Die meisten modernen Haushaltsgeräte aus induktiven Elementen lassen sich leicht an den Stromverbrauch anpassen. Dies gilt zwar nur für die Fälle, in denen sie bereits eine solche Gelegenheit bieten. Selbst wenn es nicht vorhanden ist, können Sie das Gerät mit Ihren eigenen Händen modifizieren, indem Sie einen Triac-Spannungsregler in die induktive Last einbauen.
Vorteile und Nachteile
Es gibt Spannungsregler auf dem Markt, die auf der Basis moderner BT136 600E-Triacs gebaut sind, die in ihren Leistungsmerkmalen Thyristoranaloga deutlich überlegen sind. Durch die Verwendung von bidirektionalen Steuerungshalbleitern können folgende Vorteile erzielt werden:
- Reduzierung nichtlinearer Verzerrungen;
- Verbesserung der regulatorischen Eigenschaften der gesamten Schaltung;
- kleine Einsparungen beim Energieverbrauch.
Der Hauptvorteil elektronischer Steuerungen ist das Fehlen mechanischer Kontakte, die schnell ausfallen und viel Lärm verursachen.
Die nicht sehr signifikanten Nachteile dieser Geräte umfassen:
- erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Transienten in Steuerkreisen;
- die Notwendigkeit, einen Kühler zu installieren, um Wärme abzuleiten;
- begrenzter Frequenzbereich.
Trotz all dieser Nachteile werden Stabilisatoren an Triacs erfolgreich eingesetzt, um die Leistung in einer induktiven Last einzustellen.
Arbeitsprinzip und Anwendungszweck
Das Funktionsprinzip des Triac-Controllers basiert auf den Merkmalen von Halbleiterbauelementen, die die Amplitude des Wechselstroms bei gleichzeitiger Leistungsabnahme in der Last begrenzen. Bei einer bestimmten Frequenz der Netzspannung kann diese Anzeige in kleinen Grenzen (nicht mehr als 20-30%) geregelt werden.
Die Qualität und Tiefe der Einstellung hängen von der Steuerschaltung der Triac-Elemente ab, die verschiedene Konstruktionen umfasst.
Im einfachsten Fall besteht es aus mehreren diskreten Elementen: Dioden, einem Trenntransformator, Widerständen und Kondensatoren. Bei komplexeren Geräten wird die Funktion des Regelungsmoduls von einer Mikroschaltung oder einem Mikroprozessor ausgeführt. Entsprechend der Steuermethode der Triacs sind verschiedene Methoden zur Änderung der an die Last abgegebenen Leistung möglich. Die gebräuchlichste Methode, mit der Sie mit minimalem Verlust effektiv arbeiten können, besteht darin, die Phase der umgewandelten Spannung zu beeinflussen. In Übereinstimmung mit dem variablen Parameter wird dieses Verfahren als Impulsphase bezeichnet, und das auf seiner Basis arbeitende Gerät ist ein Phasenleistungsregler.
Triac-Schaltkreise werden in vielen Geräten verwendet, wenn mit Arbeiten gearbeitet wird, bei denen es um induktive Last geht - insbesondere um Motorwicklungen. Diese Kategorie von Industrie- und Haushaltsgeräten umfasst:
- Waschmaschinen, Haartrockner sowie Kompressoreinheiten;
- Kessel, Staubsauger und eine Reihe von Beleuchtungsmodellen;
- Pumpen und Induktionsmotoren von Fabrikmaschinen;
- Kesselausrüstung und sogar gewöhnliche Lötkolben.
Die Art der Verwendung von Geräten, die von Phasenleistungsreglern an Triacs gesteuert werden, ist nahezu gleich. Nur Betriebsindikatoren der Halbleiterbauelemente selbst unterscheiden sich: die Größe des Stroms, die Leistung in der Last, die Steuereffizienz, die Effizienz und andere.
Mach es selbst
Jeder, der das Prinzip seiner Arbeit beherrscht, kann mit eigenen Händen einen Spannungsregler an Triacs herstellen.Dazu müssen Sie zunächst die Option eines proprietären Geräts auswählen, das zum manuellen Kopieren geeignet ist. Eine der Bedingungen, um die richtige Wahl zu treffen, besteht darin, Ihre Lieblingsstrecke so einfach zu machen, dass sie wiederholt werden kann.
Schaltungsoptionen
Unter den beliebten Modellen industrieller Geräte, die als Beispiel herangezogen werden können, fallen folgende auf:
- Produkte, die auf BT136 600E-Geräten basieren, deren Spannungsregelungsschaltkreis im Internet bereitgestellt wird.
- Geräte auf Triacs BTA16-600 mit einer komplexeren Organisation der Umschaltung.
Ein Merkmal der ersten Schaltungslösung ist die Verwendung von nur einem Triac. Mit einer solchen Steuerung, die in Form von hausgemachten Arbeiten wiederholt wird, ist es möglich, die Betriebsarten eines Haushaltslötkolbens mit einer Leistung von bis zu 0,09 kW zu steuern. Wenn Sie ein Gerät haben, können Sie außerdem die Helligkeit des Glühens einer Tischlampe oder die Drehzahl eines elektrischen Ventilators einstellen.
Unter den Schaltungslösungen, die für die unabhängige Herstellung des Controllers verwendet werden, sticht das Produkt hervor, das auf den relativ leistungsstarken Halbleiterbauelementen BTA16-600 basiert. Sein charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein einer Neonlampe im Ausgangsschaltkreis. Die Helligkeit des Lichts gibt die Leistung an, die der Last im Moment zugeführt wird, was für die Arbeit mit vielen Verbrauchern sehr praktisch ist.
Ein Benutzer, der keine Erfahrung mit Mikrochips hat, muss die kombinierte Option verwenden. Die Steuereinheit stammt aus einem einfacheren Produkt, das auf BT136-600E basiert, und die Steuerschaltung mit einer Neonlampe wird am Ausgang verwendet. In einer Situation, in der der Regler so ausgelegt ist, dass er den Illuminator mit einem eigenen internen Startelement (Anlasser) steuert, darf der Neonka nicht eingestellt werden.
Eine andere Variante des Marken-Wiederholungsgeräts ist mit MAC 97A6-Steuerelementen möglich. Dieser Schaltkreis ist für 220V-Lampen geeignet.
Selbstorganisation
Die Struktur einer typischen Steuerschaltung auf Triac umfasst die folgenden erforderlichen Knoten und Elemente:
- Gleichrichterdioden (oder Brücke);
- einen Einstellwiderstand, dessen Griff auf der Vorderseite des selbstgebauten Geräts angezeigt wird;
- jede Art von Begrenzungsdinistor;
- Triac BTA16-000;
- Anzeige-LED anstelle von Neonka;
- Sicherung.
Nachdem alle diese Details in die Schaltung eingelötet wurden, müssen Sie die Funktion jedes einzelnen Moduls überprüfen. Dazu müssen Sie die gesamte Kette vom Eingang bis zur Ladung durchlaufen.
Die Wechselspannung 220 V, die von den Dioden über den Einstellwiderstand gleichgerichtet wird, wird zuerst dem Begrenzungselement und dann der Steuerelektrode BTA16-000 zugeführt. Abhängig von der Position des Potentiometerknopfs öffnet sich der Triac mehr oder weniger und ändert die an die Last abgegebene Leistung. Gemäß dieser Beschreibung wird die zusammengebaute Schaltung auf die Richtigkeit ihrer Montage und ihres Betriebs überprüft.
Mit einem so einfachen Regler ist es beispielsweise möglich, die Ausgangsleistung eines Lötkolbens oder einer Tischlampe reibungslos zu ändern.
Reglereinstellung
Nach Abschluss der Lötarbeiten und aller erforderlichen Verbindungen können Sie das hausgemachte Produkt auf Funktionsfähigkeit prüfen. Wenn Abweichungen von den in der Beschreibung der Schaltungslösung angegebenen normalen Modi festgestellt werden, sind die Geräteeinstellungen erforderlich. Es besteht darin, jedes der Elemente auf Strom und Spannung zu prüfen. Aus diesem Grund ist es am bequemsten, ein spezielles Gerät - ein Multimeter und noch besser - ein elektronisches Oszilloskop zu kaufen.
Vor dem Einrichten ist zu beachten, dass der Triac in dieser Schaltung die Funktion eines Phasenreglers erfüllt.Sein Hauptzweck besteht darin, die Schaltung zum Zeitpunkt des Übergangs der Halbwellenspannung des Nullpunkts unter Berücksichtigung der Größe der Strombelastung zu schalten.
Im Ausgangszustand ist der Triac geschlossen, da die Spannung an seiner Steuerelektrode den gewünschten Wert nicht erreicht hat. Wenn sich der Kondensator durch eine Kette auflädt, die sich aufgrund des Eintreffens einer halben Spannungswelle öffnet, steigt das Potential an ihm und an dem parallel geschalteten Dynistor allmählich an.
Diese Vorgänge sind auf dem Bildschirm des Oszilloskops deutlich sichtbar, wodurch das Instrumenten-Setup erheblich vereinfacht wird.
Wenn die Spannung an diesem Punkt ungefähr 30 Volt erreicht, öffnen sich der Dinistor und der Triac gleichzeitig für eine Zeit, die der Halbwellenperiode entspricht. Durch das periodisch wiederholte Schalten der Steuerkette bei einer Frequenz von 50 Hz ist es möglich, die Leistungsmenge in der Last innerhalb vorgegebener Grenzen zu ändern.
Wenn Sie Erfahrung mit einem Lötkolben und elektronischen Geräten haben, können Sie das Steuergerät ohne große Schwierigkeiten zusammenbauen und konfigurieren. Die Hauptsache ist Aufmerksamkeit und strikte Einhaltung der Anweisungen.
