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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 트라이액을 사용하여 주전원 전압을 전환합니다. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 시계, 타이머, 릴레이, 부하 스위치 아마추어 무선 실습에서는 AC 주전원 전압 전환 문제를 처리해야 하는 경우가 많습니다. 이전에는 전자기 릴레이를 사용하여 주전원 부하를 켜고 끌 수 있었지만 시간이 지나면서 이는 가장 신뢰할 수 있는 방법이 아닙니다. 릴레이 접점은 특히 AC 회로, 특히 유도성 부하에 사용될 때 마모되기 매우 쉽습니다. . 또한 강력한 소비자를 켜려면 권선에 상당한 제어 전류가 있는 대형 계전기가 필요합니다. 다행스럽게도 최신 소자 기반으로 인해 전기 기계 장치를 사용하지 않고 반도체 장치만 사용할 수 있습니다. 따라서 트라이액을 사용하여 다양한 네트워크 부하를 전환하는 것이 매우 편리합니다. 이러한 반도체 장치를 사용하면 40-50mW 정도의 제어 전력의 영향으로 장치 유형에 따라 최대 수십 킬로와트의 네트워크 부하를 전환할 수 있습니다. 다음으로 트라이액 제어를 위한 가장 편리한 회로 솔루션을 고려해 보겠습니다. 트라이악을 제어하는 일반적인 원리는 기존 사이리스터의 경우와 거의 동일합니다. 수 ~ 수십 밀리암페어의 직류가 제어 전극을 통해 사이리스터의 음극으로 흐르면 약 1.2- 사이리스터의 양극과 음극 사이에 1.5V가 발생하고 이를 통과하는 전류가 거의 XNUMX(더 정확하게는 유지 전류)으로 감소할 때까지 개방 상태를 유지합니다. "음극"(출력 본체에 연결되지 않음)에 대한 제어 전압의 극성이 양극(본체)의 전압 극성과 동일해야 하기 때문에 트라이액을 여는 것이 조금 더 어렵습니다. 장치. 결과적으로, 교류 주전원 전압을 전환하기 위해 트라이악을 사용하는 경우 제어 장치는 교류 제어 전압을 생성할 수 있어야 하며 이는 논리 IC에서 제어 장치를 사용할 때 상당히 문제가 됩니다. 이 문제에 대한 한 가지 해결책은 광커플러를 사용하는 것입니다. 옵토커플러 LED를 통과하는 전류는 항상 같은 방향일 수 있으며, 포토레지스터를 통과하는 전류의 방향은 주 전압의 각 반주기마다 변경되어 트라이액이 개방되도록 합니다. 옵토커플러가 다이오드나 트랜지스터인 경우 하나의 트라이악을 제어하려면 그 중 두 개를 사용해야 합니다.
나는 또한 광서리스터를 언급하지 않을 수 없습니다. 하나의 하우징에는 사이리스터와 LED가 포함되어 있습니다. 그러나 불행히도 어떤 이유로 그들은 광시미스터를 만들지 않지만 실제로는 주 전압 전환에 이상적인 장치인 "부르주아" 솔리드 스테이트 릴레이입니다. 따라서 광사이리스터를 사용하면 주 전압을 아주 쉽게 전환할 수도 있습니다(그림 2).
트라이악은 펄스로도 제어할 수 있습니다. 제어 전압은 5-50μs 동안만 제어 전극에 존재하며, 이 순간 주 전압이 0을 통과한 후 증가하기 시작합니다. 또한 제어 펄스의 시간 위치를 변경하여 각 반주기의 시작을 기준으로 0~10ms 이내에 전력을 조정할 수 있으며 100~0% 범위의 부하에 전달됩니다. 또한 펄스 제어를 사용하면 제어 장치를 더욱 경제적으로 만들 수 있으며, 펄스 변압기를 사용하면 네트워크와 제어 장치를 갈바닉 절연할 수도 있습니다. 변압기를 사용하면 또 다른 장점이 있습니다. 단극 펄스의 영향으로 인한 자기 유도 서지로 인해 빠르게 감쇠되고 자연적으로 다른 극성 진동의 짧은 패키지가 형성되어 모든 트라이악을 쉽게 열 수 있습니다. 설계 중인 장치가 전력을 조절하도록 의도되지 않고 네트워크 부하만 켜고 끄는 경우 제어 펄스는 0을 통한 네트워크 전압 통과와 동기화되지 않을 수 있습니다. 가장 불리한 조건에서 닫힌 트라이악의 전압이 제어 펄스 전에 몇 볼트 이상 상승할 시간이 없도록 충분히 높은 주파수로 트라이악의 제어 전극에 공급하는 것으로 충분합니다. 도착합니다. 이 제어 방법을 사용하면 이상하게도 네트워크에 유입되는 간섭 수준이 동기화 제어보다 훨씬 적습니다. 위에서 설명한 원리가 사용된 주전원 전압 스위치의 실제 다이어그램이 그림 3에 나와 있습니다.
변압기 T1은 1000-2000NM 크기 K10X6X4의 페라이트 링으로 만들어지며 각각 약 50회전의 두 개의 동일한 권선을 포함합니다. 직경 0,1-0,2 mm의 에나멜 절연 권선용 와이어. 권선의 상호 절연은 매우 철저합니다! 다이오드 VD2 덕분에 2차 권선에 다극 펄스가 유도되므로 권선의 위상 조정은 무관심합니다. 저항 R2를 선택하면 제어 펄스의 지속 시간이 조정됩니다. 크기가 작을수록 제어 장치의 전류 소비는 낮아지지만 펄스가 매우 짧으면 모든 사이리스터가 열릴 시간이 없으므로 효율을 높이려면 명확한 개방 경계에서 R10를 선택해야 합니다. 트라이액의. 제어 시스템에서 소비하는 전류를 XNUMXmA 미만으로 줄일 수 있어 용량성 안정기가 있는 전원 공급 장치를 사용할 때 매우 편리합니다. 그림 3에 표시된 제어 회로를 사용하면 한 쌍의 기존 사이리스터를 사용하여 네트워크 부하를 켤 수 있습니다. 그림 4와 같이 변압기를 다른 유사한 권선으로 보완하고 트라이악을 사이리스터로 교체하기만 하면 됩니다. 하나의 사이리스터를 사용할 수도 있지만 적절한 전력의 다이오드 브리지 대각선에 포함시킵니다.
요즘에는 라디오 아마추어들이 외국산 전자 부품을 많이 이용할 수 있게 되었습니다. 그 중에는 네트워크 로드를 켜거나 끄는 데 완벽한 트라이액도 있습니다. 오늘날 가장 접근하기 쉽고 일반적인 것은 Philips에서 제조한 BT134-500 및 BT136-500 유형의 트라이액입니다. 이러한 장치는 플라스틱 케이스로 제작됩니다. BT134 - KT815 트랜지스터와 비슷하지만 구멍이 없고, BT136 - KT805 트랜지스터처럼 장착 플랜지가 있습니다. 판매자에 따르면 BT134는 6A, BT136 - 12A의 전류용으로 설계되었지만 많은 사이트에서 두 트라이액 모두 4A 이하의 전류용으로 설계되었으며 닫힐 때 500V의 전압을 견딜 수 있음을 알 수 있습니다. 불행하게도 모든 문서가 PDF이고 DOS에는 최신 버전에 대한 뷰어가 없기 때문에 저자는 Philips 웹사이트에서 문서를 볼 수 없었습니다. 이 트라이액의 독특한 특징은 크기가 작다는 것(플라스틱 소재의 국내 TS106-10-...은 하우징이 동일함)이 아니라 제어 방식입니다. 이 트라이액은 음의 극성 제어 전압에 의해 개방됩니다. 트라이액을 통해 전류의 모든 방향으로 "음극"에 연결됩니다. 이를 통해 광커플러 및 일치하는 펄스 변압기의 사용을 포기할 수 있습니다. 커패시터 전원 공급 장치와 함께 스위치의 실제 회로가 그림 5에 나와 있습니다.
"꺼짐" 상태에서 제어 장치의 전류 소비는 1.2mA이고 "켜짐" 상태에서는 5mA이므로 전원 공급 장치에서 0,2μF 400V의 매우 작은 커패시터를 사용할 수 있습니다. (그림 5)는 실제로 많은 전자 장치의 기초입니다. 1개의 무료 DD6 논리 요소를 사용하여 많은 흥미로운 것들을 조립할 수 있기 때문입니다. 그림에서. 6(a)는 플래셔의 다이어그램을 보여주며, 6(b)는 포토 릴레이, 1(c)는 센서 E6이 수면에 닿을 때 펌프를 켜고 끄는 자동 장치, 7(d)는 a를 나타낸다. 시간 릴레이. 터치 스위치를 구현하는 것은 매우 쉽습니다(그림 XNUMX).
사실, 논리 요소에 발전기를 구축할 때 조명 표시를 사용하면 전류 소비가 증가할 수 있으며, 그러면 커패시턴스 C1을 늘려야 합니다. 필요한 용량을 선택하는 것은 매우 간단합니다. 장치의 모든 작동 모드에서 전류는 제너 다이오드를 통해 측정되며 최소 1-2mA, 최대 30mA여야 합니다. 가장 일반적으로 사용되는 정전 용량 C1은 0.47 또는 0.68μF * 400V입니다. 이 기사에서 논의된 장치에 의해 전환되는 부하 전력은 트라이악(사이리스터) 유형과 와이어 두께에만 의존합니다. :-) 표 1 참조. 표 1. 다양한 유형의 트라이액 및 사이리스터에 허용되는 부하 전력
표에는 방열판의 대략적인 크기도 나와 있습니다. 일반적으로 개방형 트라이악의 전압 강하(약 1V)를 고려하면 트라이악에서 소비되는 전력은 트라이악을 통과하는 전류와 수치적으로 동일하다고 가정할 수 있습니다. 이러한 전력을 소산하려면 정사각형 판과 동일한 면적을 가지며 소산된 전력과 수치적으로 동일한 면(센티미터)을 갖는 방열판이 필요합니다. 이 기사에서는 KU208G 트라이악 사용에 관한 데이터와 다이어그램을 제공하지 않습니다. 이 트라이액은 최악의 성능을 보였고 어떤 장치에서도 안정적으로 작동하지 않았기 때문에 이는 우연이 아닙니다. 다양한 생산 연도의 많은 KU208G 샘플은 닫힌 상태에서 허용할 수 없을 정도로 높은 전류를 나타냈으며, 전압 하에서 장기간 유지된 후에는 닫힌 상태에서 매우 뜨거워지고 고장이 발생했습니다. 어쩌면 특별한 방법으로 포함시켜야 하는 게 아닐까요? 또한 위의 회로 중 상당수가 네트워크에 전기적으로 연결되어 있기 때문에 라디오 아마추어에게 전기 안전에 대해 상기시키는 것이 내 의무라고 생각합니다! 납땜 인두를 사용하기 전에 행운을 빌어 장치를 분리하지 마십시오. 문학
저자: 안드레이 샤리
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