Электротехника: декабря 2014

суббота, 20 декабря 2014 г.

Диммер (регулятор мощности) на тиристоре и расчёт среднего напряжения.

Диммер -это прибор для регулировки мощности ламп накаливания, обогревателей, паяльников и другой подобной нагрузки не имеющей (за исключением малого "паразитного") реактивного сопротивления. Распространённая схема димера:

Рисунок 1 - Диммер на тиристоре

На вход моста подаётся синусоидальное напряжение на его выходе напряжение имеет форму:

Рисунок 2 - Форма напряжения на выходе моста

Тиристор с данной схемой управления "обрезает" половинки синусоиды:

Рисунок 3 - Форма напряжения на нагрузке

Чем больше сопротивление тем дольше заряжается конденсатор, тем более "обрезанными" будут половинки синусоиды и тем меньше будет среднее значение напряжения на нагрузке. На первый взгляд может показаться что регулировка мощности возможна только от максимальной до половины максимальной но на практике наблюдается интересный эффект при больших сопротивлениях резистора R2 мощность м.б. меньше половины максимальной, можно посмотреть и про него упомянуто в видео:

Не понятно почему так происходит но есть предположение что это происходит по тому что конденсатор не успевает заряжаться и открытие тиристора происходит через некоторое количество периодов т.о. происходит регулировка мощности но немного другим способом, не "обрезанием" половинок синусоиды а пропусканием некоторого количества периодов:

Рисунок 4 - Регулировка мощности пропусканием периодов

Среднее значение напряжения на нагрузке при регулировке первым способом, зная угол открытия тиристора, (в данном случае) можно найти по формуле:

Где Um-амплитудное значение напряжения на выходе моста (примерно равно (а точнее меньше на 2 падения напряжения на открытом диоде) амплитудному значению напряжения в сети), φ - угол открытия тиристора которой ввиду сложности процессов определить не просто. Если бы напряжение на RC цепи было синусоидальным то φ можно было бы определить по формуле: φ=arctg(310*R*C) но оно имеет другую форму и постоянную составляющую. φ можно определить для регулятора без моста, такой регулятор и регулятор на реле показаны на видео:

Они очень простые и их можно собрать быстро. Регулятор на реле, к тому же, более универсален чем на тиристоре но он менее долговечен. Регулятором на реле можно регулировать мощность на постоянном токе и при низких напряжениях, он м.б. с гальванической развязкой т.к. контакты реле гальванически развязаны с обмоткой. Если поставить конденсатор с большей ёмкостью, чем в том который показан на видео выше, то этот регулятор на реле хорошо подойдёт для регулировки мощности достаточно инерционных нагревательных элементов например больших печей или мощных паяльников. Но если попытаться этим регулятором регулировать мощность нагрузки с достаточно большим реактивным сопротивлением то контакты реле будут сильно искрить и реле долго не прослужит (но всё равно дольше тиристора). Среднее значение напряжения, при известном угле управления, можно рассчитать в программе:

КАРТА БЛОГА (содержание)

воскресенье, 14 декабря 2014 г.

Усилитель на TDA2005.

TDA2005 - микросхема мостовой или стерео усилитель на 20Вт. Собрать TDA2005 как мостовой усилитель можно например по такой схеме:

Рисунок 1 - Усилитель на TDA2005

Плату можно быстро изготовить из небольшого куска двустороннего фольгированного стеклотекстолита вырезанием канавок надфилем, отвёрткой или другими подходящими для этого инструментами:

Микросхему лучше поставить на радиатор со специальной прокладкой для лучшего теплоотвода.

Для усилителя на TDA2005 нужно больше обвязки, поэтому он сложнее для сборки, чем для усилителя на ILA7056B но TDA2005 мощнее чем ILA7056.

TDA2005 можно нагрузить на динамик с активным сопротивлением обмотки 4Ом, питание при этом м.б. от 8 до 18В. Источник питания д.б. соответствующий т.е. на мощность не менее 20Вт но лучше чтобы он был хотя бы на 30Вт.
КАРТА БЛОГА (содержание)

суббота, 6 декабря 2014 г.

Простое реле с таймером.

Устройство периодического автоматического включения/выключения нагрузки, схема которого приведена на рисунке 1, просто в изготовлении и может делать задержки достаточно большие для практического применения. Данное устройство может использоваться для регулировки мощность некоторых устройств если ёмкость конденсатора будет небольшой а сопротивления резисторов R1 и R2 будут регулируемыми (при этом последовательно с резистором R1 должен быть резистор с сопротивлением например 4.7кОм иначе можно случайно испортить источник питания (если он не имеет защиты от к.з.) или резистор R1 (если источник очень мощный)). Рассмотрим схему:

Рисунок 1 - Простое реле с таймером

Работает схема так:
После подачи питания конденсатор C1 начинает заряжаться через резисторы R1 и R2, это напряжение уменьшается в 2 раза делителем на R3 и R4 и подается на затвор транзистора VT1, когда напряжение на затворе становится таким что ток через этот транзистор становится достаточным для срабатывания реле K1 (это напряжение далее будем называть Ugvt1) срабатывает реле K1, контакты K1.1 и K1.2 переключаются, напряжение на затворе становится равным напряжению на конденсаторе C1, конденсатор C1 разряжается через резистор R2 и землю на себя, когда напряжение на конденсаторе уменьшается до Ugvt1 реле срабатывает, переключатели K1.1 и K1.2 переходят в исходное состояние и цикл повторяется за ново.

Напряжение Ugvt1 можно определить экспериментально. Сопротивления резисторов R3 и R4 должны быть как можно больше, если пренебречь проводимостями этих резисторов и некоторыми другими паразитными параметрами то можно примерно рассчитать задержки:

Напряжение питания данного устройства (Uп) должно быть равно (или немного больше) напряжению на которое рассчитана обмотка реле. Транзистор VT1 не обязательно IRF620 можно использовать любой другой подходящий. В этом видео показано как проверить такой полевой транзистор с изолированным затвором.

Примерно рассчитать задержки можно в программе:

КАРТА БЛОГА (содержание)

суббота, 20 декабря 2014 г.