ในหม้อน้ำ (ดูแผนภาพ) มีข้อได้เปรียบเหนืออุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งเมื่อใช้แล้ว จะไม่เกิดอิเล็กโทรไลซิส ซึ่งนำไปสู่การทำลายผนังหม้อน้ำอย่างค่อยเป็นค่อยไป การใช้ทรานซิสเตอร์ซิลิกอนทำให้อุปกรณ์มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่สำคัญน้อยลง พื้นฐานของอุปกรณ์คือมัลติไวเบรเตอร์ที่มีสถานะเสถียรหนึ่งสถานะบนทรานซิสเตอร์ T2 และ T3 วิธีเชื่อมต่อลิโน่กับเครื่องชาร์จ โหลดของมันคือไฟสัญญาณ L7 ทรานซิสเตอร์ T4 ช่วยให้บันทึกสถานะการทำงาน (เปิด-ปิด) ของทรานซิสเตอร์ T2 ได้ชัดเจนยิ่งขึ้น เมื่อโพรบในหม้อน้ำแช่อยู่ในน้ำ แรงดันไบแอสจะถูกจ่ายไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ T1 และจะเปิดอยู่ ในกรณีนี้ ฐานและตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ T2 มีศักยภาพเท่ากัน และทรานซิสเตอร์ตัวเดียวกันนั้นจะถูกปิด เป็นผลให้มัลติไวเบรเตอร์ไม่ทำงานและไฟสัญญาณ L1 ถูกตัดพลังงาน ไดโอด D1 ปกป้องฐานของทรานซิสเตอร์ T2 จากแรงดันไฟฟ้าเกิน เมื่อลดระดับลงในหม้อน้ำ ก้านวัดน้ำมันจะลอยขึ้นไปในอากาศ เป็นผลให้ทรานซิสเตอร์ T1 ปิดและ T2 เปิด ตอนนี้มัลติไวเบรเตอร์จะทำงานด้วยความถี่...
สำหรับวงจร "วงจรควบคุมปั๊ม"
อุปกรณ์นี้สามารถมีประโยชน์ในประเทศหรือในฟาร์ม เช่นเดียวกับในกรณีอื่นๆ จำนวนมากที่ต้องมีการควบคุมและบำรุงรักษาระดับหนึ่งในถัง ดังนั้นเมื่อใช้เครื่องสูบน้ำแบบจุ่มในการสูบน้ำ น้ำจากบ่อน้ำเพื่อการชลประทานคุณต้องแน่ใจว่าได้ระดับ น้ำยังไม่ลดลงต่ำกว่าตำแหน่งปั๊ม มิฉะนั้น ปั๊มที่ทำงานที่ความเร็วรอบเดินเบา (ไม่มีน้ำ) จะร้อนเกินไปและทำงานล้มเหลว อุปกรณ์อัตโนมัติสากลจะช่วยคุณกำจัดปัญหาเหล่านี้ทั้งหมด (รูปที่ 1) ง่ายและเชื่อถือได้และยังมีความเป็นไปได้ในการใช้งานแบบมัลติฟังก์ชั่น (การยกน้ำหรือการระบายน้ำ) วงจรวงจรไม่ได้เชื่อมต่อกับตัวถังแต่อย่างใด ซึ่งช่วยลดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าของพื้นผิวถัง ซึ่งแตกต่างจากวงจรอื่นๆ ที่เผยแพร่ก่อนหน้านี้เพื่อวัตถุประสงค์ที่คล้ายกัน หลักการทำงานของวงจรนั้นขึ้นอยู่กับการใช้การนำไฟฟ้าของน้ำซึ่งปิดวงจรกระแสฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 ซึ่งตกลงระหว่างแผ่นเซ็นเซอร์ ในกรณีนี้รีเลย์ K1 จะถูกเปิดใช้งานและด้วยหน้าสัมผัส K1.1 จะเปิดหรือปิดปั๊ม (ขึ้นอยู่กับตำแหน่ง 82) ...
สำหรับวงจร "รีเลย์คาปาซิทีฟสำหรับควบคุมไฟ"
ในห้องที่เข้าเยี่ยมชมบ่อย เพื่อประหยัดพลังงาน สะดวกในการใช้รีเลย์แบบคาปาซิทีฟเพื่อควบคุมแสงสว่าง เมื่อเข้าไปในห้องหากคุณต้องการเปิดไฟไฟจะผ่านใกล้กับเซ็นเซอร์ capacitive ซึ่งจะส่งสัญญาณไปยังรีเลย์ capacitive และหลอดไฟจะเปิดขึ้น เมื่อออกจากห้องหากจำเป็นต้องปิดไฟให้ผ่านใกล้ตัวเก็บประจุเพื่อปิดและรีเลย์จะปิดหลอดไฟ ในโหมดสแตนด์บาย อุปกรณ์จะใช้กระแสไฟประมาณ 2 mA โครงการรีเลย์แบบคาปาซิทีฟแสดงในรูป อุปกรณ์ตามวงจรนั้นคล้ายกับรีเลย์เวลาซึ่งหน่วยจับเวลาจะถูกแทนที่ด้วยทริกเกอร์บนองค์ประกอบลอจิคัล DD1.1, DD1.2 เมื่อเปิดสวิตช์ S1 กระแสจะไหลผ่านหลอดไฟ HL1 หากจ่ายแรงดันไฟฟ้าระดับสูงให้กับฐานของทรานซิสเตอร์ VT1 จากเอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.1 ทรานซิสเตอร์ VT1 เปิดอยู่ และไทริสเตอร์ VD6 จะเปิดที่จุดเริ่มต้นของแต่ละครึ่งรอบของแรงดันไฟฟ้า ทริกเกอร์จะเปลี่ยนจากกระแสรั่วไหลของ capacitive เมื่อบุคคลเข้าใกล้ระยะทางหนึ่งไปยังเซ็นเซอร์ capacitive ตัวใดตัวหนึ่งหากก่อนหน้านั้นเขาเปลี่ยนจากการเข้าใกล้อีกตัวหนึ่ง แผนภาพบล็อกของไมโครวงจร 251 1HT เมื่อเปลี่ยนไฟฟ้าแรงสูง ระดับขึ้นอยู่กับทรานซิสเตอร์ VT1 สำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำ ระดับ SCR VD6 จะปิดลงและหลอดไฟจะดับ เซ็นเซอร์แบบ Capacitive E1 และ E2 เป็นชิ้นส่วนของสายโคแอกเซียล (เช่น RK-100 IKM-2) จากปลายด้านที่ว่างซึ่งถอดหน้าจอออกโดยมีความยาวประมาณ 0.5 ม. ไม่จำเป็นต้องถอดฉนวนออกจากสายกลาง ขอบหน้าจอต้องเป็นฉนวน สามารถติดเซนเซอร์เข้ากับกรอบประตูได้ ความยาวของส่วนที่ไม่มีการหุ้มของเซ็นเซอร์และความต้านทานของตัวต้านทาน R5 R6 ถูกเลือกเมื่อตั้งค่าอุปกรณ์เช่นนี้ เพื่อให้ไกปืนสับเปลี่ยนได้อย่างน่าเชื่อถือเมื่อมีคนเดินผ่านที่ระยะ 5...10 ซม. จากเซนเซอร์ เมื่อตั้งค่าอุปกรณ์ต้องใช้ความระมัดระวังเนื่องจากองค์ประกอบของอุปกรณ์มีการจ่ายไฟ...
สำหรับวงจร "ตัวควบคุมอุณหภูมิ THYRISTOR"
เครื่องใช้ไฟฟ้า THERMOREGULATOR ON เครื่องควบคุมอุณหภูมิ, โครงการดังแสดงในรูปได้รับการออกแบบเพื่อรักษาอุณหภูมิอากาศภายในอาคารให้คงที่ น้ำในตู้ปลา ฯลฯ คุณสามารถเชื่อมต่อเครื่องทำความร้อนที่มีกำลังสูงถึง 500 W ได้ เทอร์โมสตัทประกอบด้วยอุปกรณ์เกณฑ์ (บนทรานซิสเตอร์ T1 และ T1) รีเลย์อิเล็กทรอนิกส์ (บนทรานซิสเตอร์ TZ และ ไทริสเตอร์ D10) และแหล่งจ่ายไฟ เซ็นเซอร์อุณหภูมิคือเทอร์มิสเตอร์ R5 ซึ่งรวมอยู่ในปัญหาการจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับฐานของทรานซิสเตอร์ T1 ของอุปกรณ์เกณฑ์ หากสภาพแวดล้อมมีอุณหภูมิที่ต้องการ ทรานซิสเตอร์อุปกรณ์เกณฑ์ T1 จะถูกปิด และ T1 จะเปิด ในกรณีนี้ทรานซิสเตอร์ TZ และไทริสเตอร์ D10 ของรีเลย์อิเล็กทรอนิกส์จะปิดและไม่ได้จ่ายแรงดันไฟหลักให้กับฮีตเตอร์ เมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมลดลง ความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์จะเพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าที่ฐานของทรานซิสเตอร์ T1 เพิ่มขึ้น Triac TS112 และวงจรบนนั้น เมื่อถึงเกณฑ์การทำงานของอุปกรณ์ ทรานซิสเตอร์ T1 จะเปิดขึ้นและ T2 จะปิด นี่จะทำให้ทรานซิสเตอร์ T3 เปิดขึ้นมา แรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏทั่วตัวต้านทาน R9 จะถูกจ่ายระหว่างแคโทดและอิเล็กโทรดควบคุมของไทริสเตอร์ D10 และจะเพียงพอที่จะเปิดได้ แรงดันไฟหลักจะถูกส่งไปยังฮีตเตอร์ผ่านไทริสเตอร์และไดโอด D6-D9 เมื่ออุณหภูมิโดยรอบถึงค่าที่ต้องการเทอร์โมสตัทจะปิดแรงดันไฟฟ้าจากฮีตเตอร์ ตัวต้านทานแบบแปรผัน R11 ใช้เพื่อกำหนดขีดจำกัดของอุณหภูมิที่คงไว้ เทอร์โมสตัทใช้เทอร์มิสเตอร์ MMT-4 Transformer Tr1 สร้างขึ้นบนแกน Ш12х25 ขดลวด I มีลวด PEV-1 0.1 จำนวน 8,000 รอบ และขดลวด II มีลวด PEV-1 0.4 จำนวน 170 รอบ A. STOYANOV Zagorsk...
สำหรับวงจร "AC Detector"
อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจสอบตัวนำที่มีกระแสสลับไหลผ่าน ความไวของอุปกรณ์นั้นทำให้สามารถติดตามตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า 250 mA ขึ้นไปแบบไม่สัมผัสได้ ในรูป 1 แสดงพื้นฐานทางไฟฟ้า โครงการอุปกรณ์ เซ็นเซอร์กระแสไฟฟ้าสลับที่มีความถี่เครือข่ายในครัวเรือน (50 Hz) คือตัวเหนี่ยวนำ L1 L1 ทำในรูปแบบของแกนรูปตัวยูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5 ซม. โดยมีลวดที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กจำนวน 800 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.15...0.25 มม. เป็นแผล (รูปที่ 2) แกนคอยล์ สามารถนำมาจากส่วนกลางของหม้อแปลงระหว่างเวทีหรือ LF หรือกระดิ่งแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดเล็ก ข้อกำหนดหลักสำหรับแกนกลางคือเมื่อพันขดลวด L1 ตัวนำควบคุมจะต้องถูกเกลียวอย่างอิสระผ่านศูนย์กลางของขดลวด (เส้นผ่านศูนย์กลางสามารถมีได้หลายหน่วยหรือหลายสิบมิลลิเมตร) ควรสังเกตว่าควรส่งสายทดสอบเพียงเส้นเดียว (เฟสหรือเป็นกลาง) ผ่านเซ็นเซอร์เนื่องจากหากมีตัวนำสองตัวอยู่ภายใน เซ็นเซอร์สนามแม่เหล็กอาจได้รับการชดเชย และอุปกรณ์จะไม่ตอบสนองต่อกระแสที่ไหลในตัวนำอย่างเหมาะสม วงจรจับเวลาสำหรับการเปิดโหลดเป็นระยะเมื่อทำการทดลองกับอุปกรณ์นั้นจะใช้สายเคเบิลเครือข่ายคู่ซึ่งมีการตัดฉนวนตามยาวโดยสร้างตัวนำไฟฟ้าสองตัวแยกกันซึ่งหนึ่งในนั้นวางอยู่ในกริปเปอร์รูปตัวยู ใน ขดลวดของกริปเปอร์แม่เหล็ก (เซ็นเซอร์รูปตัวยู) จะเกิดแรงดันไฟฟ้าประมาณ 4 mV เมื่อตรวจสอบสายเครือข่ายที่มีกระแสไฟฟ้า 250 mA (สอดคล้องกับกำลังไฟที่ใช้โดยโหลด 55 W ที่แรงดันไฟฟ้าเครือข่าย 220 V) . สัญญาณจากแม่เหล็กจะถูกขยาย 200 เท่าโดยแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการ DA1.1 จากนั้นตรวจพบโดยเครื่องตรวจจับพีค VD1, C2 และ...
สำหรับโครงการ "อัตโนมัติสำหรับรดน้ำต้นไม้"
เครื่องใช้ไฟฟ้าระบบอัตโนมัติสำหรับรดน้ำต้นไม้ตามหลักการ โครงการเครื่องจักรธรรมดาที่มีการให้อาหาร น้ำไปยังพื้นที่ควบคุมดิน (เช่น ในเรือนกระจก) เมื่อความชื้นลดลงต่ำกว่าระดับหนึ่งดังแสดงในรูป อุปกรณ์ประกอบด้วยตัวติดตามตัวปล่อยบนทรานซิสเตอร์ V1 และทริกเกอร์ Schmitt (ทรานซิสเตอร์ V2 และ V4) แอคชูเอเตอร์ถูกควบคุมโดยรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า K1 เซ็นเซอร์ความชื้นเป็นอิเล็กโทรดโลหะหรือคาร์บอนสองตัว แช่อยู่ในดิน เมื่อดินค่อนข้างชื้น ความต้านทานระหว่างอิเล็กโทรดมีน้อย ดังนั้น ทรานซิสเตอร์ V2 จะเปิด ทรานซิสเตอร์ V4 จะปิด และรีเลย์ K1 จะถูกตัดพลังงาน เมื่อดินแห้ง ความต้านทานของดิน ระหว่างอิเล็กโทรดจะเพิ่มขึ้น แรงดันไบแอสที่ฐานของทรานซิสเตอร์ V1 และ V3 จะลดลง ในที่สุด เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ฐานของทรานซิสเตอร์ V1 ทรานซิสเตอร์ V4 จะเปิดขึ้นและรีเลย์ K1 จะถูกเปิดใช้งาน หน้าสัมผัส (ไม่แสดงในรูป) ปิดวงจรสำหรับเปิดแดมเปอร์หรือปั๊มไฟฟ้าซึ่งจ่ายพื้นที่ควบคุมของดินเพื่อการรดน้ำ วงจรไฟฟ้าของปั๊ม Azovets เมื่อความชื้นเพิ่มขึ้น ความต้านทานของดินระหว่างอิเล็กโทรดจะลดลงหลังจากถึงค่าที่ต้องการ ทรานซิสเตอร์ V2 จะเปิดขึ้น ทรานซิสเตอร์ V4 จะปิด และรีเลย์จะไม่ทำงาน การรดน้ำหยุด ตัวต้านทานผันแปร R2 จะกำหนดเกณฑ์การทำงานของอุปกรณ์ ซึ่งจะกำหนดความชื้นในดินในพื้นที่ควบคุมในท้ายที่สุด การป้องกันทรานซิสเตอร์ V4 จากแรงดันไฟกระชากของขั้วลบเมื่อรีเลย์ K1 ถูกปิดจะดำเนินการโดยไดโอด V3 "Elecnronique pratique" (ฝรั่งเศส), N 1461 หมายเหตุ อุปกรณ์สามารถใช้ทรานซิสเตอร์ KT316G (V1, V2), KT602A (V4) และไดโอด D226 (V3) ได้....
สำหรับวงจร "แสดงระดับสัญญาณอย่างง่ายที่ IN13"
สำหรับนักออกแบบวิทยุสมัครเล่น ตัวบ่งชี้สัญญาณง่ายๆ บน IN13 วงจรค่อนข้างเก่า แต่ค่อนข้างง่าย และอาจเป็นประโยชน์กับบางคนเป็นตัวบ่งชี้สัญญาณเอาท์พุต ULF โดยหลักการแล้วยังสามารถใช้เป็นโวลต์มิเตอร์เชิงเส้นได้ด้วยการเปลี่ยนส่วนอินพุต IN13 เป็นตัวบ่งชี้การปล่อยก๊าซในรูปของหลอดแก้วยาวประมาณ 13 ซม. ทรานซิสเตอร์ยังสามารถใช้กับไฟฟ้าแรงสูงสมัยใหม่บางรุ่นได้ ..
สำหรับแผนภาพ "หน่วยควบคุมปั๊ม"
หน่วยควบคุมปั๊มอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคหากต้องการเติมอ่างเก็บน้ำเป็นระยะหรือในทางกลับกัน เอาของเหลวออกจากถัง คุณสามารถใช้อุปกรณ์ที่เป็นพื้นฐาน โครงการซึ่งแสดงไว้ในรูปที่. 1 และการออกแบบอยู่ในรูป 2. การใช้เซ็นเซอร์กกมีข้อดีบางประการ - ไม่มีการสัมผัสทางไฟฟ้าระหว่างของเหลวและหน่วยอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งช่วยให้สามารถใช้สูบน้ำควบแน่นผสมกับน้ำมัน ฯลฯ นอกจากนี้การใช้เซ็นเซอร์เหล่านี้ เพิ่มความน่าเชื่อถือของตัวเครื่องและความทนทานของการทำงาน รูปที่ 1: ในโหมดอัตโนมัติ อุปกรณ์ทำงานดังนี้ เมื่อของเหลวในถังเพิ่มขึ้น วงแหวนแม่เหล็กถาวร 8 (รูปที่ 2) ซึ่งติดอยู่กับแกน 6 ที่เชื่อมต่อกับลูกลอย 9 จะเข้าใกล้สวิตช์กกด้านบน 3 (SF2 ในแผนภาพ) จากด้านล่างและทำให้มัน ปิด. วงจร VHF SCR VS1 เปิดขึ้นรีเลย์ K1 ถูกเปิดใช้งานโดยเปิดมอเตอร์ไฟฟ้าของปั๊มที่มีหน้าสัมผัส K1.1 และ K1.2 และปิดกั้นตัวเองด้วยหน้าสัมผัส K1.3 (หากรีเลย์ไม่ปิดกั้นตัวเองอย่างชัดเจนจะต้องขดลวดของมัน บายพาสด้วยตัวเก็บประจุออกไซด์ที่มีความจุ 10 ... 50 μF) Puc2 ปั๊มจะสูบของเหลวออกระดับในถังจะลดลงเมื่อเข้าใกล้ระดับล่างที่ตั้งไว้ แม่เหล็กเข้าใกล้ Gorkom 2 (SF3 ตามแผนภาพ) ที่มีลักษณะด้านล่างของของเหลว (โพรบ) B1; - รีเซ็ตวงจร C5-R4; - ตัวแบ่งแรงดันตัวต้านทาน R1-R2 พร้อมตัวเก็บประจุลดเสียงรบกวน C1 - ตัวจับเวลาช็อตเดียวครั้งแรกตามองค์ประกอบ DD1.1 วงจรควบคุมกระแส T160 C2 R3, วีดี2, วีดี3; - ตัวจับเวลานัดเดียวครั้งที่สอง - DD1.2, C6, VD6, R8 พร้อมอุปกรณ์ทริกเกอร์ตามองค์ประกอบ VT2, R5; - องค์ประกอบลอจิคัล 2OR - VD4, VD5, R6; - สวิตช์ปัจจุบันบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม VT1 พร้อมโหลดรวมบนองค์ประกอบ HL1, HL2 C4 และแอคทีฟออด A1 พร้อมเครื่องกำเนิดและตัวส่งสัญญาณในตัวในตัวเครื่องเดียว เมื่อปิดสวิตช์สลับ "พลังงาน" SA1 ICU จะถูกตั้งค่าเป็นโหมดสแตนด์บายและยังคงอยู่ในสถานะนี้จนกว่าจะมีความต้านทาน เซ็นเซอร์เยี่ยมมาก กล่าวคือ เซ็นเซอร์แห้ง เมื่อไร...
บทความนี้อธิบายถึงการใช้ไทริสเตอร์และให้การทดลองที่เรียบง่ายและมองเห็นได้เพื่อศึกษาหลักการทำงานของไทริสเตอร์ นอกจากนี้ยังมีคำแนะนำที่เป็นประโยชน์สำหรับการตรวจสอบและการเลือกไทริสเตอร์อีกด้วย
เครื่องหรี่แบบโฮมเมด
แม้จะมีอุปกรณ์ดังกล่าววางจำหน่ายหลากหลายและพร้อมใช้งาน แต่คุณสามารถประกอบเครื่องหรี่ได้โดยใช้วงจรสมัครเล่นที่ค่อนข้างง่าย
นอกจาก เครื่องหรี่การควบคุมแสงไม่จำเป็นเลยคุณสามารถปรับให้เข้ากับหัวแร้งได้ โดยทั่วไปมีแอปพลิเคชั่นมากมายอุปกรณ์สำเร็จรูปมีประโยชน์เสมอ
อุปกรณ์ดังกล่าวเกือบทั้งหมดผลิตขึ้นโดยใช้ไทริสเตอร์ซึ่งควรค่าแก่การพูดคุยแยกกันหรืออย่างน้อยก็สั้น ๆ เพื่อให้หลักการทำงาน ตัวควบคุมไทริสเตอร์มีความชัดเจนและเข้าใจได้
มาทำซ้ำอะไรบางอย่างกันเถอะ!
ประเภทของไทริสเตอร์
ชื่อ ไทริสเตอร์หมายถึงหลายประเภทหรือตามที่พวกเขากล่าวว่าเป็นตระกูลอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นโครงสร้างสี่ชั้น p และ n ก่อตัวเป็นสามทางแยก p-n (ตัวอักษรละติน p-n: จากบวกและลบ) ติดต่อกัน
ข้าว. 1. ไทริสเตอร์
หากได้ข้อสรุปจากบริเวณสุดขั้ว p n อุปกรณ์ที่ได้จะเรียกว่าไดโอดไทริสเตอร์ในอีกทางหนึ่ง ไดนิสเตอร์. มีลักษณะคล้ายกับไดโอดซีรีส์ D226 หรือ D7Zh มีเพียงไดโอดเท่านั้นที่มีจุดเชื่อมต่อ p-n เพียงจุดเดียว การออกแบบและวงจรของไดนิสเตอร์ประเภท KN102 แสดงในรูปที่ 2
แผนภาพการเชื่อมต่อก็แสดงอยู่ที่นั่นด้วย หากเราได้ข้อสรุปจากจุดเชื่อมต่อ pn อีกจุดหนึ่ง เราจะได้ไทริสเตอร์แบบไตรโอด เรียกว่า ไทริสเตอร์ ตัวเรือนหนึ่งตัวสามารถมี SCR ได้สองตัวในคราวเดียว โดยเชื่อมต่อแบบขนานกัน การออกแบบนี้เรียกว่า triac และออกแบบมาเพื่อทำงานในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับเนื่องจากสามารถผ่านแรงดันไฟฟ้าครึ่งวงจรบวกและลบได้
รูปที่ 2 โครงสร้างภายในและวงจรการเชื่อมต่อของไดโอดไทริสเตอร์ KN102
ขั้วแคโทด พื้นที่ n เชื่อมต่อกับตัวเครื่อง และขั้วบวกผ่านฉนวนแก้วเชื่อมต่อกับพื้นที่ p ดังแสดงในรูปที่ 1 การรวมไดนิสเตอร์ไว้ในวงจรไฟฟ้าก็แสดงให้เห็นเช่นกัน โหลดต้องต่อเข้ากับวงจรไฟฟ้าแบบอนุกรมกับไดนิสเตอร์เหมือนกับว่าเป็นไดโอดธรรมดา รูปที่ 3 แสดงคุณลักษณะโวลต์-แอมแปร์ของไดนิสเตอร์
รูปที่ 3 ลักษณะเฉพาะของโวลต์-แอมแปร์ของไดนิสเตอร์
จากคุณลักษณะนี้ เห็นได้ชัดเจนว่าแรงดันไฟฟ้าสามารถจ่ายให้กับไดนิสเตอร์ได้ทั้งในทิศทางย้อนกลับ (ในไตรมาสซ้ายล่างของรูป) และในทิศทางไปข้างหน้า ดังที่แสดงในมุมขวาบนของรูป ในทิศทางตรงกันข้ามลักษณะจะคล้ายกับของไดโอดทั่วไป: กระแสย้อนกลับที่ไม่มีนัยสำคัญจะไหลผ่านอุปกรณ์และใคร ๆ ก็สามารถสรุปได้ว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าเลย
สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่าคือสาขาตรงของคุณลักษณะ ถ้าแรงดันไฟฟ้าจ่ายไปที่ไดนิสเตอร์ในทิศทางไปข้างหน้าแล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้น กระแสไฟฟ้าที่ผ่านไดนิสเตอร์จะมีค่าน้อยและจะเปลี่ยนแปลงเล็กน้อย แต่จนกว่าจะถึงค่าหนึ่งเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าเปิดไดนิสเตอร์ ในรูปนี้ระบุเป็น Uincl
ที่แรงดันไฟฟ้านี้ กระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเหมือนหิมะถล่มเกิดขึ้นในโครงสร้างสี่ชั้นภายใน ไดนิสเตอร์จะเปิดและเข้าสู่สถานะการนำไฟฟ้า ตามที่เห็นได้จากพื้นที่ที่มีความต้านทานเชิงลบต่อคุณลักษณะ แรงดันไฟฟ้าของส่วนแคโทด-แอโนดจะลดลงอย่างรวดเร็ว และกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านไดนิสเตอร์จะถูกจำกัดโดยโหลดภายนอกเท่านั้น ในกรณีนี้คือ ความต้านทานของตัวต้านทาน R1 สิ่งสำคัญคือกระแสไฟถูกจำกัดไว้ที่ระดับไม่สูงกว่าค่าสูงสุดที่อนุญาตซึ่งระบุไว้ในข้อมูลอ้างอิง
กระแสหรือแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตคือค่าที่รับประกันการทำงานปกติของอุปกรณ์เป็นเวลานาน นอกจากนี้คุณควรใส่ใจกับความจริงที่ว่ามีพารามิเตอร์เพียงตัวเดียวเท่านั้นถึงค่าสูงสุดที่อนุญาต: หากอุปกรณ์ทำงานในโหมดกระแสสูงสุดที่อนุญาต แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานควรต่ำกว่าค่าสูงสุดที่อนุญาต มิฉะนั้นจะไม่รับประกันการทำงานปกติของอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ แน่นอนว่าไม่จำเป็นต้องพยายามเป็นพิเศษเพื่อให้ได้พารามิเตอร์ที่อนุญาตสูงสุด แต่ถ้าสิ่งนี้เกิดขึ้น...
กระแสตรงนี้จะไหลผ่านไดนิสเตอร์จนกระทั่งไดนิสเตอร์ถูกปิดไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง ในการทำเช่นนี้จำเป็นต้องหยุดการไหลของกระแสตรง ซึ่งสามารถทำได้สามวิธี: เปิดวงจรไฟฟ้า, ลัดวงจรไดนิสเตอร์โดยใช้จัมเปอร์ (กระแสทั้งหมดจะผ่านจัมเปอร์และกระแสที่ผ่านไดนิสเตอร์จะเป็นศูนย์) หรือเปลี่ยนขั้วของแรงดันไฟจ่ายเป็น ขั้วตรงข้าม สิ่งนี้จะเกิดขึ้นหากคุณจ่ายไฟให้กับไดนิสเตอร์และโหลดด้วยกระแสสลับ วิธีการสลับแบบเดียวกันนี้ใช้กับไทริสเตอร์แบบไตรโอด - ไทริสเตอร์
เครื่องหมาย Dinistor
ประกอบด้วยตัวอักษรและตัวเลขหลายตัว อุปกรณ์ภายในประเทศที่พบบ่อยและเข้าถึงได้คือซีรีส์ KN102 (A, B... I) ตัวอักษรตัวแรก K ระบุว่านี่คืออุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ซิลิคอน N ว่าเป็นไดนิสเตอร์ ตัวเลข 102 คือหมายเลขการพัฒนา แต่ตัวอักษรตัวสุดท้ายจะกำหนดแรงดันไฟฟ้าในการเปิดเครื่อง
หนังสืออ้างอิงทั้งหมดจะไม่พอดีกับที่นี่ แต่ควรสังเกตว่า KN102A มีแรงดันสวิตชิ่งที่ 20V, KN102B 28V และ KN102I อยู่แล้วมากถึง 150V เมื่ออุปกรณ์เปิดแบบอนุกรม แรงดันไฟเปิดจะเพิ่มขึ้น เช่น KN102A สองตัวจะให้แรงดันไฟเปิดรวม 40V ไดนิสเตอร์ที่ผลิตสำหรับอุตสาหกรรมการป้องกันประเทศจะมีหมายเลข 2 แทนที่จะเป็นตัวอักษรตัวแรก K กฎเดียวกันนี้ยังใช้ในการทำเครื่องหมายของทรานซิสเตอร์ด้วย
ตรรกะของการดำเนินการไดนิสเตอร์นี้ช่วยให้คุณสามารถรวบรวมได้เพียงพอ เครื่องกำเนิดพัลส์อย่างง่าย. แผนภาพของตัวเลือกใดตัวเลือกหนึ่งแสดงในรูปที่ 4
รูปที่ 4 เครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนไดนิสเตอร์
หลักการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นค่อนข้างง่าย: แรงดันไฟหลักที่แก้ไขโดยไดโอด VD1 ผ่านตัวต้านทาน R1 จะชาร์จตัวเก็บประจุ C1 และทันทีที่แรงดันไฟฟ้าถึงแรงดันไฟฟ้าสลับของไดนิสเตอร์ VS1 ตัวหลังจะเปิดขึ้นและตัวเก็บประจุจะถูกคายประจุ ผ่านหลอดไฟ EL1 ซึ่งให้แสงแฟลชสั้น ๆ หลังจากนั้นจึงทำซ้ำกระบวนการในตอนแรก ในวงจรจริง แทนที่จะติดตั้งหลอดไฟ สามารถติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าได้ จากขดลวดเอาต์พุตที่สามารถถอดพัลส์ออกได้ เพื่อใช้เพื่อจุดประสงค์บางอย่าง เช่น เป็นพัลส์เปิด
1 วัตถุประสงค์
1.1 บล็อกของแอมพลิฟายเออร์ไทริสเตอร์ BTU (ต่อไปนี้เรียกว่า "อุปกรณ์") ซึ่งสร้างขึ้นบนพื้นฐานของรีเลย์สามเฟสออปโตอิเล็กทรอนิกส์เซมิคอนดักเตอร์โซลิดสเตตได้รับการออกแบบมาเพื่อเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวหรือสามเฟสที่จ่ายให้กับไดรฟ์ไฟฟ้าของ ตัวกระตุ้น
อินพุตแยกของอุปกรณ์ "เปิด" "ปิด" และ "บล็อก" ซึ่งให้การควบคุม ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานกับวงจรที่ประกอบด้วย "หน้าสัมผัสแบบแห้ง" และไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟเพิ่มเติม
อุปกรณ์มีเอาต์พุตบ่งชี้กระแสเกินแยกแบบแยกในรูปแบบ "หน้าสัมผัสแบบแห้ง" แบบเปิดตามปกติ
อุปกรณ์จะตรวจสอบการใช้กระแสไฟของไดรฟ์ไฟฟ้าในเฟส B และ C ในกรณีเกิดเหตุฉุกเฉิน เช่นเดียวกับการตัดไฟออกจากวงจรป้องกัน วงจรกำลังจะเปิดโดยรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าที่เชื่อมต่อก่อนรีเลย์เซมิคอนดักเตอร์
1.2
สภาพการทำงานและระดับการป้องกันของอุปกรณ์
1.2.1 ค่าที่กำหนดของปัจจัยทางภูมิอากาศ - ตาม GOST 15150 สำหรับประเภทการปรับเปลี่ยนภูมิอากาศ UHL4, ประเภทบรรยากาศ II (อุตสาหกรรม)
1.2.2 ระดับการป้องกันอุปกรณ์ IP20 ตาม GOST 14254 (การป้องกันจากวัตถุแปลกปลอมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 12.5 มม.)
2 ข้อมูลทางเทคนิค
2.1
ลักษณะอุปกรณ์:
– จำนวนอินพุตแยกสำหรับเชื่อมต่อการควบคุมภายนอก – สาม;
- จำนวนเอาต์พุตแยกสำหรับระบุโอเวอร์โหลดในวงจรกำลังของอุปกรณ์ - หนึ่งอัน
– จำนวนเฟสสวิตช์ – สาม;
– เฟสย้อนกลับได้ – B และ C
2.2 ที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์มีไฟ LED OPERATION สีเขียวและสีแดง OVERLOAD ปุ่ม RESET และขั้วต่อขั้วต่อ CONTROL, INPUT 380 V และ OUTPUT 380 V
2.3
พารามิเตอร์และคุณลักษณะทางไฟฟ้า
2.3.1 อุปกรณ์ได้รับพลังงานจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่ภายนอก (24 ± 0.24) V
2.3.2 การใช้กระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์ผ่านวงจร +24 V ไม่เกิน 180 mA
2.3.3 เวลาในการสร้างโหมดการทำงานไม่เกิน 10 วินาที
2.3.4 ในแง่ของระดับการป้องกันไฟฟ้าช็อต อุปกรณ์ดังกล่าวอยู่ในระดับการป้องกัน 0 ตามข้อกำหนดของ GOST 12.2.007.0
2.3.5 แรงดันไฟฟ้าของฉนวนระหว่างวงจรกำลังของอุปกรณ์และวงจรควบคุม รวมถึงวงจร +24 V สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าทดสอบที่ ~1500 V, 50 Hz ในสภาพภูมิอากาศปกติ โดยไม่มีการพังทลายและพื้นผิวทับซ้อนกัน
2.3.6 ความต้านทานฉนวนของวงจรไฟฟ้ากำลังสัมพันธ์กับวงจรควบคุมและวงจร +24 V ไม่น้อยกว่า 20 MOhm ในสภาพภูมิอากาศปกติ
2.4 อุปกรณ์ได้รับการออกแบบเพื่อการทำงานต่อเนื่อง
2.5
พารามิเตอร์ของอินพุตแบบแยกของอุปกรณ์:
- ศูนย์ตรรกะ (หนึ่ง) ที่อินพุต "เปิด", "ปิด" สอดคล้องกับสถานะเปิด (ปิด) ของหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์
– แรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ลอจิกที่อินพุต “การบล็อก” ตั้งแต่ 0 ถึง 1 V;
- ตรรกะที่อินพุต "การปิดกั้น" สอดคล้องกับสถานะเปิดของหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์
– ระยะเวลาต่ำสุดของหน่วยโลจิคัลหรือศูนย์โลจิคัลคือ 0.1 วินาที
– กระแสไฟในวงจร “เปิด”, “ปิด” และ “บล็อค” ตั้งแต่ 15 ถึง 24 mA
2.6
จำกัดพารามิเตอร์ของคีย์อุปกรณ์:
– แรงดันไฟฟ้าสวิตชิ่งสวิตช์ไฟไม่เกิน 380 V, 50 Hz;
– กระแสไฟสลับของสวิตช์ไฟไม่เกิน 3 A
– แรงดันไฟฟ้าสวิตชิ่งของสวิตช์โอเวอร์โหลดไม่เกิน ± 36 V
– กระแสสวิตชิ่งของสวิตช์โอเวอร์โหลดไม่เกิน 0.5 A
2.7 อุปกรณ์นี้ป้องกันการโอเวอร์โหลดและการลัดวงจรในเฟส B และ C
2.8 ค่าของกระแสการทำงานของการป้องกันวงจรจ่ายไฟของไดรฟ์ไฟฟ้าคือ (4.3 ± 0.5) A เวลาดำเนินการคือ 2.0 ถึง 20 วินาที
บันทึก
อนุญาตให้ลดเวลาตอบสนองการป้องกันเมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้น
2.9
ความน่าเชื่อถือ
2.9.1 เวลาเฉลี่ยระหว่างความล้มเหลวของอุปกรณ์คืออย่างน้อย 100,000 ชั่วโมง
2.9.2 อายุการใช้งานของอุปกรณ์คือ 14 ปี
3 โครงสร้างทั่วไปและหลักการทำงานของอุปกรณ์
3.1 อุปกรณ์นี้สร้างขึ้นบนพื้นฐานของรีเลย์สามเฟสออปโตอิเล็กทรอนิกส์แบบเซมิคอนดักเตอร์โซลิดสเตต (ต่อไปนี้จะเรียกว่า "PR") และมีวัตถุประสงค์เพื่อควบคุมไดรฟ์ไฟฟ้าแอคชูเอเตอร์แบบเฟสเดียวหรือสามเฟส
3.2 จ่ายแรงดันไฟฟ้าสามเฟสสำหรับแอคชูเอเตอร์สามเฟสหรือแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวสำหรับแอคชูเอเตอร์เฟสเดียวจะจ่ายให้กับรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้วงจรไฟฟ้าและขดลวดมอเตอร์ของระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าไม่ทำงานเมื่อมีการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ ปิดหรือในกรณีฉุกเฉิน
3.3 แรงดันไฟฟ้าควบคุมสำหรับ PR ถูกสร้างขึ้นโดยวงจรที่จับคู่กับวงจรภายนอก ลำดับที่เหมาะสมของวงจรสวิตชิ่งกำลังถูกกำหนดโดยตารางที่ 1
ตารางที่ 1
| อินพุตแบบแยกของอุปกรณ์ (วงจรของขั้วต่อ “ควบคุม”) | วงจรไฟฟ้า (อินพุต/เอาต์พุต) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| จังหวะตรง | จังหวะย้อนกลับ | ||||||
| ล็อค | เปิด | ปิด | เฟส ก | เฟส บี | เฟส ซี | เฟส C (B) | เฟส B (C) |
| ร | ร | ร | ร | ร | ร | ร | ร |
| ซี | ซี | ร | ซี | ซี | ซี | ร | ร |
| ซี | ร | ซี | ซี | ร | ร | ซี | ซี |
| ซี | ซี | ซี | ร | ร | ร | ร | ร |
| ซี | ร | ป | ร | ร | ร | ร | ร |
หมายเหตุ:
1. P - เปิด;
2. Z - ปิด
3.4 อุปกรณ์ประกอบด้วยองค์ประกอบที่ไม่ใช่เชิงเส้น (วาริสเตอร์) ที่ใช้เป็นการป้องกัน PR และหม้อแปลงกระแสที่ให้คุณควบคุมค่าปัจจุบันของกระแสในเฟส B และ C
3.5 การก่อตัวของอัลกอริธึมการทำงานของอุปกรณ์นั้นมาจากไมโครคอนโทรลเลอร์
3.6 ที่แผงด้านหน้าของอุปกรณ์จะมีขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อวงจรอินพุตและเอาต์พุตของอุปกรณ์, ไฟ LED แสดงการทำงานสีเขียว และไฟ LED OVERLOAD สีแดง
3.7 อุปกรณ์ประกอบด้วยบอร์ดสองตัว: บอร์ดของเซลล์วงจรไฟฟ้า NSC และบอร์ดของเซลล์ป้องกัน YaZ บอร์ด YSC ประกอบด้วยขั้วต่อเทอร์มินัล รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า และองค์ประกอบการป้องกัน PR PR ได้รับการติดตั้งบนแผงโลหะที่เชื่อมต่อกับ YSC ผ่านบุชชิ่งโพลีสไตรีน บอร์ด YAZ ประกอบด้วยองค์ประกอบของวงจรที่ตรงกันและเซ็นเซอร์ปัจจุบัน ไฟ LED แสดงการทำงานและโอเวอร์โหลด และปุ่มรีเซ็ต
กล่องพลาสติก CM175 จาก Phoenix Contact GmbH & Co. ถูกใช้เป็นตัวเครื่อง ฐานของตัวเครื่องที่ติดตั้งแผงวงจรพิมพ์ปิดอยู่โดยมีฝาปิดพร้อมสลัก ที่แผงด้านหน้า (ฝาครอบ) มีแผ่นป้ายตกแต่งที่อธิบายลักษณะสำคัญของอุปกรณ์ ฝาครอบมีหน้าต่างสำหรับเชื่อมต่อวงจรอินพุตและเอาต์พุตของอุปกรณ์ผ่านขั้วต่อเทอร์มินัลรูสำหรับไฟ LED และปุ่ม
อุปกรณ์ได้รับการติดตั้งบนรางยึด EN 50 02235x7.5 Phoenix Contact GmbH & Co. (รางปีกนก).
4 การออกแบบและการทำงานของส่วนประกอบของอุปกรณ์
4.1 อุปกรณ์ได้รับพลังงานและควบคุมผ่านตัวเชื่อมต่อ “การควบคุม” ซึ่งสร้างโดยใช้ขั้วต่อเทอร์มินัล FRONT 2.5–H/SA5 จาก Phoenix Contact GmbH & Co. ชื่อและวัตถุประสงค์ของวงจรแสดงไว้ในตารางที่ 2
ตารางที่ 2
| เบอร์ติดต่อ | ชื่อสัญญาณ | วัตถุประสงค์ |
|---|---|---|
| 1 | เปิด | เอาต์พุตแหล่งจ่ายไฟ Pin 2 |
| 2 | ||
| 3 | ปิด | เอาต์พุตแหล่งจ่ายไฟ Pin 4 |
| 4 | ปกติเปิดอินพุตหน้าสัมผัสแบบแห้ง | |
| 5 | ล็อค | เอาต์พุตแหล่งจ่ายไฟ Pin 6 |
| 6 | ปกติเปิดอินพุตหน้าสัมผัสแบบแห้ง | |
| 7, 8 | โอเวอร์โหลด | โดยปกติแล้วจะเปิดเอาต์พุตหน้าสัมผัสแบบแห้ง |
| 9 | +24 วี | วงจรไฟฟ้าของหน่วย |
| 10 | ทั่วไป |
4.2 เซลล์วงจรไฟฟ้า กสทช
NSC สร้างขึ้นบนพื้นฐานของรีเลย์กระแสสลับสามเฟสออปโตอิเล็กทรอนิกส์เซมิคอนดักเตอร์โซลิดสเตตพร้อมการควบคุมการเปลี่ยนเฟสผ่าน "ศูนย์" 5P55.30TMA-10-8-D8 ESNK.431162.001 TU
เซลล์ประกอบด้วยวงจรป้องกันสำหรับเซมิสเตอร์สวิตชิ่งภายในของ PR ในระหว่างการกลับโหลดจากไฟกระชากของแรงดันไฟหลักสามเฟสและการลัดวงจรแบบเฟสต่อเฟส
การควบคุมค่ากระแสของกระแสของเฟส B และ C นั้นมาจากหม้อแปลงกระแสสองตัว วงจรไฟฟ้าเชื่อมต่อผ่านขั้วต่อเทอร์มินัล FRONT 4–H–7.62 จาก Phoenix Contact GmbH & Co.
4.3 เซลล์ป้องกัน YaZ
YaZ มีส่วนประกอบดังต่อไปนี้:
– วงจรเรียงกระแสแบบเต็มคลื่นสองช่องสัญญาณ
– สองช่องทางของตัวเปรียบเทียบปัจจุบัน
– ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ให้อัลกอริธึมการทำงานของ BTU
– ออปโตคัปเปลอร์ที่ให้การแยกกระแสไฟฟ้าระหว่างวงจร BTU และวงจรส่งสัญญาณโอเวอร์โหลดของผู้ใช้
– ตัวขับบ่งชี้การทำงานปกติของเซลล์ (LED OPERATION)
– ไดรเวอร์บ่งชี้อุปกรณ์โอเวอร์โหลด (ไฟ LED โอเวอร์โหลด);
– ไดรเวอร์สำหรับคืนอุปกรณ์กลับสู่โหมดการทำงานปกติ (ปุ่ม RESET)
– หน่วยสำหรับเชื่อมต่อและป้องกันวงจรควบคุม PR
– แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าสำรองที่เสถียรซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าจ่าย + 5 V จากแรงดันไฟฟ้า + 24 V
– ขั้วต่อสำหรับเชื่อมต่อวงจรควบคุมและวงจรกำลัง
5 เนื้อหาของการจัดส่ง
อุปกรณ์มาพร้อมกับ:
6 ขนาดและน้ำหนัก
6.1 ขนาดโดยรวมของอุปกรณ์ไม่เกิน 175x155x159 มม.
6.2 น้ำหนักไม่เกิน 1.8 กก.
7 การติดตั้งอุปกรณ์
7.1 อุปกรณ์ได้รับการติดตั้งบนราง DIN มาตรฐาน ซึ่งติดตั้งภายในตู้หรือบนผนังในแนวนอน
7.2 ข้อมูลการติดตั้งและไดอะแกรมสำหรับการเชื่อมต่ออุปกรณ์ภายนอกเข้ากับอุปกรณ์มีอยู่ในคู่มือการใช้งาน UNKR.468364.002 RE
8 ข้อมูลเพิ่มเติม
ข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับคุณลักษณะทางเทคนิค หลักการทำงาน การติดตั้ง การเตรียมการใช้งาน และขั้นตอนการทำงานของอุปกรณ์มีอยู่ในคู่มือการใช้งาน UNKR.468364.002 RE
- อุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ การออกแบบโดยใช้เซมิคอนดักเตอร์ผลึกเดี่ยวที่มีจุดเชื่อมต่อ p-n ตั้งแต่ 3 จุดขึ้นไป
การดำเนินการแสดงถึงการมีสองขั้นตอนที่มั่นคง:
- “ปิด” (ระดับการนำไฟฟ้าต่ำ);
- “เปิด” (ระดับการนำไฟฟ้าสูง)
ไทริสเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ของสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์กำลัง อีกชื่อหนึ่งสำหรับพวกเขาคือไทริสเตอร์แบบดำเนินการเดี่ยว อุปกรณ์นี้ช่วยให้คุณควบคุมผลกระทบของโหลดที่ทรงพลังผ่านแรงกระตุ้นเล็กน้อย
ตามลักษณะแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันของไทริสเตอร์การเพิ่มขึ้นของกระแสในนั้นจะกระตุ้นให้เกิดแรงดันไฟฟ้าลดลงนั่นคือความต้านทานส่วนต่างเชิงลบจะปรากฏขึ้น
นอกจากนี้ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้ยังสามารถเชื่อมต่อวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 5,000 โวลต์ และกระแสไฟฟ้าสูงถึง 5,000 แอมป์ (ที่ความถี่ไม่เกิน 1,000 เฮิรตซ์)
ไทริสเตอร์ที่มีขั้วสองและสามขั้วเหมาะสำหรับการทำงานกับกระแสตรงและกระแสสลับ บ่อยครั้งที่หลักการทำงานของพวกเขาถูกเปรียบเทียบกับการทำงานของไดโอดเรียงกระแสและเชื่อกันว่าพวกมันเป็นอะนาล็อกที่เต็มเปี่ยมของวงจรเรียงกระแสในบางแง่ก็มีประสิทธิภาพมากกว่า
ไทริสเตอร์ประเภทต่างๆ แตกต่างกัน:
- วิธีการควบคุม
- การนำไฟฟ้า (ฝ่ายเดียวหรือทวิภาคี)
หลักการจัดการทั่วไป
โครงสร้างไทริสเตอร์มีชั้นเซมิคอนดักเตอร์ 4 ชั้นในการเชื่อมต่อแบบอนุกรม (p-n-p-n) หน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อกับชั้น p ด้านนอกคือขั้วบวก และหน้าสัมผัสที่เชื่อมต่อกับชั้น n ภายนอกคือแคโทด ด้วยเหตุนี้ ไทริสเตอร์จึงสามารถมีอิเล็กโทรดควบคุมได้สูงสุด 2 อิเล็กโทรดซึ่งติดอยู่กับชั้นภายในด้วยชุดประกอบมาตรฐาน ตามชั้นที่เชื่อมต่อ ตัวนำจะถูกแบ่งออกเป็นแคโทดและแอโนดตามประเภทของการควบคุม ประเภทแรกมักใช้บ่อยที่สุด
กระแสไฟฟ้าในไทริสเตอร์จะไหลไปทางแคโทด (จากขั้วบวก) ดังนั้นการเชื่อมต่อกับแหล่งกำเนิดกระแสจึงเกิดขึ้นระหว่างขั้วบวกและขั้วบวก เช่นเดียวกับระหว่างขั้วแคโทดและขั้วลบ
ไทริสเตอร์ที่มีอิเล็กโทรดควบคุมสามารถ:
- ล็อคได้;
- ปลดล็อคได้
คุณสมบัติบ่งชี้ของอุปกรณ์ที่ไม่ล็อคคือขาดการตอบสนองต่อสัญญาณจากอิเล็กโทรดควบคุม วิธีเดียวที่จะปิดได้คือลดระดับของกระแสที่ไหลผ่านเพื่อให้ด้อยกว่ากระแสที่ค้างไว้
เมื่อควบคุมไทริสเตอร์ควรคำนึงถึงบางประเด็นด้วย อุปกรณ์ประเภทนี้จะเปลี่ยนเฟสการทำงานจาก "ปิด" เป็น "เปิด" และย้อนกลับด้วยการกระโดด และภายใต้เงื่อนไขของอิทธิพลภายนอกเท่านั้น: การใช้กระแส (การควบคุมแรงดันไฟฟ้า) หรือโฟตอน (ในกรณีที่มีโฟโตไทริสเตอร์)
เพื่อให้เข้าใจประเด็นนี้ คุณต้องจำไว้ว่าไทริสเตอร์ส่วนใหญ่มีเอาต์พุต 3 ทาง (ไทริสเตอร์): แอโนด แคโทด และอิเล็กโทรดควบคุม
UE (อิเล็กโทรดควบคุม) มีหน้าที่ในการเปิดและปิดไทริสเตอร์อย่างแม่นยำ การเปิดไทริสเตอร์เกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ระหว่าง A (แอโนด) และ K (แคโทด) เท่ากับหรือเกินกว่าแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของไทริสเตอร์ จริงอยู่ ในกรณีที่สอง จำเป็นต้องได้รับพัลส์ขั้วบวกระหว่าง Ue และ K
ด้วยการจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่ ไทริสเตอร์จึงสามารถเปิดได้อย่างไม่มีกำหนด
หากต้องการเปลี่ยนเป็นสถานะปิด คุณสามารถ:
- ลดระดับแรงดันไฟฟ้าระหว่าง A และ K ให้เป็นศูนย์
- ลดค่ากระแส A เพื่อให้ความแรงของกระแสคงค้างมากขึ้น
- หากการทำงานของวงจรขึ้นอยู่กับการกระทำของกระแสสลับ อุปกรณ์จะปิดโดยไม่มีการแทรกแซงจากภายนอก เมื่อระดับกระแสเองลดลงเหลือศูนย์ที่อ่านได้
- ใช้แรงดันไฟฟ้าในการบล็อกกับ UE (เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ประเภทที่ล็อคได้เท่านั้น)
สถานะปิดจะคงอยู่ตลอดไปจนกระทั่งเกิดแรงกระตุ้นที่กระตุ้น
วิธีการควบคุมเฉพาะ
- แอมพลิจูด .
มันแสดงถึงการจ่ายแรงดันไฟฟ้าบวกที่มีขนาดต่างกันไปยัง Ue การเปิดไทริสเตอร์เกิดขึ้นเมื่อค่าแรงดันไฟฟ้าเพียงพอที่จะทะลุผ่านการเปลี่ยนแปลงการควบคุมของกระแสไฟฟ้าที่เรียงกระแส (Irect) ด้วยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าบน UE ทำให้สามารถเปลี่ยนเวลาเปิดของไทริสเตอร์ได้
ข้อเสียเปรียบหลักของวิธีนี้คืออิทธิพลอย่างมากของปัจจัยด้านอุณหภูมิ นอกจากนี้ไทริสเตอร์แต่ละประเภทจะต้องมีตัวต้านทานชนิดที่แตกต่างกัน จุดนี้ไม่ได้เพิ่มความสะดวกในการใช้งาน นอกจากนี้ เวลาเปิดของไทริสเตอร์สามารถปรับได้เฉพาะในขณะที่ 1/2 แรกของครึ่งวงจรบวกของเครือข่ายคงอยู่เท่านั้น
- เฟส.
ประกอบด้วยการเปลี่ยนเฟส Ucontrol (สัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวก) ในกรณีนี้จะใช้สะพานเปลี่ยนเฟส ข้อเสียเปรียบหลักคือความชันต่ำของ Ucontrol ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะทำให้โมเมนต์เปิดของไทริสเตอร์คงที่ในช่วงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น
- เฟสพัลส์ .
ออกแบบมาเพื่อเอาชนะข้อบกพร่องของวิธีเฟส เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่มีขอบชันกับ Ue แนวทางนี้เป็นแนวทางที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบัน
ไทริสเตอร์และความปลอดภัย
เนื่องจากลักษณะแรงกระตุ้นของการกระทำและการมีอยู่ของกระแสการกู้คืนแบบย้อนกลับ ไทริสเตอร์จึงเพิ่มความเสี่ยงของแรงดันไฟฟ้าเกินในการทำงานของอุปกรณ์อย่างมาก นอกจากนี้ อันตรายจากแรงดันไฟฟ้าเกินในโซนเซมิคอนดักเตอร์จะมีสูงหากไม่มีแรงดันไฟฟ้าในส่วนอื่น ๆ ของวงจร
ดังนั้น เพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบด้านลบ จึงเป็นเรื่องปกติที่จะต้องใช้แผน CFTP พวกมันป้องกันลักษณะที่ปรากฏและการเก็บรักษาค่าแรงดันไฟฟ้าวิกฤติ
ไทริสเตอร์แบบทรานซิสเตอร์สองตัว
จากทรานซิสเตอร์สองตัวค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะประกอบไดนิสเตอร์ (ไทริสเตอร์ที่มีสองขั้ว) หรือไทริสเตอร์ (ไทริสเตอร์ที่มีสามขั้ว) ในการทำเช่นนี้หนึ่งในนั้นจะต้องมีค่าการนำไฟฟ้า p-n-p และอีกค่าหนึ่ง - ค่าการนำไฟฟ้า n-p-n ทรานซิสเตอร์สามารถทำจากซิลิคอนหรือเจอร์เมเนียมก็ได้
การเชื่อมต่อระหว่างกันนั้นดำเนินการผ่านสองช่องทาง:
- แอโนดจากทรานซิสเตอร์ตัวที่ 2 + อิเล็กโทรดควบคุมจากทรานซิสเตอร์ตัวที่ 1
- แคโทดจากทรานซิสเตอร์ตัวที่ 1 + อิเล็กโทรดควบคุมจากทรานซิสเตอร์ตัวที่ 2
หากคุณไม่ใช้อิเล็กโทรดควบคุม เอาต์พุตจะเป็นไดนิสเตอร์
ความเข้ากันได้ของทรานซิสเตอร์ที่เลือกนั้นพิจารณาจากกำลังไฟที่เท่ากัน ในกรณีนี้ การอ่านกระแสและแรงดันไฟฟ้าจะต้องมากกว่าที่จำเป็นสำหรับการทำงานปกติของอุปกรณ์ ข้อมูลเกี่ยวกับแรงดันพังทลายและกระแสคงค้างขึ้นอยู่กับคุณสมบัติเฉพาะของทรานซิสเตอร์ที่ใช้
เขียนความคิดเห็นเพิ่มเติมในบทความบางทีฉันอาจจะพลาดอะไรบางอย่างไป ลองดูสิ ฉันจะดีใจถ้าคุณพบสิ่งอื่นที่เป็นประโยชน์กับฉัน
ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ไทริสเตอร์และไทรแอกถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นสวิตช์ไฟ บทความนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยในการเลือกรูปแบบการควบคุมสำหรับอุปกรณ์ดังกล่าว
วิธีที่ง่ายที่สุดในการควบคุมไทริสเตอร์คือการจัดหาอิเล็กโทรดควบคุมของอุปกรณ์ด้วยกระแสตรงตามขนาดที่จำเป็นในการเปิดใช้งาน (รูปที่ 1) คีย์ SA1 ในรูป 1 และในรูปต่อ ๆ ไป - นี่คือองค์ประกอบใด ๆ ที่ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการปิดวงจร: ทรานซิสเตอร์, สเตจเอาท์พุตของไมโครวงจร, ออปโตคัปเปลอร์ ฯลฯ วิธีนี้ง่ายและสะดวก แต่มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญ - ต้องใช้ค่อนข้างมาก กำลังสัญญาณควบคุมขนาดใหญ่ ในตาราง ในรูป 1 แสดงพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดเพื่อให้มั่นใจในการควบคุมไทริสเตอร์ทั่วไปบางตัวที่เชื่อถือได้ (สามตำแหน่งแรกถูกครอบครองโดยไทริสเตอร์ ส่วนที่เหลือเป็นไทริสเตอร์) ที่อุณหภูมิห้อง เพื่อรับประกันการเปิดสวิตช์ไทริสเตอร์ที่ระบุไว้ ต้องใช้อิเล็กโทรดควบคุมกระแส Iу ที่ 70–160 mA ดังนั้น ที่แรงดันไฟฟ้าปกติสำหรับชุดควบคุมที่ประกอบบนวงจรไมโคร (10–15 V) จำเป็นต้องใช้พลังงานคงที่ 0.7–2.4 W
โปรดทราบว่าขั้วของแรงดันไฟฟ้าควบคุมสำหรับ SCR นั้นเป็นค่าบวกสัมพันธ์กับแคโทด และสำหรับ triac จะเป็นค่าลบสำหรับทั้งสองครึ่งรอบ หรือประจวบกับขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวก คุณยังสามารถเพิ่มบ่อยครั้งตามคำแนะนำในการใช้งาน จำเป็นต้องบายพาสทางแยกควบคุมของ SCR ที่มีความต้านทาน 51 โอห์ม (R2 ในรูปที่ 1) และไม่จำเป็นต้องบายพาสสำหรับไทรแอก
ค่าที่แท้จริงของกระแสอิเล็กโทรดควบคุมซึ่งเพียงพอที่จะเปิดไทริสเตอร์มักจะน้อยกว่าตัวเลขที่ระบุในตาราง 1 ดังนั้นพวกเขามักจะไปลดลงเมื่อเทียบกับค่าที่รับประกัน: สำหรับไทริสเตอร์ - ถึง 7–40 mA สำหรับ triacs - ถึง 50–60 mA การลดลงดังกล่าวมักนำไปสู่การทำงานของอุปกรณ์ที่ไม่น่าเชื่อถือและความจำเป็นในการทดสอบเบื้องต้นหรือการเลือกไทริสเตอร์ การลดลงของกระแสควบคุมยังสามารถนำไปสู่การรบกวนการรับสัญญาณวิทยุเนื่องจากไทริสเตอร์เปิดอยู่ที่กระแสอิเล็กโทรดควบคุมต่ำที่แรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูงที่ขั้วบวก - หลายสิบโวลต์ซึ่งนำไปสู่กระแสไฟกระชากผ่านโหลดและ ทำให้เกิดการรบกวนอันทรงพลัง
ข้อเสียของการควบคุมไทริสเตอร์กระแสตรงคือการเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่างแหล่งสัญญาณควบคุมและเครือข่าย หากอยู่ในวงจรที่มี triac (รูปที่ 1, b) ด้วยการเชื่อมต่อที่เหมาะสมของสายเครือข่ายแหล่งที่มาของสัญญาณควบคุมสามารถเชื่อมต่อกับสายกลางได้จากนั้นเมื่อใช้ทรานซิสเตอร์ (รูปที่ 1, a) ความเป็นไปได้นี้เกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่ไม่รวมบริดจ์ตัวเรียงกระแส VD1–VD4 หลังนำไปสู่การจ่ายแรงดันไฟฟ้าครึ่งคลื่นให้กับโหลดและพลังงานที่จ่ายให้ลดลงสองเท่า
ในปัจจุบันเนื่องจากการใช้พลังงานสูง ไทริสเตอร์สตาร์ทด้วยกระแสตรงพร้อมแหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลงไปยังยูนิตสตาร์ท (พร้อมตัวต้านทานดับหรือตัวเก็บประจุ) จึงไม่ได้ใช้งานจริง
หนึ่งในตัวเลือกในการลดการใช้พลังงานโดยชุดควบคุมคือการใช้ลำดับพัลส์ต่อเนื่องโดยมีรอบการทำงานที่ค่อนข้างสูงแทนการใช้กระแสตรง เนื่องจากเวลาเปิดของไทริสเตอร์ทั่วไปคือ 10 μs หรือน้อยกว่า จึงเป็นไปได้ที่จะส่งพัลส์ที่มีระยะเวลาเท่ากันกับอิเล็กโทรดควบคุมด้วยรอบการทำงาน เช่น 5–10–20 ซึ่งสอดคล้องกับความถี่ 20 –10–5 กิโลเฮิรตซ์ ในกรณีนี้การใช้พลังงานก็ลดลง 5–10–20 เท่าตามลำดับ
อย่างไรก็ตาม วิธีการควบคุมนี้เผยให้เห็นข้อบกพร่องใหม่บางประการ ประการแรกตอนนี้ไทริสเตอร์ไม่ได้เปิดอยู่ที่จุดเริ่มต้นของครึ่งรอบของแรงดันไฟหลัก แต่ในช่วงเวลาที่กำหนดโดยแยกออกจากจุดเริ่มต้นของครึ่งรอบตามเวลาที่ไม่เกินระยะเวลาของพัลส์ที่กระตุ้น เช่น 50–100–200 μs
ในช่วงเวลานี้ แรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายสามารถเพิ่มเป็นประมาณ 5–10–20 V ซึ่งนำไปสู่การรบกวนการรับสัญญาณวิทยุและแรงดันเอาต์พุตลดลงเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม แทบจะสังเกตไม่เห็นเลย
มีปัญหาอื่นอีก หากเมื่อเปิดเครื่องที่จุดเริ่มต้นของครึ่งรอบระหว่างพัลส์กระตุ้น กระแสที่ไหลผ่านไทริสเตอร์ไม่ถึงกระแสพัก (Isp, ตารางที่ 1) ไทริสเตอร์จะปิดหลังจากสิ้นสุดพัลส์ พัลส์ถัดไปจะเปิดไทริสเตอร์อีกครั้งและจะไม่ปิดเฉพาะในกรณีที่เมื่อสิ้นสุดพัลส์กระแสที่ไหลผ่านจะมากกว่ากระแสที่ค้างไว้ ดังนั้นกระแสที่ผ่านโหลดจะอยู่ในรูปของพัลส์สั้น ๆ หลายอันก่อนแล้วจึงเป็นรูปไซน์ซอยด์เท่านั้น
หากโหลดเป็นแบบเหนี่ยวนำอย่างแข็งขัน (เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า) กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในระหว่างพัลส์สวิตชิ่งสั้นอาจไม่มีเวลาถึงค่ากระแสคงค้าง แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะในเครือข่ายจะสูงสุดก็ตาม ไทริสเตอร์จะปิดหลังจากสิ้นสุดแต่ละพัลส์ ข้อเสียเปรียบนี้จะจำกัดระยะเวลาของพัลส์ทริกเกอร์จากด้านล่าง และอาจลบล้างการลดการใช้พลังงานได้
วงจรสวิตชิ่งสำหรับไทริสเตอร์และไทรแอกพร้อมการกระตุ้นพัลส์
การใช้การสตาร์ทแบบพัลส์ช่วยให้สามารถแยกกระแสไฟฟ้าระหว่างชุดควบคุมและเครือข่ายได้สะดวก เนื่องจากแม้แต่หม้อแปลงขนาดเล็กที่มีอัตราส่วนการแปลงใกล้ 1:1 ก็สามารถทำได้ โดยปกติจะพันบนวงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 16–20 มม. โดยมีฉนวนอย่างระมัดระวังระหว่างขดลวด ควรใช้ความระมัดระวังกับการใช้หม้อแปลงพัลส์อุตสาหกรรมขนาดเล็ก โดยทั่วไปจะมีแรงดันไฟฟ้าฉนวนต่ำ (ประมาณ 50-100 V) และอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้หากถือว่าวงจรควบคุมแยกออกจากแหล่งจ่ายไฟหลักเมื่อใช้งานอุปกรณ์
วงจรสวิตชิ่งสำหรับไทริสเตอร์และไทรแอกพร้อมการกระตุ้นพัลส์
การลดกำลังที่จำเป็นสำหรับการควบคุมพัลส์และความเป็นไปได้ของการแนะนำการแยกกัลวานิกทำให้สามารถใช้แหล่งจ่ายไฟแบบไม่มีหม้อแปลงในชุดควบคุมไทริสเตอร์ได้
การเปิดไทริสเตอร์ผ่านปุ่มและตัวต้านทานแบบจำกัด
วิธีที่สามที่แพร่หลายในการเปิดไทริสเตอร์คือการส่งสัญญาณไปยังอิเล็กโทรดควบคุมจากขั้วบวกผ่านสวิตช์และตัวต้านทานจำกัด (รูปที่ 2) ในโหนดดังกล่าว กระแสจะไหลผ่านสวิตช์เป็นเวลาหลายไมโครวินาทีในขณะที่ไทริสเตอร์เปิดอยู่ หากแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวกสูงเพียงพอ รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าเสียงรบกวนต่ำ, ทรานซิสเตอร์สองขั้วไฟฟ้าแรงสูง, โฟโตไดนิสเตอร์หรือโฟโตไทรแอกถูกใช้เป็นกุญแจ (วงจรในรูปที่ 2 ตามลำดับ) วิธีการเปิดไทริสเตอร์นั้นง่ายและสะดวก ไม่สำคัญต่อการมีส่วนประกอบอุปนัยในการโหลด แต่มีข้อเสียเปรียบที่มักถูกละเลย
ข้อเสียเกิดจากข้อกำหนดที่ขัดแย้งกันสำหรับตัวต้านทานจำกัด R1 ในอีกด้านหนึ่งความต้านทานควรมีขนาดเล็กที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้ไทริสเตอร์เปิดใกล้กับจุดเริ่มต้นของครึ่งวงจรของแรงดันไฟหลักมากที่สุด ในทางกลับกัน เมื่อเปิดกุญแจครั้งแรก หากไม่ได้ซิงโครไนซ์กับช่วงเวลาที่แรงดันไฟหลักผ่านศูนย์ แรงดันไฟฟ้าบนตัวต้านทาน R1 อาจถึงแรงดันไฟหลักแอมพลิจูด เช่น 310–350 V พัลส์ปัจจุบัน ผ่านตัวต้านทานนี้ไม่ควรเกินค่าที่อนุญาตสำหรับการเปลี่ยนคีย์และการควบคุมของไทริสเตอร์ ในตาราง ตารางที่ 2 แสดงพารามิเตอร์บางตัวของโฟโตไทริสเตอร์ในประเทศที่ใช้กันมากที่สุด (อุปกรณ์ของซีรีส์ AOU103/3OU103 และ AOU115 - โฟโตไดนิสเตอร์, AOU - โฟโตไทรแอก) ขึ้นอยู่กับค่าของกระแสควบคุมพัลส์สูงสุดที่อนุญาต (ตารางที่ 1) และกระแสพัลส์สูงสุดผ่านสวิตช์ (ตารางที่ 2) เป็นไปได้ที่จะกำหนดความต้านทานขั้นต่ำที่อนุญาตของตัวต้านทานจำกัดสำหรับอุปกรณ์แต่ละคู่โดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น สำหรับคู่ของ KU208G (Iу, รวม max = 1 A) และ AOU160A (Imax, imp = 2 A) คุณสามารถเลือก R1 = 330 Ohm หากกระแสไฟฟ้าของอิเล็กโทรดควบคุมที่ triac เปิดอยู่สอดคล้องกับค่าสูงสุดที่ 160 mA triac จะเปิดที่แรงดันแอโนด 0.16 330 = 53 V
เช่นเดียวกับกรณีการจ่ายพัลส์ควบคุมที่มีรอบการทำงานค่อนข้างมาก สิ่งนี้นำไปสู่การรบกวนและแรงดันเอาต์พุตลดลงเล็กน้อย เนื่องจากความไวที่แท้จริงของไทริสเตอร์ต่ออิเล็กโทรดควบคุมมักจะดีกว่า ความล่าช้าในการเปิดไทริสเตอร์เมื่อเทียบกับจุดเริ่มต้นของครึ่งรอบจึงน้อยกว่าค่าขีดจำกัดที่คำนวณไว้ข้างต้น
ความต้านทานของตัวต้านทานจำกัด R1 สามารถลดลงได้ตามจำนวนความต้านทานโหลดเนื่องจากในขณะที่เปิดสวิตช์จะเชื่อมต่อแบบอนุกรม
ยิ่งไปกว่านั้น ถ้าโหลดรับประกันได้ว่ามีลักษณะต้านทานแบบเหนี่ยวนำ ความต้านทานของตัวต้านทานที่ระบุก็สามารถลดลงได้อีก อย่างไรก็ตามหากโหลดเป็นหลอดไส้เราต้องจำไว้ว่าความต้านทานต่อความเย็นนั้นน้อยกว่าหลอดที่ใช้งานอยู่ประมาณสิบเท่า
ควรระลึกไว้ด้วยว่ากระแสสลับของ triacs มีค่าที่แตกต่างกันสำหรับครึ่งคลื่นบวกและลบของแรงดันไฟหลัก ดังนั้นส่วนประกอบ DC ขนาดเล็กอาจปรากฏในแรงดันไฟขาออก
ในบรรดาโฟโตไดนิสเตอร์ของซีรีส์ AOU103/3OU103 มีเพียง 3OU103G เท่านั้นที่เหมาะสำหรับการควบคุมไทริสเตอร์ในเครือข่าย 220 V ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาต แต่ได้รับการตรวจสอบซ้ำแล้วซ้ำอีกว่าทั้ง AOU103B และ AOU103V เหมาะสำหรับการทำงานในโหมดนี้
ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ที่มีดัชนี B และ C คือไม่อนุญาตให้จ่ายแรงดันขั้วย้อนกลับให้กับ AOU103B ความแตกต่างระหว่าง AOU115G และ AOU115D นั้นคล้ายคลึงกัน: อุปกรณ์ที่มีดัชนี D อนุญาตให้จ่ายแรงดันย้อนกลับได้ อุปกรณ์ที่มีดัชนี G ไม่อนุญาต
การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของพลังงานที่ใช้โดยวงจรควบคุมสามารถทำได้โดยการเปิดกระแสอิเล็กโทรดควบคุมในขณะที่ไทริสเตอร์เปิดอยู่ ไดอะแกรมโหนดควบคุมสองรูปแบบที่ให้โหมดนี้แสดงไว้ในรูปที่ 1 3.
การเปิด SCR ในวงจรในรูป 3 และเกิดขึ้นในขณะที่ปิดหน้าสัมผัสของคีย์ SA1 หลังจากเปิด SCR แล้ว องค์ประกอบ DD1.1 จะถูกปิดและกระแสไฟฟ้าของอิเล็กโทรดควบคุมจะหยุดลง ซึ่งช่วยลดการใช้ไฟฟ้าในวงจรควบคุมได้อย่างมาก หากแรงดันไฟฟ้าบนไทริสเตอร์ในขณะที่ SA1 เปิดอยู่น้อยกว่าเกณฑ์การสลับของ DD1.1 ไทริสเตอร์จะไม่เปิดจนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะถึงเกณฑ์นี้นั่นคือ มันจะมากกว่าครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยเล็กน้อย ของไมโครเซอร์กิต แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์สามารถปรับได้โดยการเลือกความต้านทานของแขนท่อนล่างของตัวแบ่งตัวต้านทาน R6 ตัวต้านทาน R2 ให้ระดับลอจิคัลต่ำที่อินพุต 1 ขององค์ประกอบ DD1.1 เมื่อไทริสเตอร์ VS1 และไดโอดบริดจ์ VD2 ถูกปิด
หากต้องการเปิดใช้งาน triac ในลักษณะเดียวกันจำเป็นต้องมีชุดควบคุมแบบไบโพลาร์สำหรับองค์ประกอบที่ตรงกัน DD1.1 (รูปที่ 3, b) หน่วยนี้ประกอบโดยใช้ทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 และตัวต้านทาน R2–R4 ทรานซิสเตอร์ VT1 เชื่อมต่อตามวงจรฐานทั่วไปและแรงดันไฟฟ้าบนตัวสะสมจะน้อยกว่าเกณฑ์การสลับขององค์ประกอบ DD1.1 เมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วบวกของ triac VS1 เป็นบวกสัมพันธ์กับแคโทดและเกินประมาณ 7 V . ในทำนองเดียวกันทรานซิสเตอร์ VT2 จะเข้าสู่ความอิ่มตัวเมื่อแรงดันลบที่ขั้วบวกมีขนาดใหญ่กว่า –6 V
หน่วยสำหรับแยกช่วงเวลาที่แรงดันไฟฟ้าผ่านศูนย์นั้นใช้กันอย่างแพร่หลายในการพัฒนาต่างๆ แม้จะมีความน่าดึงดูดที่เห็นได้ชัด แต่หน่วยต่างๆ ก็ถูกสร้างขึ้นตามแผนภาพที่แสดงในรูปที่ 1 3 และสิ่งที่คล้ายคลึงกันมีข้อเสียเปรียบที่สำคัญ: หากไทริสเตอร์ไม่เปิดด้วยเหตุผลบางประการกระแสไฟฟ้าที่ผ่านอิเล็กโทรดควบคุมจะไหลไปเรื่อย ๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้มาตรการพิเศษเพื่อจำกัดระยะเวลาพัลส์หรือออกแบบแหล่งพลังงานสำหรับกระแสเต็ม เช่น สำหรับกำลังเดียวกันกับโหนดตามแผนภาพในรูป 1.
แผนการควบคุมที่ประหยัดที่สุดใช้การก่อตัวของพัลส์สวิตชิ่งเดี่ยวใกล้กับแรงดันไฟหลักเป็นศูนย์ ไดอะแกรมง่ายๆ สองไดอะแกรมของเชเปอร์ดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 1 4 และแผนภาพเวลาของการทำงานอยู่ในรูปที่ 4 5 (a และ b ตามลำดับ) ข้อเสียแม้ว่าจะไม่มีนัยสำคัญโดยสิ้นเชิงในกรณีส่วนใหญ่ก็คือการเปิดสวิตช์ครั้งแรกจะไม่เกิดขึ้นที่จุดเริ่มต้นของครึ่งรอบของแรงดันไฟหลัก แต่ที่จุดสิ้นสุดสุดของสวิตช์ SA1 ในระหว่างที่ปิดสวิตช์
ระยะเวลาสองเท่าของพัลส์สวิตชิ่ง 2T0 ถูกกำหนดโดยเกณฑ์การสลับขององค์ประกอบ OR NOT โดยคำนึงถึงตัวแบ่ง R2R3 (รูปที่ 4, a) หรือเกณฑ์ของเชปเปอร์ที่ VT1, VT2 (รูปที่ 4, b) และคำนวณตามสูตร
13.jpg (613 ไบต์)
อัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟหลักระหว่างการข้ามศูนย์
14.jpg (926 ไบต์)
และที่ Uthr = 50 V ระยะเวลาสองเท่าจะเป็น 2T0 = 1 ms รอบการทำงานของพัลส์คือ 10 และการสิ้นเปลืองกระแสไฟโดยเฉลี่ยน้อยกว่าค่าแอมพลิจูดที่จำเป็นต่อการเปิดไทริสเตอร์ถึง 10 เท่า
ระยะเวลาต่ำสุดของพัลส์สวิตชิ่งถูกกำหนดโดยข้อเท็จจริงที่ว่าจะต้องสิ้นสุดไม่เร็วกว่าที่กระแสผ่านโหลดจะถึงกระแสที่ถือครองของไทริสเตอร์ ตัวอย่างเช่นหากโหลดมีกำลัง 200 W (Rn = 2202/200 = 242 โอห์ม) และกระแสไฟที่ค้างของ KU208 triac คือ 150 mA ดังนั้นกระแสนี้จะเกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าเครือข่ายทันทีที่ 242 0.15 = 36 V เช่น ที่อัตราการเพิ่มขึ้น 100 V/ms จุดสิ้นสุดของพัลส์ทริกเกอร์ไม่ควรเร็วกว่า 360 μs นับจากช่วงเวลาที่แรงดันไฟฟ้าข้ามศูนย์ การใช้พลังงานสามารถลดลงได้อีกประมาณสิบเท่าโดยการจ่ายองค์ประกอบ OR - ไม่ใช่วงจรในรูปที่ 1 - ไปยังอินพุตที่สาม ลำดับพัลส์ต่อเนื่อง 4 ลำดับ (แสดงด้วยเส้นประ) ดังที่ได้กล่าวไว้ในตอนต้นของบทความที่เกี่ยวข้องกับโหนดตามแผนภาพในรูปที่ 1 1. ในกรณีนี้ข้อเสียเดียวกันจะปรากฏขึ้นเหมือนกับการจ่ายพัลส์อย่างต่อเนื่องไปยังอิเล็กโทรดควบคุม
เพื่อลดการสูญเสียพลังงาน สามารถสร้างเป็นโหนดได้ตามแผนภาพในรูป 4 พัลส์ แยกความแตกต่าง และใช้ขอบต่อท้ายที่แตกต่างเป็นตัวกระตุ้นไทริสเตอร์ (รูปที่ 6) ควรเลือกพารามิเตอร์ของพัลส์ Ti ที่กระตุ้นนี้ดังนี้ ควรเริ่มต้นโดยเร็วที่สุดหลังจากที่แรงดันไฟฟ้าหลักผ่านศูนย์เพื่อให้กระแสไฟกระชากผ่านโหลดในขณะที่เปิดเครื่องที่จุดเริ่มต้นของแต่ละครึ่งรอบจะน้อยที่สุดและการรบกวนและการสูญเสียพลังงานมีน้อยที่สุด ที่นี่ ความกว้างของพัลส์ที่สร้างขึ้นในขณะที่แรงดันไฟฟ้าเครือข่ายผ่านศูนย์จะถูกจำกัดจากด้านล่างด้วยเวลาการชาร์จใหม่ของวงจรสร้างความแตกต่าง C1R7 เท่านั้น และอาจมีขนาดค่อนข้างเล็ก แต่มีจำกัด พัลส์ควรสิ้นสุดเช่นเดียวกับตัวเลือกก่อนหน้าไม่ช้ากว่าเมื่อกระแสผ่านโหลดถึงกระแสที่ถือครองของไทริสเตอร์
เมื่อโหนดทำงานตามไดอะแกรมในรูป 7 และ 8 การใช้พัลส์การเปิดเครื่องกับอิเล็กโทรดควบคุมจะทำให้ลักษณะเอาต์พุตของไทริสเตอร์ตรงในขณะที่แรงดันไฟหลักผ่านศูนย์ และด้วยระยะเวลาพัลส์ที่เลือกอย่างถูกต้อง จะรักษาไทริสเตอร์ให้อยู่ในสถานะเปิดจนกระทั่งกระแสไฟฟ้าคงอยู่ ถึงแม้จะมีส่วนประกอบอุปนัยเล็กๆ ของโหลดก็ตาม แหล่งจ่ายไฟสำหรับหน่วยดังกล่าวสามารถประกอบได้โดยใช้วงจรแบบไม่มีหม้อแปลงพร้อมตัวต้านทานดับหรือตัวเก็บประจุที่ดียิ่งขึ้น การเชื่อมต่อไทริสเตอร์นี้ไม่ทำให้เกิดการรบกวนการรับสัญญาณวิทยุ และสามารถแนะนำได้สำหรับทุกกรณีของการควบคุมโหลดด้วยส่วนประกอบอุปนัยขนาดเล็ก
หากโหลดมีลักษณะอุปนัยที่ชัดเจน เราสามารถแนะนำวงจรควบคุมที่แสดงในรูปที่ 1 2. เพื่อลดสัญญาณรบกวนในการรับสัญญาณวิทยุ จำเป็นต้องรวมตัวกรองลดเสียงรบกวนในสายเครือข่าย และหากสายไฟจากตัวควบคุมไปยังโหลดมีความยาวที่เห็นได้ชัดเจน ให้ใช้สายไฟเหล่านี้ด้วย
ตัวเลือกสำหรับการควบคุมไทริสเตอร์เมื่อใช้เป็นสวิตช์ถูกกล่าวถึงข้างต้น เมื่อควบคุมกำลังโหลดแบบเฟสพัลส์ คุณสามารถใช้โซลูชันวงจรที่อธิบายไว้ข้างต้นเพื่อสร้างพัลส์ในช่วงเวลาที่แรงดันไฟหลักผ่านศูนย์เพื่อสตาร์ทหน่วยจับเวลาเพื่อสตาร์ทไทริสเตอร์ โปรดทราบว่าโหนดดังกล่าวต้องจัดให้มีการหน่วงเวลาที่มั่นคงสำหรับการเปิดไทริสเตอร์ โดยไม่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้าและอุณหภูมิของเครือข่าย และระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างขึ้นต้องแน่ใจว่ากระแสไฟที่คงอยู่นั้นทำได้โดยไม่คำนึงถึงช่วงเวลาที่โหลดเปิดอยู่ภายใน ครึ่งรอบ
