ในคุณลักษณะขององค์ประกอบ เป็นผลให้คุณจะได้รับการกระจายพลังงานที่แสดงเป็นวัตต์ ตามค่านี้ คุณต้องเลือกฮีทซิงค์และตัวทำความเย็น (หากจำเป็น)
- ซื้อของที่จำเป็นทั้งหมดหรือเตรียมถ้าคุณมี
ตอนนี้คุณสามารถดำเนินการประกอบอุปกรณ์ได้โดยตรง
ชุดควบคุม
ก่อนที่คุณจะประกอบตัวควบคุมกำลัง triac ตามแบบแผน คุณต้องดำเนินการหลายอย่าง:
- กำหนดเส้นทางบนกระดานและเตรียมไซต์ที่คุณต้องการติดตั้งองค์ประกอบ จัดเตรียมพื้นที่สำหรับติดตั้ง triac และหม้อน้ำล่วงหน้า
- ติดตั้งองค์ประกอบทั้งหมดบนกระดานและประสานพวกมัน ในกรณีที่คุณไม่มีโอกาสทำแผงวงจรพิมพ์ อนุญาตให้ติดตั้งบนพื้นผิวได้ สายไฟที่เชื่อมต่อองค์ประกอบทั้งหมดควรสั้นที่สุด
- ให้ความสนใจว่ามีการสังเกตขั้วเมื่อเชื่อมต่อไตรแอกและไดโอดหรือไม่ หากไม่มีเครื่องหมาย ให้หมุนองค์ประกอบด้วยมัลติมิเตอร์
- ตรวจสอบวงจรโดยใช้มัลติมิเตอร์ในโหมดความต้านทาน
- แก้ไข triac บนหม้อน้ำ แนะนำให้ใช้แผ่นแปะความร้อนเพื่อให้สัมผัสพื้นผิวได้ดีขึ้น
- ทั้งวงจรติดพลาสติกได้คดี
- ตั้งปุ่มตัวต้านทานปรับค่าได้ที่ตำแหน่งซ้ายสุดแล้วเปิดเครื่อง
- วัดค่าแรงดันไฟที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ หากคุณหมุนปุ่มตัวต้านทาน แรงดันไฟฟ้าควรค่อยๆ เพิ่มขึ้น
อย่างที่คุณเห็น DIY triac power controller เป็นดีไซน์ที่มีประโยชน์ซึ่งสามารถใช้ได้ในชีวิตประจำวันโดยแทบไม่มีข้อจำกัดใดๆ ค่าซ่อมเครื่องนี้ถูกเพราะราคาค่อนข้างถูก
