La maggior parte degli elettrodomestici moderni realizzati con elementi induttivi sono facilmente regolabili per il consumo di energia. È vero, questo vale solo per quei casi in cui offrono già tale opportunità. Tuttavia, anche in sua assenza, è possibile modificare il dispositivo con le proprie mani, incorporando in esso un regolatore di tensione triac nel carico induttivo.
Vantaggi e svantaggi
Esistono sul mercato regolatori di tensione costruiti sulla base dei moderni triac BT136 600E, che nelle loro caratteristiche prestazionali sono significativamente superiori agli analoghi a tiristori. L'uso di semiconduttori a controllo bidirezionale consente di ottenere i seguenti vantaggi:
- riduzione della distorsione non lineare;
- migliorare le caratteristiche normative dell'intero circuito;
- piccoli risparmi sul consumo di energia.
Il vantaggio principale di qualsiasi controller elettronico è l'assenza di contatti meccanici che si guastano rapidamente e creano molto rumore.
Gli svantaggi non molto significativi di questi dispositivi includono:
- maggiore sensibilità ai transitori nei circuiti di controllo;
- la necessità di installare un radiatore per rimuovere il calore;
- gamma di frequenza limitata.
Nonostante tutti questi svantaggi, gli stabilizzatori sui triac vengono utilizzati con successo per regolare la potenza in un carico induttivo.
Principio di lavoro e scopo dell'applicazione
Il principio di funzionamento del controller triac si basa sulle caratteristiche dei dispositivi a semiconduttore che limitano l'ampiezza della corrente alternata con una diminuzione simultanea della potenza nel carico. A una determinata frequenza della tensione di rete, questo indicatore può essere regolato entro piccoli limiti (non più del 20-30%).
La qualità e la profondità della regolazione dipendono dal circuito di controllo degli elementi triac, che coinvolge vari design.
Nei casi più semplici, è costituito da diversi elementi discreti: diodi, un trasformatore di isolamento, resistori e condensatori. Nei dispositivi più complessi, la funzione del modulo regolatore è svolta da un microcircuito o microprocessore. In conformità con il metodo di controllo dei triac, sono possibili vari metodi per modificare la quantità di potenza data al carico. Il metodo più comune che consente di influenzare efficacemente, con una perdita minima, la fase della tensione convertita. In conformità con il parametro variabile, questo metodo è chiamato impulso-fase e il dispositivo che opera sulla base è un regolatore di potenza di fase.
I circuiti triac sono utilizzati in molti dispositivi, quando si lavora con i quali si ha a che fare con carico induttivo, in particolare gli avvolgimenti del motore. Questa categoria di apparecchi industriali e domestici comprende:
- lavatrici, asciugacapelli e unità compressore;
- caldaie, aspirapolvere e una serie di modelli di illuminazione;
- pompe e motori asincroni di macchine industriali;
- apparecchiature per caldaie e persino normali saldatori.
La natura dell'uso delle apparecchiature controllate dai controller di potenza di fase sui triac è quasi la stessa. Solo gli indicatori operativi dei dispositivi a semiconduttore sono diversi: l'entità della corrente, la potenza nel carico, l'efficienza di controllo, l'efficienza e altri.
Fallo da solo
Chiunque abbia imparato il principio del suo lavoro può creare un regolatore di tensione sui triac con le proprie mani.Per fare ciò, è necessario prima selezionare l'opzione di un dispositivo proprietario adatto per la copia manuale. Una delle condizioni per fare la scelta giusta è rendere il tuo circuito preferito abbastanza semplice da ripetere.
Opzioni del circuito
Tra i modelli popolari di dispositivi industriali che possono essere presi come esempio, spiccano i seguenti:
- Prodotti costruiti sulla base dei dispositivi BT136 600E, il cui circuito di commutazione per la regolazione della tensione è fornito su Internet.
- Dispositivi su triac BTA16-600, con un'organizzazione più complessa di commutazione.
Una caratteristica della soluzione del primo circuito è l'uso di un solo triac. Tramite un tale controller, ripetuto sotto forma di lavoro fatto in casa, è possibile controllare le modalità operative di un saldatore domestico con una potenza fino a 0,09 kW. Inoltre, se si dispone di un dispositivo, è possibile regolare la luminosità del bagliore di una lampada da tavolo o la velocità di rotazione di un ventilatore elettrico.
Tra le soluzioni circuitali utilizzate per la produzione indipendente del controller, spicca il prodotto basato sui relativamente potenti dispositivi a semiconduttore BTA16-600. La sua caratteristica è la presenza di una lampadina al neon inclusa nel circuito di uscita. La luminosità del suo bagliore indica la quantità di energia data al carico al momento, il che è molto conveniente per lavorare con molti consumatori.
Un utente che non ha esperienza con i microchip dovrà utilizzare l'opzione combinata. L'unità di controllo è presa da un prodotto più semplice basato su BT136-600E e all'uscita viene utilizzato il circuito di controllo con una lampada al neon. In una situazione in cui il regolatore è progettato per controllare l'illuminatore con un proprio elemento di avviamento interno (dispositivo di avviamento), è consentito non impostare il neonka.
Un'altra variante del dispositivo ripetitivo marchiato è possibile, usando i controlli MAC 97A6. Questo circuito di commutazione è adatto per lampade 220V.
Auto assemblaggio
La struttura di un tipico circuito controller su triac include i seguenti nodi ed elementi richiesti:
- diodi raddrizzatori (o bridge);
- un resistore di regolazione, la cui maniglia è visualizzata sul pannello frontale del dispositivo fatto in casa;
- qualsiasi tipo di dinistor limitante;
- triac BTA16-000;
- indicatore LED anziché neonka;
- fusibile.
Dopo che tutti questi dettagli sono stati saldati nel circuito, sarà necessario verificare il funzionamento di ciascuno dei singoli moduli. Per fare ciò, è necessario attraversare l'intera catena dall'ingresso al carico.
La tensione alternata 220 V rettificata dai diodi attraverso la resistenza di regolazione viene prima fornita all'elemento limitante, quindi all'elettrodo di controllo BTA16-000. A seconda della posizione della manopola del potenziometro, il triac si aprirà più o meno, modificando la quantità di potenza data al carico. Secondo questa descrizione, il circuito assemblato viene verificato per la correttezza del suo assemblaggio e funzionamento.
Tramite un semplice regolatore, ad esempio, è possibile modificare agevolmente la potenza di uscita di un saldatore o di una lampada da tavolo.
Impostazione del regolatore
Dopo aver completato il lavoro di saldatura e tutti i collegamenti necessari, è possibile procedere al controllo della funzionalità del prodotto fatto in casa. Se vengono rilevate deviazioni dalle modalità normali specificate dalla descrizione della soluzione del circuito, saranno necessarie le impostazioni del dispositivo. Consiste nel controllo di ciascuno degli elementi per corrente e tensione. Per questo, è più conveniente fare scorta di un dispositivo speciale - un multimetro, e ancora meglio - un oscilloscopio elettronico.
Prima di eseguire l'installazione, è importante ricordare che il triac in questo circuito svolge la funzione di un regolatore di fase.Il suo scopo principale è di commutare il circuito al momento della transizione della tensione a semionda del punto zero, tenendo conto dell'entità del carico corrente.
Nello stato iniziale, il triac è chiuso, poiché la tensione sul suo elettrodo di controllo non ha raggiunto il valore desiderato. Mentre il condensatore si carica, attraverso una catena che si apre a causa dell'arrivo di una semionda di tensione, il potenziale su di esso e sul dinistor collegato in parallelo aumenta gradualmente.
Questi processi sono chiaramente visibili sullo schermo dell'oscilloscopio, in presenza del quale la configurazione dello strumento sarà notevolmente semplificata.
Quando la tensione a questo punto raggiunge circa 30 Volt, il dinistor e il triac si aprono contemporaneamente per un tempo pari al periodo di semionda. A causa della commutazione della catena di controllo periodicamente ripetuta a una frequenza di 50 Hz, è possibile modificare la quantità di potenza nel carico entro limiti specificati.
Se si ha esperienza di lavoro con un saldatore e dispositivi elettronici, è possibile assemblare e configurare il dispositivo di controllo senza troppe difficoltà. La cosa principale è l'attenzione e la stretta osservanza delle istruzioni fornite.
