Chcete-li odpovědět na tuto otázku, budete muset sestavit jednoduchý obvod znázorněný na obrázku 1. Po sestavení obvodu by měl být připojen ke zdroji konstantního napětí. Nejlepší je, když je to regulovatelný laboratorní zdroj s ochranou alespoň před zkratem, protože nikdy nevíte, co se při pokusech může stát?
Posuvník proměnného odporu R2 by měl být nastaven do spodní polohy podle schématu. Poté, zatímco držíte stisknuté tlačítko SB1 (světlo by stále nemělo svítit), pomalu posuňte jezdec nahoru v diagramu. V určité poloze motoru se světlo rozsvítí, po kterém by mělo být tlačítko uvolněno, čímž se odstraní signál z UE. Po uvolnění tlačítka by kontrolka měla zůstat svítit. Jak se to všechno dá vysvětlit?
Otáčením jezdce rezistoru R2 jsme zvýšili proud UE, při jehož určité hodnotě se charakteristika tyristoru narovnala a otevřel se, jak je znázorněno na obrázku 2 (viz voltampérová charakteristika tyristoru na obr. článek „Tyristorový design“). Rezistor R1 je navržen tak, aby omezoval proud procházející UE tak, aby nepřekročil přípustnou úroveň specifikovanou v referenčních datech. Pokud nyní uvolníte tlačítko SB1, žárovka zůstane svítit, protože její proud je dostačující k tomu, aby tyristor zůstal otevřený. Tento bod je také znázorněn na obrázku 2 jako Isp.
Obrázek 1 . Schéma pro experiment se zapnutím tyristoru
Pokud je v tomto experimentu zapnut miliampérmetr v bodě A na obrázku 1, pak lze měřit proud řídicí elektrody. Pokud otestujete několik instancí tyristorů, dokonce i stejné značky, proud řídicí elektrody, při kterém se lampa rozsvítí, bude jiný, s poměrně výrazným rozptylem. Tyto proudy se mohou pohybovat v rozmezí 10 – 15 mA.
Pomocí tohoto obvodu můžete také určit přídržný proud tyristoru, pro který připojíte miliampérmetr k bodu B, a proměnný odpor 2,2 – 3,3 KOhm, dříve vynulovaný, k bodu B. Poté, co lze tyristor zapnout otočným odporem R2, při uvolněném tlačítku SB1 snižte proud v zátěži pomocí přídavného proměnného odporu.
Nejmenší proud, při kterém se tyristor vypne, je pro tento případ přídržný proud. Přídržný proud, stejně jako proud řídicí elektrody, je malý, asi 10 – 15 mA, ale v obou případech platí, že čím menší, tím lepší.
Tyristorové řízení pulzním proudem
K provedení tohoto experimentu by měl být obvod znázorněný na obrázku 1 mírně pozměněn, čímž se dostane do tvaru podle obrázku 2.
Obrázek 2. Tyristorové řízení pulzním proudem
Při stisku tlačítka SB1 se kondenzátor C1 nabíjí přes UE tyristoru, následkem čehož se tyristor otevře krátkým impulsem nabíjecího proudu, o čemž svědčí svítící žárovka. Uvolněním a následným stisknutím tlačítka se nic nezmění, kontrolka zůstane svítit. Lze jej uhasit pouze způsoby, které byly zvažovány dříve, a kromě nich krátkým připojením kondenzátoru C2, jak je znázorněno tečkovanou čarou. Tento kondenzátor posunuje tyristor, proud přes něj se rovná nule, v důsledku toho se tyristor vypne. Teprve poté můžete znovu použít tlačítko SB1. Aby byl kondenzátor C1 připraven na další lis, je vybit přes odpor R1.
Tyristor v zařízení fázového regulátoru výkonu
Na obrázku 3 je schéma jednoduchého regulátoru výkonu pomocí tyristoru a jsou zde i časová schémata výstupních napětí.
Obrázek 3. Obvod pro studium regulátoru výkonu
V závislosti na velikosti řídicího proudu má tyristor tendenci se otevírat při různém napětí na anodě. Tato vlastnost se používá v obvodech regulátoru výkonu. Schéma ukazuje body pro připojení osciloskopu, což vám umožní vidět schémata znázorněná na obrázku na vlastní oči. Pokud to není možné, musíte si vzít slovo.
Regulátor je napájen z transformátoru, stejně jako v předchozích experimentech, přes diodový můstek VD1 – VD4. Filtrační kondenzátor nemůže být instalován paralelně s můstkem, protože napětí bude mít tvar znázorněný na obrázku 3a tečkovanou čarou a tyristor se nebude moci vypnout v okamžicích, kdy napětí projde nulou: světlo žárovka po jednom rozsvícení bude nadále hořet.
Nejprve byste měli nastavit posuvník proměnného odporu R2 do horní polohy podle schématu a stisknout tlačítko SB1. Odpor v obvodu UE je v tomto případě malý, pouze 100 Ω, a proud dostatečný k otevření tyristoru bude získán, když je napětí na anodě o něco více než jeden volt, na samém začátku půlcyklu. Žárovka by tedy měla svítit plnou intenzitou, což odpovídá časovému diagramu a, který lze pozorovat na osciloskopu.
Toto napětí je získáno jako výsledek celovlnného usměrnění sinusoidy. Uvnitř půlperiod samozřejmě nebude vertikální stínování, to je pouze na obrázku. Po uvolnění tlačítka by lampa měla zhasnout v okamžiku, kdy usměrněné napětí projde nulou.
Pokud znovu stisknete tlačítko a pomalu posunete jezdec s proměnným odporem po obvodu, jas lampy se sníží a na osciloskopu můžete vidět zkreslené kousky půlsinusové vlny. V diagramech jsou znázorněny vertikálním stínováním. Výkon v zátěži bude odpovídat zastíněné oblasti – v tomto okamžiku je tyristor otevřený.
Je to proto, že když se posuvník rezistoru R2 pohybuje dolů, odpor v obvodu řídicí elektrody se zvyšuje a při zvyšujících se hodnotách napětí na anodě se získá RE proud dostatečný k otevření tyristoru.
Tento stav je možný pouze do diagramu 3c, dokud napětí na anodě nedosáhne maximální hodnoty. Stínovaná část diagramu odpovídá 50 % výkonu zátěže s rozsahem regulace pouze 50 – 100 %. Jak pokračovat v další regulaci?
K tomu je nutné změnit fázi napětí na RE vůči fázi napětí na anodě, čehož lze dosáhnout velmi jednoduchým způsobem. Stačí připojit kondenzátor C1, jak je na schématu znázorněno tečkovanou čarou. Nyní se tyristor otevře při nízkých hodnotách anodového napětí, počínaje druhou částí půlcyklu, jak je znázorněno na diagramu 3d, což rozšíří regulační rozsah od 0 do 100%.
Po prostudování teorie a provedení jednoduchých praktických cvičení můžete přistoupit k výrobě stmívačů a regulátorů výkonu.
Pokračujte ve čtení dalšího článku.
Doufám, že vám tento článek pomohl. Podívejte se také na další články z kategorie Elektrická energie v každodenním životě i v práci » Praktická elektronika
Přihlaste se k odběru kanálu Telegram o elektronice pro profesionály i amatéry: Praktická elektronika pro každý den
Jak zapnout tyristor? Zapnutí tyristoru stejnosměrným proudem.
Začátek série článků o domácích stmívačích:
První část. Druhy tyristorů
Část dvě. tyristorové zařízení
Chcete-li odpovědět na tuto otázku, budete muset sestavit jednoduchý obvod znázorněný na obrázku 1. Po sestavení obvodu by měl být připojen ke zdroji konstantního napětí. Nejlepší je, když se jedná o regulovaný laboratorní zdroj s ochranou alespoň před zkratem, protože kdo ví, co se při pokusech může stát?
Posuvník proměnného odporu R2 by měl být nastaven do spodní polohy podle schématu. Poté, zatímco držíte stisknuté tlačítko SB1 (světlo by stále nemělo svítit), pomalu posuňte jezdec nahoru v diagramu. V určité poloze motoru se světlo rozsvítí, po kterém by mělo být tlačítko uvolněno, čímž se odstraní signál z UE. Po uvolnění tlačítka by kontrolka měla zůstat svítit. Jak se to všechno dá vysvětlit?
Otáčením jezdce rezistoru R2 jsme zvýšili proud RE, při jehož určité hodnotě se charakteristika tyristoru narovnala a ten se rozevřel, jak ukazuje obrázek 2 (viz voltampérová charakteristika tyristoru v článku „Tyristor přístroj”). Rezistor R1 je navržen tak, aby omezoval proud procházející UE tak, aby nepřekročil přípustnou úroveň specifikovanou v referenčních datech. Pokud nyní uvolníte tlačítko SB1, žárovka zůstane svítit, protože její proud je dostačující k tomu, aby tyristor zůstal otevřený. Tento moment je také znázorněn na obrázku 2 jako Iud.
Obrázek 1. Schéma experimentu se zapnutím tyristoru
Pokud je v tomto experimentu zapnut miliampérmetr v bodě A na obrázku 1, pak lze měřit proud řídicí elektrody. Pokud otestujete několik instancí tyristorů, dokonce i stejné značky, proud řídicí elektrody, při kterém se lampa rozsvítí, bude jiný, s poměrně výrazným rozptylem. Tyto proudy se mohou pohybovat v rozmezí 10 – 15 mA.
Pomocí tohoto obvodu můžete také určit přídržný proud tyristoru, pro který připojíte miliampérmetr k bodu B, a proměnný odpor 2,2 – 3,3 KOhm, dříve vynulovaný, k bodu B. Poté, co lze tyristor zapnout otočným odporem R2, při uvolněném tlačítku SB1 snižte proud v zátěži pomocí přídavného proměnného odporu.
Nejmenší proud, při kterém se tyristor vypne, je pro tento případ přídržný proud. Přídržný proud, stejně jako proud řídicí elektrody, je malý, asi 10 – 15 mA, ale v obou případech platí, že čím menší, tím lepší.
Tyristorové řízení pulzním proudem
K provedení tohoto experimentu by měl být obvod znázorněný na obrázku 1 mírně pozměněn, čímž se dostane do tvaru podle obrázku 2.
Obrázek 2. Tyristorové řízení pulzním proudem
Při stisku tlačítka SB1 se kondenzátor C1 nabíjí přes UE tyristoru, následkem čehož se tyristor otevře krátkým impulsem nabíjecího proudu, o čemž svědčí svítící žárovka. Uvolněním a následným stisknutím tlačítka se nic nezmění, kontrolka zůstane svítit. Lze jej uhasit pouze způsoby, které byly zvažovány dříve, a kromě nich krátkým připojením kondenzátoru C2, jak je znázorněno tečkovanou čarou. Tento kondenzátor posunuje tyristor, proud přes něj se rovná nule, v důsledku toho se tyristor vypne. Teprve poté můžete znovu použít tlačítko SB1. Aby byl kondenzátor C1 připraven na další lis, je vybit přes odpor R1.
Tyristor v zařízení fázového regulátoru výkonu
Na obrázku 3 je schéma jednoduchého regulátoru výkonu pomocí tyristoru a jsou zde i časová schémata výstupních napětí.
Obrázek 3. Obvod pro studium regulátoru výkonu
V závislosti na velikosti řídicího proudu má tyristor tendenci se otevírat při různém napětí na anodě. Tato vlastnost se používá v obvodech regulátoru výkonu. Schéma ukazuje body pro připojení osciloskopu, což vám umožní vidět schémata znázorněná na obrázku na vlastní oči. Pokud to není možné, musíte si vzít slovo.
Regulátor je napájen z transformátoru, stejně jako v předchozích experimentech, přes diodový můstek VD1 – VD4. Filtrační kondenzátor nemůže být instalován paralelně s můstkem, protože napětí bude mít tvar znázorněný na obrázku 3a tečkovanou čarou a tyristor se nebude moci vypnout v okamžicích, kdy napětí projde nulou: světlo žárovka po jednom rozsvícení bude nadále hořet.
Nejprve byste měli nastavit posuvník proměnného odporu R2 do horní polohy podle schématu a stisknout tlačítko SB1. Odpor v obvodu UE je v tomto případě malý, pouze 100 Ω, a proud dostatečný k otevření tyristoru bude získán, když je napětí na anodě o něco více než jeden volt, na samém začátku půlcyklu. Žárovka by tedy měla svítit plnou intenzitou, což odpovídá časovému diagramu a, který lze pozorovat na osciloskopu.
Toto napětí je získáno jako výsledek celovlnného usměrnění sinusoidy. Uvnitř půlperiod samozřejmě nebude vertikální stínování, to je pouze na obrázku. Po uvolnění tlačítka by lampa měla zhasnout v okamžiku, kdy usměrněné napětí projde nulou.
Pokud znovu stisknete tlačítko a pomalu posunete jezdec s proměnným odporem po obvodu, jas lampy se sníží a na osciloskopu můžete vidět zkreslené kousky půlsinusové vlny. V diagramech jsou znázorněny vertikálním stínováním. Výkon v zátěži bude odpovídat zastíněné oblasti – v tomto okamžiku je tyristor otevřený.
Je to proto, že když se posuvník rezistoru R2 pohybuje dolů, odpor v obvodu řídicí elektrody se zvyšuje a při zvyšujících se hodnotách napětí na anodě se získá RE proud dostatečný k otevření tyristoru.
Tento stav je možný pouze do diagramu 3c, dokud napětí na anodě nedosáhne maximální hodnoty. Stínovaná část diagramu odpovídá 50 % výkonu zátěže s rozsahem regulace pouze 50 – 100 %. Jak pokračovat v další regulaci?
K tomu je nutné změnit fázi napětí na RE vůči fázi napětí na anodě, čehož lze dosáhnout velmi jednoduchým způsobem. Stačí připojit kondenzátor C1, jak je na schématu znázorněno tečkovanou čarou. Nyní se tyristor otevře při nízkých hodnotách anodového napětí, počínaje druhou částí půlcyklu, jak je znázorněno na diagramu 3d, což rozšíří regulační rozsah od 0 do 100%.
Po prostudování teorie a provedení jednoduchých praktických cvičení můžete přistoupit k výrobě stmívačů a regulátorů výkonu.
