Dimmers caseiros. Parte três. Como controlar um tiristor?

Como ligar o tiristor? Ligue o tiristor com corrente contínua.

O início de uma série de artigos sobre dimmers caseiros:

Parte I Tipos de tiristores

Parte Dois Dispositivo de tiristor

Para responder a essa pergunta, você precisará montar um esquema simples mostrado na figura. 1. Após a montagem do circuito, ele deve ser conectado a uma fonte de tensão constante. O melhor de tudo é que, se é uma fonte regulamentada de laboratório com proteção, pelo menos contra um curto-circuito, o que pode acontecer durante os experimentos?

O motor R2 do resistor variável deve ser ajustado para a posição mais baixa no diagrama. Em seguida, enquanto mantém pressionado o botão SB1 (a luz ainda não deve estar acesa), mova lentamente o controle deslizante para cima no diagrama. Em alguma posição do motor, a lâmpada acenderá, após a qual o botão deverá ser liberado, removendo assim o sinal do UE. Depois de soltar o botão, a luz deve permanecer acesa. Como tudo isso pode ser explicado?

Ao girar o motor do resistor R2, aumentamos a corrente do UE, a um certo valor, cuja característica do tiristor foi endireitada e aberta, como foi mostrado na figura 2 (veja volt - ampère característica do tiristor no artigo "Dispositivo tiristor"). O resistor R1 é projetado para limitar a corrente através do RE, de modo que não exceda o nível permitido especificado nos dados de referência. Se você soltar o botão SB1 agora, a lâmpada permanecerá acesa, pois sua corrente é suficiente para manter o tiristor no estado aberto. Este ponto também é mostrado na figura. 2como Iud.

Desenhando 1. Esquema para a experiência de ligar o tiristor

Se nesta experiência, apontar A na figura 1 Se você ligar o miliamperímetro, poderá medir a corrente do eletrodo de controle. Se você testar várias instâncias de tiristores, mesmo da mesma marca, a corrente do eletrodo de controle em que a luz acende será diferente, com uma propagação bastante significativa. Essas correntes podem variar na faixa de 10 - 15mA.

Além disso, usando este circuito, você pode determinar a corrente de retenção do tiristor, para a qual um miliamperímetro está conectado ao ponto B, e um resistor variável de 2,2 - 3,3K ohms, anteriormente levado a zero, está conectado ao ponto B. Após a ativação do tiristor, girando o resistor R2, quando o botão SB1 for solto, reduza a corrente na carga com a ajuda de um resistor variável adicional.

A menor corrente na qual o tiristor dispara será a corrente de retenção para esta instância. A corrente de retenção, bem como a corrente do eletrodo de controle, é pequena, da ordem de 10 a 15 mA, mas, em ambos os casos, quanto menor, melhor.

Controle do tiristor por corrente de pulso

Para conduzir esse experimento, o esquema mostrado na Figura 1 deve ser ligeiramente modificado, trazendo-o para uma vista de acordo com a Figura 2.

Figura 2. Controle do tiristor por corrente pulsada

Quando o botão SB1 é pressionado, o capacitor C1 é carregado através do UE do tiristor, como resultado do qual o tiristor se abre com um pulso curto da corrente de carga, como indicado por uma lâmpada luminosa. Soltar e pressionar o botão não causará alterações, a luz permanecerá acesa. Ele pode ser reembolsado apenas das maneiras que foram consideradas anteriormente e, além delas, conectando brevemente o capacitor C2, conforme mostrado pela linha pontilhada. Este capacitor desvia o tiristor, a corrente através dele se torna igual a zero e, como resultado, o tiristor é desligado. Mas somente depois disso você poderá usar novamente o botão SB1. Para estar pronto para a próxima prensa, o capacitor C1 é descarregado através do resistor R1.

Tiristor no dispositivo do regulador de potência de fase

A Figura 3 mostra um diagrama do regulador de energia mais simples em um trinistor, no mesmo diagrama de tempo das tensões de saída.

Figura 3. Esquema para estudar o regulador de energia

Dependendo da magnitude da corrente de controle, o tiristor tem a propriedade de abrir em diferentes tensões no ânodo. Esta propriedade é usada em circuitos reguladores de potência. O diagrama mostra os pontos para conectar o osciloscópio, o que permitirá ver em primeira mão os diagramas mostrados na figura. Se isso não for possível, você só precisa usar uma palavra.

O regulador é alimentado por um transformador, como em experimentos anteriores ponte de díodos VD1 - VD4. É impossível instalar um capacitor de filtragem paralelo à ponte, pois a tensão assumirá a forma mostrada por uma linha pontilhada na Figura 3a, e o tiristor não poderá desligar quando a tensão passar pelo zero: a lâmpada, acendendo uma vez, continuará acendendo.

Primeiro, o motor R2 do resistor variável deve ser ajustado para a posição superior no diagrama e pressione o botão SB1. A resistência no circuito UE, neste caso, é pequena, apenas 100 Ω, e a corrente suficiente para abrir o tiristor será reduzida a uma voltagem de pouco mais de um volt no ânodo, no início do meio ciclo. Portanto, a lâmpada deve estar acesa em pleno calor, o que corresponde ao diagrama de tempo a, que pode ser observado em um osciloscópio.

Essa voltagem é obtida como resultado da retificação em meia onda do sinusóide. Obviamente, não haverá hachuras verticais dentro de meio período, isso é apenas na figura. Ao soltar o botão, a luz apaga-se quando a tensão retificada passa pelo zero.

Se você pressionar o botão novamente e deslizar lentamente o controle deslizante do resistor variável para baixo no diagrama, o brilho da lâmpada diminuirá e, no osciloscópio, você poderá ver pedaços distorcidos de um meio-senoidal. Nos diagramas, eles são mostrados por hachura vertical. A potência na carga corresponderá à área sombreada - neste momento o tiristor está aberto.

Isso ocorre porque, quando o motor do resistor R2 é movido para baixo, a resistência no circuito do eletrodo de controle aumenta e a corrente RE suficiente para abrir o tiristor é obtida com o aumento dos valores de tensão no ânodo.

Este estado de coisas é possível apenas até o diagrama 3c, até que a tensão no ânodo atinja seu valor máximo. A parte sombreada do diagrama corresponde a 50% da potência de carga com uma faixa de controle de apenas 50 - 100%. Como continuar a regulamentação adicional?

Para fazer isso, você deve alterar a fase da tensão no UE em relação à fase da tensão no ânodo, o que pode ser alcançado de uma maneira muito simples. Basta conectar o capacitor C1, como mostrado no diagrama, com uma linha pontilhada. Agora, o tiristor será aberto com valores baixos da tensão do ânodo, começando na segunda parte do meio ciclo, conforme mostrado no diagrama 3d, que expandirá a faixa de controle de 0 a 100%.

Depois de estudar a teoria e realizar exercícios práticos simples, você pode prosseguir com a fabricação de reguladores de tensão e reguladores de potência.

Leia no próximo artigo.

Continuação do artigo: Dimmers caseiros. Dispositivos práticos para tiristores

Boris Aladyshkin, bgv.electricianexp.com