Triac-Dimmer mit Puls-Phasen-Regelung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Leistungsregler, Thermometer, Thermostabilisator

 Kommentare zum Artikel

Funkamateure sammeln seit Jahrzehnten verschiedene Versionen des Thyristor-Leistungsreglers. Wenn dieses Gerät zwischen ein 220-V-Wechselstromnetz und die Last geschaltet wird, können Sie die in der Last abgegebene Leistung innerhalb bestimmter Grenzen ändern. Handelte es sich bei der Last um ein Haushaltsbeleuchtungsgerät, bezeichnete man ein solches Gerät als Dimmer; handelte es sich um einen Lötkolben, bezeichnete man es wegen seiner Spitze als Temperaturregler. Nun ist nicht nur ein neuer Name für diese Geräte – Dimmer – aus dem Ausland gekommen, sondern sie selbst sind auch in den Handel gekommen. Laut dem Autor des unten veröffentlichten Artikels sind diese Dimmer alles andere als perfekt.

Ein Dimmer ist ein Thyristor-Leistungsregler, der insbesondere dazu dient, die Helligkeit von Glühlampen in elektrischen Haushaltsbeleuchtungsgeräten (Kronleuchter, Wandlampen, Stehlampen usw.) zu regulieren. Es kann in Wandschalter in Wohngebieten eingebaut werden.

Eine Analyse der Schaltkreise industriell hergestellter Dimmer (hauptsächlich aus China) ergab, dass der Phasenschieberkreis in ihnen von einer unstabilisierten Spannung gespeist wird. Dies führt dazu, dass das Öffnungsmoment des Dinistors in jeder Halbwelle und damit des Triacs von der Netzspannung abhängt, was wiederum bei schwankender Netzspannung zu spürbaren Unterschieden in der Dimmerlastleistung führt. Dies schränkt den Anwendungsbereich solcher Geräte ein.

Im Radio wurde eine Beschreibung des Leistungsreglers [1] veröffentlicht, in der dieser Nachteil behoben wurde. Leider ist dieser Regler für den Betrieb mit Lasten ausgelegt, deren Leistung 100 W nicht überschreitet. Ein Versuch, es durch Austausch des SCR VS1 und der Diode VD2 [2] an leistungsstärkere Lampen anzupassen, war erfolglos – bei minimaler Helligkeit flackern die Lampen aufgrund der Einweggleichrichtung der Netzspannung durch die VD2-Diode unangenehm.

Eine am Reglereingang angeschlossene Diodenbrücke könnte in dieser Situation Abhilfe schaffen (die VD2-Diode muss entfernt werden), aber die Platzierung einer leistungsstarken Diodenbrücke und eines Thyristors in einer Standardschalternische ist problematisch, ganz zu schweigen vom Fehlen einer aktiven Luftkonvektion im Installationsbereich. Auch das Vorhandensein von fünf Elementen im Lastkreis erhöht die Zuverlässigkeit des Geräts nicht.

Darüber hinaus führen Lampen in Leuchten beim Durchbrennen oft zu einer Stromkreisunterbrechung, wenn auch kurzfristig, aber völlig ausreichend, um das Schaltelement außer Betrieb zu setzen. Der Austausch dieses Elements und der Gleichrichterbrücke ist jedes Mal sehr kostspielig, sowohl hinsichtlich der Arbeitskosten als auch der Geldkosten.

Reis. 1 (zum Vergrößern anklicken)

Phasen-Impuls-Leistungsregler mit einem leistungsstarken Triac als Schaltelement zeichnen sich durch einen höheren Wirkungsgrad und eine geringe Anzahl von Elementen im Lastkreis aus, sind aber aufgrund der Steuerungseigenschaften oft recht schaltungstechnisch recht umständlich [3]. Der Versuch, die Vorteile der genannten Schaltungslösungen zu kombinieren, führte zu einem Gerät, dessen Schaltung in Abb. 1. Im Gegensatz zu dem in [4] beschriebenen ist kein Impulstransformator erforderlich.

Auf den Transistoren VT1 und VT2 wird ein Analogon eines Dinistors aufgebaut, in den eine Diode VD1 eingeführt wird. Dies ermöglichte die Verwendung des Transistors VT2 als Diagonalschütz der jetzt leistungsschwachen Gleichrichterbrücke VD3-VD6, verbunden mit dem Steuerelektrodenkreis des Triac VS1.

Zu Beginn der Halbwelle der Netzspannung werden beide Transistoren, Diode VD1 und Triac, geschlossen und der Kondensator C1 entladen. Die steigende Spannung erzeugt einen Strom durch die Widerstände R9, R8, die Brückendioden, den Widerstand R7 und die Zenerdiode VD2. Der Spannungsabfall am Widerstand R9 reicht noch nicht aus, um den Triac zu öffnen. Die Zenerdiode VD2, in Reihe mit dem Ballastwiderstand R7 geschaltet, begrenzt die Spannung zwischen den Punkten A und B auf 12 V.

Über die Widerstände R3, R4 beginnt sich der Kondensator C1 aufzuladen. Sobald die Spannung an ihm die Spannung am Widerstand R6 überschreitet, beginnt der Transistor VT1 zu öffnen. Der Spannungsabfall am Widerstand R2 öffnet den Transistor VT2 leicht, wodurch die Spannung an seinem Kollektor zu sinken beginnt.

Dadurch beginnt die Spannung am Widerstand R6 zu sinken. Es entsteht eine positive Rückkopplungsschleife, deren Wirkung zu einer lawinenartigen Öffnung beider Transistoren des Dinistor-Analogs führt. Sobald der Spannungsabfall am Transistor VT2 geringer wird als am Widerstand R6, öffnet die Diode VD1, was das Öffnen des Dinistor-Analogs weiter beschleunigt und dadurch die Verlustleistung des Transistors VT2 verringert. Am Ende des Prozesses gehen beide Transistoren in die Sättigung.

Die Ausgangsdiagonale der Diodenbrücke VD3-VD6 erweist sich als geschlossen, der Strom durch die Widerstände R8 und R9 steigt und der Triac VS1 öffnet, wodurch die Last für den Rest der Halbwelle mit dem Netzwerk verbunden wird. Die Ladegeschwindigkeit des Kondensators C1 und damit der Öffnungszeitpunkt des Transistors VT1 hängt von der Position des variablen Widerstands R4 ab, der die in der Last abgegebene Leistung regelt.

Wenn sich herausstellt, dass der Widerstand der R3R4-Schaltung so groß ist, dass der Kondensator keine Zeit hat, sich auf die zum Öffnen des Dinistor-Analogs erforderliche Spannung aufzuladen, bleibt er geschlossen. Am Ende der Halbwelle wird der Kondensator C1 jedoch immer noch durch den Transistor VT1 entladen, da die Spannung am Widerstand R6 zu diesem Zeitpunkt auf Null sinkt.

Diese Verknüpfung des Ladebeginns des Kondensators C1 mit dem Beginn der Halbwelle ist notwendig, um den „Hysterese“-Effekt zu beseitigen, der bei der Leistungsregelung mit dem Widerstand R4 auftreten kann. Dieser Effekt äußert sich in der „Verschärfung“ der Regelcharakteristik: Wenn der Reglerknopf von der Minimalleistungsposition in einen kleinen Winkel gedreht wird, steigt die Leistung in der Last schlagartig an.

Der Widerstand R1 begrenzt den Entladestrom auf einen Wert, der für Transistoren sicher ist, wodurch der Entladeimpuls über die Zeit verlängert wird, um ein sichereres Öffnen des Triacs zu ermöglichen, und R8 begrenzt den Strom durch seine Steuerelektrode. Der Widerstand R2 verhindert den spontanen Betrieb des Dinistor-Analogs aufgrund eines Anstiegs des Kollektorstroms des Transistors VT2 beim Aufwärmen. Der Widerstand R9 hält den Triac bei Netzspannungsspitzen geschlossen (sofern er nicht bereits geöffnet wurde).

Die maximale Lastleistung des Reglers bei gleichzeitiger Gewährleistung einer effektiven Kühlung des Triacs und des Transistors VT2 beträgt 1 kW.

Fig. 2

Die meisten Geräteteile sind auf einer Leiterplatte aus 1 mm dickem Folien-Glasfaserlaminat montiert. Die Platinenzeichnung ist in Abb. dargestellt. 2. Alle Widerstände außer R4 sind MINT; R4 – jedes kleine Modell, das in den dafür vorgesehenen Raum passt. Da alle Teile des Reglers unter Netzspannung stehen, muss dieser Umstand bei der Installation und Nutzung berücksichtigt werden. Insbesondere muss der Griff des variablen Widerstands R4 aus isolierendem Material bestehen.

Die Widerstände R8, R9 sind an die Anschlüsse eines außerhalb der Platine installierten Triacs angelötet. Bei einer Lastleistung über 600 W sollte der Triac mit einem Kühlkörper in Form einer Kupferplatte mit den Maßen 20x20x1 mm ausgestattet werden. Kondensator C1 - KM-6, K73-17 oder K73-9

KD105V-Dioden können durch KD105G oder andere mit einer Sperrspannung von mindestens 400 V ersetzt werden. Wir können den KT361V-Transistor durch einen beliebigen Transistor dieser Serie (mit einem Koeffizienten h2ie>50) und KT538A durch KT6135A oder im Extremfall durch ersetzen KT940A mit begrenzter Kollektor-Emitter-Versorgungsspannung (h21E>20). Stecker X1 – beliebig klein, mit zwei Kontakten, ausgelegt für Netzspannung; Sie können zwei Single-Pin-Modelle verwenden. Auch Schraubanschlussklemmen sind geeignet.

Der Regler muss nicht angepasst werden, es kann jedoch ratsam sein, den Widerstand R3 genauer auszuwählen, um die maximale Helligkeit der Lampen in der Position ganz links (gemäß Diagramm) des Schiebereglers des Widerstands R4 zu erreichen.

Die zusammengebaute Platine wird in einer Nische eines zuvor demontierten Wandschalters installiert. Von außen ist die Nische mit einer dekorativen Frontplatte abgedeckt, an der ein variabler Widerstand R4 angebracht ist – er dient sowohl als Lichtschalter als auch als Helligkeitsregler. Das Gerät kann auch im Ständer einer Steh- oder Tischleuchte montiert werden.

Literatur

1. Netschajew I. Temperaturregler für die Spitze von Netzwerklötkolben. - Radio, 1992, Nr. 2, 3, S. 22-24.
2. Netschajew I. Temperaturregler für die Spitze von Netzwerklötkolben (Unsere Beratung). - Radio, 1993, Nr. 1, S. 45.
3. Biryukov S. Triac-Leistungsregler. - Radio, 1996, Nr. 1, p. 44-46.
4. Sorokoumov V. Triac-Regler mit erhöhter Leistung. - Radio, 2000, Nr. 7, S. 41.

Autor: A. Dzanaev

Siehe andere Artikel Abschnitt Leistungsregler, Thermometer, Thermostabilisator.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Kunstleder zur Touch-Emulation 15.04.2024

In einer modernen Technologiewelt, in der Distanz immer alltäglicher wird, ist es wichtig, die Verbindung und das Gefühl der Nähe aufrechtzuerhalten. Jüngste Entwicklungen bei künstlicher Haut durch deutsche Wissenschaftler der Universität des Saarlandes läuten eine neue Ära der virtuellen Interaktionen ein. Deutsche Forscher der Universität des Saarlandes haben ultradünne Folien entwickelt, die das Tastgefühl über eine Distanz übertragen können. Diese Spitzentechnologie bietet neue Möglichkeiten der virtuellen Kommunikation, insbesondere für diejenigen, die weit von ihren Lieben entfernt sind. Die von den Forschern entwickelten ultradünnen, nur 50 Mikrometer dicken Folien lassen sich in Textilien integrieren und wie eine zweite Haut tragen. Diese Folien fungieren als Sensoren, die taktile Signale von Mama oder Papa erkennen, und als Aktoren, die diese Bewegungen an das Baby weiterleiten. Durch die Berührung des Stoffes durch die Eltern werden Sensoren aktiviert, die auf Druck reagieren und den ultradünnen Film verformen. Das ... >>

Petgugu Global Katzenstreu 15.04.2024

Die Pflege von Haustieren kann oft eine Herausforderung sein, insbesondere wenn es darum geht, Ihr Zuhause sauber zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine neue interessante Lösung vorgestellt, die Katzenbesitzern das Leben erleichtert und ihnen hilft, ihr Zuhause perfekt sauber und ordentlich zu halten. Das Startup Petgugu Global hat eine einzigartige Katzentoilette vorgestellt, die den Kot automatisch ausspülen kann und so Ihr Zuhause sauber und frisch hält. Dieses innovative Gerät ist mit verschiedenen intelligenten Sensoren ausgestattet, die die Toilettenaktivität Ihres Haustieres überwachen und nach dem Gebrauch eine automatische Reinigung aktivieren. Das Gerät wird an die Kanalisation angeschlossen und sorgt für eine effiziente Abfallentsorgung, ohne dass der Eigentümer eingreifen muss. Darüber hinaus verfügt die Toilette über einen großen spülbaren Stauraum, was sie ideal für Haushalte mit mehreren Katzen macht. Die Petgugu-Katzentoilettenschüssel ist für die Verwendung mit wasserlöslicher Streu konzipiert und bietet eine Reihe zusätzlicher ... >>

Die Attraktivität fürsorglicher Männer 14.04.2024

Das Klischee, dass Frauen „böse Jungs“ bevorzugen, ist schon lange weit verbreitet. Jüngste Untersuchungen britischer Wissenschaftler der Monash University bieten jedoch eine neue Perspektive zu diesem Thema. Sie untersuchten, wie Frauen auf die emotionale Verantwortung und Hilfsbereitschaft von Männern reagierten. Die Ergebnisse der Studie könnten unser Verständnis darüber verändern, was Männer für Frauen attraktiv macht. Eine von Wissenschaftlern der Monash University durchgeführte Studie führt zu neuen Erkenntnissen über die Attraktivität von Männern für Frauen. Im Experiment wurden Frauen Fotos von Männern mit kurzen Geschichten über deren Verhalten in verschiedenen Situationen gezeigt, darunter auch über ihre Reaktion auf eine Begegnung mit einem Obdachlosen. Einige der Männer ignorierten den Obdachlosen, während andere ihm halfen, indem sie ihm beispielsweise Essen kauften. Eine Studie ergab, dass Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten, für Frauen attraktiver waren als Männer, die Empathie und Freundlichkeit zeigten. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Fibocom LTE Cat 1 IoT-Modul 27.12.2016 Fibocom Wireless, das auf die Herstellung von drahtlosen Modulen für das Internet der Dinge spezialisiert ist, stellte das Modell L816-AM vor, das der Hersteller als das dünnste LTE-Cat-1-Modul mit redundanter 3G/2G-Konnektivität bezeichnet. Die Dicke des angegebenen Moduls beträgt 1,55 mm, was etwa der Hälfte der Dicke des L810-Moduls entspricht. Das L816-AM-Modul unterstützt die LTE-Bänder 2, 4 und 12, fünf WCDMA-Frequenzbänder und vier GSM-Bänder. Das Produkt basiert auf dem Intel XMM 7120M Modem. Der Hersteller weist darauf hin, dass der L816-AM über Zertifikate verfügt, die den Einsatz in den Ländern Nord- und Südamerikas, Europas und im asiatisch-pazifischen Raum ermöglichen. Evaluierungsmuster von L816-AM sind bereits verfügbar. Der Hersteller rechnet mit einer kommerziellen Auslieferung Anfang 2017.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Gerät zur Behandlung von Mückenstichen

▪ Nio ET7 Elektrolimousine

▪ Neuronale Effizienz als Merkmal des Intelligenzniveaus

▪ Sie können in Deutschland ins Gefängnis gehen, wenn Sie einen raubkopierten DVD-Film ansehen

▪ TCL C84 4K Mini-LED-Fernseher

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Elektriker-Website. PUE. Artikelauswahl

▪ Pompadour-Artikel. Populärer Ausdruck

▪ Wie lang ist die Chinesische Mauer? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Soljanka krautig. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden

▪ Artikel Analoges Funksteuersystem. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

▪ Artikel Die richtige Menge. Fokusgeheimnis

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen

www.diagramm.com.ua
2000-2024