Симистор управление асинхронным двигателем
С целью коммутации нагрузок в цепях переменного тока удобно использовать симисторы, представляющие собой разновидность тиристора, однако отличающиеся от тиристора возможностью в открытом состоянии проводить ток обоих направлений.
Первые конструкции симисторов рассматривались уже в 1963 году, тогда например Мордовский научно-исследовательский электротехнический институт уже подал заявку на патент на симметричный тиристор (Патент SU 349356 A, Думаневич А.Н. и Евсеев Ю.А.), а General Electric занимались коммерческим внедрением того же изделия под названием «Triac» на западе.
Тогда как у тиристора имеются четко определенные катод, анод и управляющий электрод, у симистора катод и анод в процессе его работы меняются местами, в зависимости от направления тока в текущий момент.
Безусловно, сигнал на управляющий электрод (затвор) симистора подается всегда относительно конкретного условного катода, но ток через открытый симистор может течь в любом направлении, и в этом смысле симистор в открытом состоянии можно рассматривать как два диода, включенные встречно-параллельно.
Симистор отличается пятислойной структурой полупроводника. Эквивалентно более точно его можно представить в виде двух триодных тиристоров, включённых встречно-параллельно, причем управляющий электрод, в отличие от тиристора, здесь только один.
Чтобы управлять мощной нагрузкой, симистор, подобно выключателю, включают в цепь нагрузки последовательно. И тогда: в закрытом состоянии симистор будет закрыт, нагрузка окажется обесточена, а при подаче отпирающего напряжения на управляющий электрод симистора, между основными электродами симистора появится проводимость — через нагрузку потечет ток. Причем ток может течь через открытый симистор в любом направлении, не то что у тиристора.
Для удержания симистора в открытом состоянии нет необходимости удерживать сигнал управления на управляющем электроде, достаточно подать сигнал, после чего ток установится и будет продолжать течь — в этом отличие симистора от транзистора. Когда же ток через симистор (через цепь нагрузки) станет ниже тока удержания (для переменного тока — в момент перехода тока через ноль), симистор закроется, и для его отпирания потребуется снова подать отпирающий сигнал на управляющий электрод.
Из-за глубокой положительной обратной связи, например при индуктивной нагрузке, высокие скорости изменения напряжения или тока симистора могут привести к несвоевременному отпиранию симистора, и к большой мгновенной мощности, которая будет быстро рассеяна на кристалле, и окажется способна разрушить его. Для защиты от вредных выбросов, параллельно симистору в некоторых схемах ставят варистор, а для защиты от высоких значений dU/dt – применяют RC-снабберы.
Применение симистора вместо реле:
Симисторные регуляторы мощности для управления различными мощными нагрузками в цепях переменного тока очень популярны сегодня. Такие регуляторы для ламп называются диммерами, а регуляторы для разных инструментов, для коллекторных двигателей — просто симисторными регуляторами. Схемы их довольно компактны и просты, ведь на управляющий электрод симистора достаточно периодически подавать 0,7 вольт при токе порядка 10 мА, что легко реализуется при помощи RC-цепочки, а в более сложном виде — на базе ШИМ-контроллера, на том же 555 таймере.
Источник
Тиристоры нашли широкое применение в полупроводниковых устройствах и преобразователях. Различные источники питания, частотные преобразователи, регуляторы, возбудительные устройства для синхронных двигателей и много других устройств строились на тиристорах, а в последнее время их вытесняют преобразователи на транзисторах. Основной задачей для тиристора является включение нагрузки в момент подачи управляющего сигнала. В этой статье мы рассмотрим, как управлять тиристорами и симисторами.
Определение
Он, подобно диоду, проводит ток только в одном направлении. То есть для включения в цепь переменного тока для управления двумя полуволнами нужно два тиристора, для каждой по одному, хотя не всегда. Тиристор состоит из 4 областей полупроводника (p-n-p-n).
Основные характеристики
Как и любых других электронных компонентов у тиристоров есть ряд характеристик:
Падение напряжения при максимальном токе анода (VT или Uос).
Прямое напряжение в закрытом состоянии (VD(RM) или Uзс).
Обратное напряжение (VR(PM) или Uобр).
Прямой ток (IT или Iпр) – это максимальный ток в открытом состоянии.
Максимально допустимый прямой ток (ITSM) — это максимальный пиковый ток в открытом состоянии.
Обратный ток (IR) — ток при определенном обратном напряжении.
Постоянный ток в закрытом состоянии при определенном прямом напряжении (ID или Iзс).
Постоянное отпирающее напряжение управления (VGT или UУ).
Ток управления (IGT).
Максимальный ток управления электрода IGM.
Максимально допустимая рассеиваемая мощность на управляющем электроде (PG или Pу)
Принцип работы
Когда на тиристор подают напряжение он не проводит ток. Есть два способа включит его – подать напряжение между анодом и катодом достаточное для открытия, тогда его работа ничем не будет отличаться от динистора.
Другой способ – это подать кратковременный импульс на управляющий электрод.
Ток открытия тиристора лежит в пределах 70-160 мА, хотя на практике эта величина, как и напряжение которое нужно приложить к тиристору зависит от конкретной модели и экземпляра полупроводникового прибора и даже от условий, в которых он работает, таких, например, как температура окружающей среды.
Полярность управляющего напряжения должна совпадать с полярностью напряжения между анодом и катодом, что вы наблюдаете на осциллограммах выше.
После подачи управляющего импульса в первой полуволне (условно положительной) синусоидального напряжения ток через симистор будет протекать до начала второй полуволны, после чего он закроется, как и обычный тиристор. После этого нужно подать еще один управляющий импульс для открытия симистора на отрицательной полуволне. Это наглядно проиллюстрировано на следующих осциллограммах.
Что такое симистор и как он выглядит — кратко
Словосочетание «симметричный триодный тиристор» на английский язык переводится как symmetrical triode thyristor.
Его же именуют triode for alternationg current (триод для переменного тока). Или сокращенно — triac (триак).
Все эти названия общеприняты, они встречаются в технической литературе. Вы можете столкнуться с любым из них.
Показываю фотографиями наиболее типичные конструкции корпусов, с которыми выпускаются эти полупроводниковые приборы.
На фото любого из них хорошо видно три контактных вывода. Они совместно с устройством корпуса изготавливаются под мощность номинальной нагрузки, которую должны передавать и коммутировать в режиме ключа.
Что такое ключ в электронике и электрике — образное пояснение
Сравним его работу с устройством входной двери, закрытой на замок.
Человек без ключа не сможет через нее пройти: замок надежно закрыт. Владелец квартиры и его доверенные люди имеют ключ, открывают дверь, свободно проникают в помещение.
Точно так же работают ключи в электрике, пропуская нагрузку. Только они управляются по команде и бывают трех типов:
Электрический ток совершает работу, например, освещает помещение.
А ключ позволяет человеку управлять этим процессом за счет использования определенных технологий. Они разрешают коммутировать силовые контакты и даже выполнять дополнительные действия.
Таблица: как работает электрический ключ
| Функции | Вид ключа | ||
| Механический | Электромеханический | Электронный | |
| Как работает | Силовые контакты выключателя, переключателя, кнопки коммутируются кинематической схемой за счет манипуляций оператором | Силовые контакты переключает электромагнит под действием управляющего сигнала. | Силовые контакты коммутирует электронная схема под действием управляющего сигнала. |
| Управляющий сигнал | Ручное действие | Срабатывание электромагнита происходит под воздействием определенного электрического параметра нормируемой величины (уставки). Это может быть ток, напряжение, частота, мощность, фаза… | Биполярный транзистор коммутируется входным управляющим напряжением. Полевой транзистор — электрическим полем, посему он так и называется. Тиристор и симистор работают от тока, протекающего через управляющий электрод. |
| Основное преимущество | Относительная простота механизма | Возможность дистанционных коммутаций за счет изменения различных электрических сигналов | Кроме дистанционных переключений схемы есть регулировка выходного тока, что позволяет собирать различные регуляторы. Как пример, изменять мощность нагрузки, выставлять обороты вращения электродвигателя. |
Основным недостатком механических и электромагнитных ключей является переключение силовых контактов, вынужденно разрывающих цепь нагрузки.
При этом возникает электрическая дуга, выжигающая поверхность контактирующих металлов.
Она же может стать причиной пожара или взрыва горючих сред.
Электронные ключи работают без дуги. Они имеют уменьшенные габариты, удачно вписываются внутри корпусов электроприборов.
Как происходит управление симистором: основные принципы
Электронные элементы (диоды, транзисторы, тиристоры, триаки) создаются под различные задачи, имеют разное количество полупроводниковых слоев. Понять принципы управления триаком нам поможет метод освоения информации от простого к сложному.
Основы протекания тока в полупроводниках я уже описывал ранее. У диода, состоящего из двух «p» и «n» переходов носителями зарядов выступают дырки и электроны.
При прямом подключении источника напряжения с нагрузкой образуется ток, а при обратном — прекращается. Этот процесс наглядно описывается вольт-амперной характеристикой (показана справа).
Такой алгоритм заложен в работу одного p-n перехода. По мере усложнения конструкции элементов их количество понемногу увеличивается.
Схема включения транзистора: 2 типа конструкций
Для начала уточняю возможности биполярных моделей.
Как работает биполярный транзистор
В работе этого ключа участвует два полупроводниковых перехода.
Биполярный транзистор создается с одной из двух возможных структур:
Кратко привожу пример устройства и работы по первому варианту.
В правой части картинки показаны характеристики зависимости токов через эмиттер и коллектор от приложенного напряжения на участках цепи эмиттер-база и коллектор-база.
Управление симисторами в схемах на микроконтроллере
Симистор («триак» по терминологии, принятой в США) — это двунаправленный симметричный тиристор. Симисторы очень удобны для систем ключевого регулирования в цепях переменного тока. Как следствие, они практически вытеснили тиристоры из бытовой техники (стиральные машины, пылесосы и т.д.).
У симистора нет анода и катода. Его три вывода называются: УЭ (управляющий электрод), СЭУ (силовой электрод, расположенный ближе к УЭ), СЭ (силовой электрод у основания прибора) [2-197]. Существуют также аналогичные зарубежные названия, принятые в триаках, соответственно, «G» (Gate — затвор), «Т1» (Main Terminal 1) и «Т2» (Main Terminal 2).
Симистор, в зависимости от конструкции, может открываться как положительными, так и отрицательными импульсами на выводе УЭ. Ветви ВАХ симметричные, поэтому ток через силовые электроды может быть и втекающим, и вытекающим. Итого, различают четыре режима работы в квадрантах 1…4 (Рис. 2.105).
Рис. 2.105. Режимы работы симисторов (триаков).
Первыми были разработаны четырёх квадрантные симисторы или, по-другому, 4Q-TpnaKM. Они требуют для нормальной работы введения в схему демпферных ЛС-цепочек (100 Ом, 0.1 МК Ф), которые устанавливаются параллельно силовым электродам СЭУ и СЭ. Таким нехитрым способом снижается скорость нарастания напряжения через симистор и устраняются ложные срабатывания при повышенной температуре и значительной индуктивной или ёмкостной нагрузке.
Технологические достижения последнего времени позволили создать трёхквадрантные симисторы или, по-другому, 3Q триаки. Они, в отличие от симисторов «4Q», работают в трёх из четырёх квадрантов и не требуют ЯС-цепочек.
Типовые параметры 3Q-TpnaKOB Hi-Com BTA208…225 фирмы Philips: максимальное коммутируемое напряжение 600…800 В, ток силовой части 8…25 А, ток отпирания затвора (УЭ) 2…50 мА, малогабаритный SMD-корпус.
Схемы подключения симисторов к MK можно условно разделить на две группы: без развязки от сети 220 В (Рис. 2.106, a…r) и с гальванической изоляцией (Рис. 2.107, а…л).
Некоторые замечания. Типы указанных на схемах симисторов однообразны, в основном КУ208х, BTxxx, MACxxx. Это сделано специально, чтобы заострить внимание на схемотехнике низковольтной управляющей части, поскольку она ближе всего к MK. На практике можно использовать и другие типы симисторов, следя за их выходной мощностью и амплитудой управляющего тока.
Демпферные цепочки в силовой части на схемах, как правило, отсутствуют. Это упрощение, чтобы не загромождать рисунки, поскольку предполагается, что сопротивление нагрузки RH носит чисто активный характер. В реальной жизни демпфирование необходимо для 4Q-триаков, если нагрузка имеет значительную индуктивную или ёмкостную составляющую.
Рис. 2.106. Схемы подключения симисторов к MK без гальванической изоляции (начало):
а) ВЫСОКИЙ уровень на выходе МК открывает транзистор VT1, через который включается симистор VS1. Варистор RU1 защищает симистор от всплесков напряжения, начиная с порога 470 В (разброс 423…517 В). Это актуально при индуктивном характере нагрузки jRH;
б) аналогично Рис. 2.106, а, но с другой полярностью сигнала на выходе MK и с транзистором VT1 другой структуры, который выполняет функцию инвертора напряжения. Благодаря низкому сопротивлению резистора R2, повышается помехоусточивость. Сопротивление резистора R2 выбирается по тем же критериям, что и для схем на тиристорах;
Рис. 2.106. Схемы подключения симисторов к MK без гальванической изоляции (окончание):
в) высоковольтный транзистор ГУ2замыкаетдиагональдиодного моста VD1 при НИЗКОМ уровне на линии MK. Транзистор VT1 в момент рестарта MK находится в открытом состоянии из-за резистора R1, при этом симистор VS1 закрывается и ток через нагрузку RH не протекает;
г) прямое управление симистором VS1 с одного или нескольких выходов MK.
Запараллеливание линий применяется при недостаточном токе управления (показано пунктиром). Ток через нагрузку RH не более 150 мА. Возможные замены: VS1 — MAC97A8, VD2— KC147A.
а) симистор VS1 включается/выключается при наличии/отсутствии импульсов 50…100 кГц, генерируемых с выхода MK. Изолирующий трансформатор T1 наматывается на кольце из феррита N30 и содержит в обмотке I — 15 витков, в обмотке II — 45 витков провода ПЭВ-0.2;
б) простая схема трансформаторной развязки. Симистор VS1 включается короткими импульсами с выхода MK. Ток управления зависит от коэффициента трансформации 77;
Рис. 2.107. Схемы гальванической изоляции МК от симисторов (продолжение):
в) разделительный трансформатор T1 наматывается на ферритовом кольце M1000HM размерами K20xl2x6 и содержит в обмотке I — 60 витков, в обмотке II — 120 витков провода ПЭВ-0.2. Цепочка R3, C1 накапливает энергию для импульсной коммутации транзистора K77;
г) если не требуется частое включение/выключение нагрузки, то для гальванической развязки можно использовать реле K1.
Его контакты должны выдерживать без пробоя переменное напряжение 220 В. В некоторых схемах токоограничивающий резистор R3 закорачивают;
д) контакты геркона SF1 замыкаются при протекании тока через катушку индуктивности L1, которая намотана на его корпус. Достоинство — сверхбольшое сопротивление изоляции;
е) гальваническая развязка на транзисторной оптопаре VU1. Резистор R3 повышает помехоустойчивость, но может отсутствовать. Резистор Я2определяет порог открывания транзистора VT1. При использовании симисторов КУ208, TC106-10 сопротивление резистора Я2уменьшают до 30…75 кОм;
ж) симистором VS1 управляет драйвер DA1 (по-старому, КР1182ПМ1), который обеспечивает плавное изменение тока в нагрузке RH в зависимости от напряжения на конденсаторе C1. Если транзистор оптопары W/закрыт, то конденсатор С1 заряжается от внутреннего ИОН микросхемы DA1 и в нагрузке устанавливается максимальное напряжение. Резистор R4 может отсутствовать при наличии резистора R3. Резистор R3 можно закоротить при наличии резистора R4\
з) гальваническая развязка на опторезисторе VU1.
Резистором R1 подбирается ток через своизлучатель VU1 и, соответственно, ток управления симистором VS1;
и) применение двух оптотиристоров VU1, УУ2щ\я коммутации симистора VS1 в любой пупериод сетевого напряжения. Резистор Л2ограничивает ток управления симистора;
к) питание входа УЭ симистора VS1 осуществляется от отдельной низковольтной обмотки промышленного трансформатора T1ТПП235-220/110-50;
л) применение оптотиристора VU1 для управления симистором VS1 (замена КУ208Д1). Из двух токоограничивающих резисторов R2, R3 обычно оставляют один, второй замыкают перемычкой. Замена VD1 — мост КЦ407А или четыре отдельных диода КД226.
Источник: Рюмик, С. М., 1000 и одна микроконтроллерная схема. Вып. 2 / С. М. Рюмик. — М.:ЛР Додэка-ХХ1, 2011. — 400 с.: ил. + CD. — (Серия «Программируемые системы»).
Tweet Нравится
- Предыдущая запись: Монохромные графические ЖК-дисплеи в схемах на микроконтроллере
- Следующая запись: Реализация схем генераторов – для новичков в радиоделе
- МОЩНЫЙ АУДИОУСИЛИТЕЛЬ HA МИКРОСХЕМЕ LM383 (0)
- ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО РАДИОПРИЕМНИКА (0)
- ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯТОРА (0)
- ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИТИЙ-НОННОГО ЭЛЕМЕНТА КОНТРОЛЛЕР ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА (0)
- ОГРАНИЧИТЕЛЬ ЗАРЯДНОГО TOKA АККУМУЛЯТОРА (0)
- ИНДИКАТОР НАПРЯЖЕНИЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ ПРОСТАЯ СХЕМА (0)
- ИНДИКАТОР УРОВНЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТА ПИТАНИЯ (0)
Похожие посты:
Радио для всех — Симистор
Будучи твердотельным устройством, тиристоры могут использоваться для управления лампами, моторами или нагревателями и т.
Д. Однако одна из проблем использования тиристора для управления такими цепями заключается в том, что, подобно диоду, «тиристор» является однонаправленным устройством, что означает Что он пропускает ток только в одном направлении, от анода до катода . Для цепей коммутации постоянного тока такая характеристика переключения «в одну сторону» может быть приемлемой, так как один раз срабатывает, когда вся мощность постоянного тока подается прямо на нагрузку. Но в синусоидальных цепях переменного тока это однонаправленное переключение может быть проблемой, поскольку оно работает только в течение половины цикла (например, однополупериодного выпрямителя), когда анод положителен, независимо от того, что делает сигнал Gate. Тогда для работы переменного тока только половина мощности подается на нагрузку тиристором. Чтобы получить управление мощностью в полной волне, мы могли бы подключить один тиристор внутри полноволнового мостового выпрямителя, который запускается на каждой положительной полуволне, или соединять два тиристора вместе в обратном параллельном (обратном), как показано ниже Но это увеличивает как сложность, так и количество компонентов, используемых в коммутационной схеме.
Конфигурации тиристоров
Существует, однако, другой тип полупроводникового устройства, называемый «Triode AC Switch» или симистор. Triac для краткости, который также является членом семейства тиристоров, который используется в качестве твердотельного устройства переключения мощности, но, что более важно, это «двунаправленное» устройство. Другими словами, симистор может быть запущен в проводимость как положительным, так и отрицательным напряжением, приложенным к его аноду, и с положительными и отрицательными импульсами триггера, поданными на его вывод затвора, что делает его двухквадрантным переключающим устройством с управляемым затвором. Ведет себя точно так же, как два обычных тиристора, соединенных вместе в обратном направлении (взаимно-обратном) относительно друг друга, и из-за этой компоновки два тиристора совместно используют общий терминал Gate все внутри одного трехтерминального пакета. Поскольку симистор действует в обоих направлениях синусоидальной формы сигнала, концепция анодной клеммы и клемма катода, используемая для идентификации основных силовых клемм тиристора, заменяется идентификацией: MT 
В большинстве применений коммутации переменного тока затвор с затвором тиристора связан с терминалом МТ
Символ и конструкция
Теперь мы знаем, что симистор представляет собой 4-слойный PNPN в положительном направлении и NPNP в отрицательном направлении, трехконечное двунаправленное устройство, которое блокирует ток в своем состоянии «OFF», действуя как переключатель разомкнутой цепи, но В отличие от обычного тиристора, симистор может проводить ток в любом направлении, когда он запускается импульсом с одним затвором. Затем у симистора есть четыре возможных режима срабатывания следующим образом.
· Ι + Режим = MT 2 положительный (+ ve), Ток затвора положительный (+ ve)
· Ι — Режим = ток положительного тока MT 2 (+ ve), отрицательный ток затвора (-ve)
· ΙΙΙ + Режим = отрицательный ток MT 2 (-ve), ток затвора положительный (+ ve)
· ΙΙΙ — Режим = отрицательный ток MT 2 (-ve), отрицательный ток затвора (-ve)
Эти четыре режима, в которых может работать симистор, показаны с помощью кривых характеристик ВАХ
Кривые характеристик ВАХ
В квадранте Ι симистор обычно запускается в проводимость положительным током затвора, обозначенным выше как режим Ι + .
Но он также может быть инициирован отрицательным током затвора, режим Ι- . Аналогично, в квадранте ΙΙΙ , запускающем с отрицательным током затвора, -Ι G также является общим, режим ΙΙΙ- вместе с режимом ΙΙΙ + . Режимы Ι- и ΙΙΙ +являются, однако, менее чувствительными конфигурациями, требующими запуска большего тока затвора, чем более распространенные моды запуска триаков для Ι + и ΙΙΙ- . Кроме того, так же, как кремниевые управляемые выпрямители (SCR), триак также требует минимальный ток удержания I 
Цепь переключения Triac
В приведенной выше схеме показана простая схема коммутации симисторов, управляемая постоянным током. Когда переключатель SW1 разомкнут, ток не течет в вентиль симистора, и поэтому лампа выключена. Когда SW1 закрыт, ток затвора подается к симистору от батареи V Gчерез резистор R, и симистор приводится в полную проводимость, действуя как замкнутый выключатель, и полная мощность отводится лампой от синусоидального питания.Поскольку батарея подает положительный ток затвора на симистор, когда переключатель SW1 закрыт, симистор постоянно загорается в режимах Ι + и ΙΙΙ +, независимо от полярности терминала MT 
Но мы также можем инициировать симистор, используя фактическое напряжение питания переменного тока как напряжение запуска. Рассмотрим схему ниже.
Цепь переключения Triac
Схема показывает симистор, используемый как простой статический выключатель питания переменного тока, обеспечивающий функцию «ВКЛ» — «ВЫКЛ», аналогичную функции в предыдущей цепи постоянного тока. Когда переключатель SW1 разомкнут , симистор действует как разомкнутый переключатель, и лампа проходит нулевой ток. Когда SW1 замыкается, симистор замыкается «ON» через токоограничивающий резистор R и самозахватывается вскоре после начала каждого полупериода, таким образом переключая полную мощность на нагрузку лампы. Поскольку питание представляет собой синусоидальный переменный ток, симистор автоматически отпирает в конце каждого полупериода переменного тока, когда мгновенное напряжение питания и, таким образом, ток нагрузки кратковременно падает до нуля, но снова защелкивается, используя противоположную половину тиристора в следующем полупериоде, как Пока выключатель остается закрытым.
Управление фазой Triac
Эта базовая схема запуска фазы использует симистор последовательно с двигателем через синусоидальное питание переменного тока. Переменный резистор VR1 используется для управления величиной сдвига фаз на затворе симистора, который, в свою очередь, регулирует величину напряжения, приложенного к двигателю, включив его в разное время во время переменного цикла. Триггерное напряжение симистора вырабатывается комбинацией VR1-C1 через Diac(симметричный динистор) — двунаправленное полупроводниковое устройство, которое помогает обеспечить резкий импульс тока триггера для полного включения симистора).
Тем не менее, коммерческий трима-диммер не должен использоваться в качестве регулятора скорости двигателя, так как обычно световые диммеры предназначены для использования только с резистивными нагрузками, например, с лампами накаливания. Но помните, что эти устройства можно использовать и подключать непосредственно к источнику питания переменного тока, поэтому тестирование цепи должно выполняться при отключении устройства управления питанием от сети. Пожалуйста, не забывайте о безопасности!
Что такое симисторный диммер? Все, что вам нужно знать
В вашем доме есть свет, который вы хотите приглушить? Если это так, вам может понадобиться диммер TRIAC.
В этом сообщении блога мы обсудим, что такое диммер TRIAC и как он работает.
Что такое симисторный диммер
Симисторный диммер — это тип электрического переключателя, который можно использовать для уменьшения яркости света. Он работает путем изменения количества энергии, подаваемой на лампочку.
В основном используется в домах для управления лампами накаливания или галогенными лампами, но также может использоваться для управления мощностью двигателя.
Диммеры TRIAC становятся все более популярными, поскольку они предлагают ряд преимуществ по сравнению с традиционными выключателями света. Во-первых, диммеры TRIAC намного более энергоэффективны, чем традиционные выключатели света.
Они также позволяют создавать индивидуальные профили освещения, которые можно использовать для создания настроения в вашем доме.
Что означает TRIAC
TRIAC означает «триод для переменного тока» . Это тип тиристора, который можно использовать для управления потоком переменного тока.
Работа симисторного диммера
Симисторный диммер — это устройство, использующее симистор для управления яркостью нагрузки, такой как лампа накаливания или электрический нагреватель.
Симистор представляет собой тип тиристора, представляющего собой полупроводниковое устройство, которое можно включать и выключать, подавая небольшой ток на клемму затвора.
Когда TRIAC включен, он позволяет току течь через нагрузку. Величину тока, протекающего через нагрузку, можно регулировать, изменяя ток затвора.
TRIAC Контроллер и приемник
TRIAC контроллеры используются для уменьшения яркости света. Они работают, очень быстро включая и выключая ток, что создает иллюзию более тусклого света.
Также может использоваться с любым типом освещения, включая светодиодные.
Симисторы используются в приложениях с высокой мощностью, таких как освещение, отопление или управление двигателем. Они используются для включения и выключения тока на более высокой частоте, чем обычные силовые выключатели, что снижает уровень производимого шума и электромагнитных помех.
Приемник TRIAC — это устройство, которое используется для управления питанием нагрузки. Он делает это, обнаруживая, когда напряжение на двух клеммах симистора достигает определенной точки, и затем включает нагрузку.
Этот приемник используется во множестве различных приложений.
Некоторые из этих приложений включают в себя регуляторы освещенности, регуляторы скорости двигателя и источники питания.
Приемник TRIAC также используется в некоторых промышленных устройствах, таких как сварочные аппараты и плазменные резаки.
Использование симисторных диммеров в светодиодах
Светодиоды становятся все более популярными в различных областях применения благодаря их высокой эффективности, низкому энергопотреблению и длительному сроку службы.
Однако при использовании светодиодов возникает одна проблема: их яркость может быть затруднена. Диммеры TRIAC — это тип диммера, который можно использовать для затемнения светодиодов.
Симисторные диммеры работают, изменяя величину тока, протекающего через нагрузку. Они делают это, включая и выключая очень быстро, чтобы средний ток был таким, какой вы хотите уменьшить. Это делает их хорошим вариантом для диммирования светодиодов, поскольку они могут справляться с быстрыми изменениями тока, не вызывая никаких проблем.
При использовании симисторных диммеров со светодиодами необходимо помнить о нескольких вещах.
Во-первых, нужно убедиться, что диммер совместим со светодиодом. Во-вторых, вам нужно убедиться, что номинальный ток диммера достаточно высок для светодиода. В-третьих, вам нужно позаботиться о правильном подключении диммера и светодиода.
Если вы будете следовать этим рекомендациям, диммеры TRIAC могут стать отличным вариантом для диммирования светодиодов. Они просты в использовании и обеспечивают плавное затемнение без мерцания.
Кроме того, они совместимы с широким спектром светодиодных светильников и ламп.
Управление симисторомКогда на электрод затвора симистора подается положительное или отрицательное напряжение, активируется схема управления. Когда цепь срабатывает, ток течет до тех пор, пока не будет достигнут желаемый порог.
В этом случае TRIAC пропускает высокое напряжение, ограничивая управляющие токи до минимума.
Используя управление фазой, симистор может регулировать величину тока, протекающего через нагрузку цепи.
Система управления светодиодами TRIAC и ее проводка
Система управления TRIAC представляет собой схему, в которой используется TRIAC для регулировки яркости светодиода. TRIAC представляет собой полупроводниковый прибор с тремя клеммами, который можно включить, подав напряжение на его клемму затвора, и выключить, сняв напряжение.
Это делает его идеальным для управления током через светодиод, для которого требуется
Для подключения симисторного диммера сначала снимите имеющийся выключатель со стены.
Затем соедините черный провод от диммера с черным проводом, идущим от стены. Далее подключите белый провод от диммера к белому проводу, идущему от стены. Наконец, подключите зеленый провод от диммера к оголенному медному проводу заземления, идущему от стены.
Преимущества и недостатки симисторных диммеров в светодиодах
Основным преимуществом использования симисторных диммеров со светодиодными лампами является низкая стоимость диммирования. Небольшой размер, малый вес, высокая точность настройки, высокая эффективность преобразования и простое дистанционное управление — вот лишь некоторые из преимуществ.
Основным недостатком является плохое затемнение, что приводит к ограниченному диапазону яркости. Это проблема существующей технологии диммирования светодиодов.
Альтернативные интеллектуальные переключатели, которые также являются симисторными диммерами
Светодиод Lutron Maestro + диммер: Это хороший вариант практически для любого места. Его можно использовать для однополюсного или многопозиционного диммирования.
Однополюсный поворотный диммер GE : Удобная конструкция этих диммеров гарантирует их простоту в использовании, а их низкая стоимость означает, что вы не разоритесь, когда дело дойдет до того, чтобы сделать свой дом более экологичным. . Этот однополюсный переключатель можно использовать с диммируемыми светодиодами и КЛЛ.
Lutron Diva LED + Диммерный переключатель, однополюсный или трехпозиционный : В дополнение к стандартному кулисному переключателю эти переключатели обеспечивают ползунковое управление. Он может использоваться практически с любой диммируемой лампой и совместим с однополюсными или трехсторонними светильниками.
Kasa Smart Dimmer Switch : этим гаджетом, подключенным к Wi-Fi, можно управлять удаленно с помощью смартфона или с помощью голосовых команд Amazon Alexa или Google Assistant.
Часто задаваемые вопросы
Нужен ли диммер TRIAC?
Вам может понадобиться диммер TRIAC, если вы пытаетесь уменьшить яркость светодиода. Однако важно убедиться, что диммер совместим со светодиодом. Кроме того, вам необходимо убедиться, что номинальный ток диммера достаточно высок для светодиода.
Является ли Lutron диммером TRIAC?
Да, Lutron — диммер TRIAC. Они производят одни из лучших диммеров на рынке и являются отличным вариантом для диммирования светодиодов. Их диммеры просты в использовании и обеспечивают плавное затемнение без мерцания. Кроме того, они совместимы с широким спектром светодиодных светильников и ламп.
Какой тип диммирования TRIAC?
Симисторное диммирование — это тип диммирования, при котором сила тока регулируется симистором. Этот тип диммирования идеально подходит для светодиодных светильников, поскольку он имеет низкую стоимость диммирования и обеспечивает плавное затемнение без мерцания.
Какие существуют три типа диммеров?
Существует три типа диммеров: механические, магнитные и электронные. Механические диммеры используют поворотный переключатель для управления количеством излучаемого света. Магнитные диммеры используют катушку и магнит для управления светом. Электронные диммеры используют транзистор для управления светом.
Регулировка яркости TRIAC такая же, как передний фронт?
Да, диммирование TRIAC такое же, как диммирование по переднему фронту. Диммирование по переднему фронту — это тип электронного диммирования, в котором для управления током используется симистор.
Что такое симисторный настенный диммер?
Настенный диммер TRIAC — это тип настенного диммера, в котором используется TRIAC для управления переменным током.
Как работают реле и симисторы? — Технические советы по ремонту бытовой техники — Appliantology.org
Независимо от того, является ли плата управления в устройстве простой или сложной, она должна выполнять одну хитрость: переключать высокое напряжение переменного тока с помощью низкого управляющего напряжения. Они справляются с этим, используя реле или симисторы, устройства, с которыми все мы хотя бы поверхностно знакомы.
Но как именно работают эти очень распространенные компоненты управления? И чем поиск неисправности реле отличается от поиска неисправности симистора? Вот что мы сегодня рассмотрим.
Реле : Более старое и простое из этих двух устройств, реле, более точно называемое «электромеханическим реле», — это очень простые устройства. Они используют свойство электромагнетизма, позволяющее низкому напряжению постоянного тока физически изменять положение переключателя, тем самым либо открывая, либо замыкая цепь переменного тока высокого напряжения.
Вы когда-нибудь делали электромагнит в школе, обматывая проволоку вокруг куска металла и соединяя проволоку с батареей? Ну, этот тип электромагнита почти точно такой же, как и в реле. Когда плата управления подает низкое постоянное напряжение (часто 12 В постоянного тока) на катушку, она создает магнитное поле, которое притягивает металлический рычаг, приводя в действие переключатель.
Реле могут быть спроектированы как нормально закрытые или нормально открытые. Нормально замкнутое реле размыкается при срабатывании электромагнита, и наоборот для нормально разомкнутых реле.
Схема ниже должна позволить вам визуализировать это довольно хорошо:
У вас есть две разные части реле, которые могут выйти из строя: катушка и высоковольтный переключатель, который приводит в действие катушка. Контакты переключателя, например, могут дуговать и сплавляться вместе, постоянно замыкая реле. В качестве альтернативы катушка электромагнита может разомкнуться, что означает, что реле больше не сможет срабатывать.
Симисторы : Триаки выполняют точно такую же функцию, как и реле, но без каких-либо движущихся частей. Это электронные компоненты, и поэтому они совершенно не механические. Мы не будем слишком углубляться в то, как они устроены, но если вы хотите погрузиться глубже, ознакомьтесь с этим постом.
По сути, симисторы изготавливаются из специально разработанного материала, называемого PN-переходом. Этот P-N-переход обычно предотвращает протекание тока, но при соблюдении двух определенных условий он может пропускать ток, как замкнутый переключатель. Эти два условия таковы:
1. К симистору должно быть приложено небольшое постоянное напряжение , , которое называется напряжением затвора. Так плата компьютера управляет замыканием симистора. Он выполняет ту же функцию, что и постоянное напряжение, питающее электромагнит в реле.
2. К обеим сторонам P-N перехода должен быть подключен действующий источник питания переменного тока. Это связано с тем, что даже при наличии этого напряжения на затворе также должно присутствовать высокое напряжение переменного тока, которое может пробить PN-переход и закрыть симистор.
На диаграмме ниже показано условное обозначение симистора. A1 и A2 — это места, где будет подключен источник питания переменного тока, а линия, отмеченная G, предназначена для напряжения затвора.
Симисторы и реле используют очень разные технологии для выполнения одной и той же простой задачи, но решают ее по-разному. Важно знать об этих различиях, поскольку они влияют на устранение неполадок.
Наиболее важным отличием является то, что симисторам требуется действующий источник питания — как линейный, так и нейтральный — для замыкания. Это отличает поиск и устранение неисправностей симисторов от реле, потому что и вы не можете проверить симистор, когда он отключен от своей цепи, как вы можете с реле . Это может вызвать трудности при определении того, что является проблемой в цепи: симистор или нагрузка.
