트라이악 조광기. 계획, 설명

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독자의 관심을 끌었던 디머 스위치를 사용하면 구내 조명의 밝기, 가정용 난방 요소의 전력, AC 모터의 회전 속도를 조정할 수 있습니다. 또한 백열 램프의 시동 전류를 줄여 수명을 연장하는 데 사용할 수 있습니다. 조광기는 버튼으로 제어되므로 제어 대상에서 눈에 띄는 거리에서 부하를 켜고 끌 수 있습니다. 그리고 어두운 곳에서 버튼을 쉽게 찾을 수 있도록 옆에 LED가 설치되어 있어 불이 꺼졌을 때만 빛이 납니다.

이 조정기는 S. Biryukov "Timistor 전원 조정기"( "Radio", 1996, No. 1, pp. 44 - 46)의 기사에 설명된 장치를 기반으로 합니다. 이에 반해 본 논문에서 제안하는 디머는 네트워크와 완전히 분리되지 않았기 때문에 전류 소모를 줄이기 위해 마무리 작업이 필요했다. 그 결과 모든 작동 모드에서 전류가 1,5mA로 떨어졌습니다. 개량 후 전력 제어 범위도 확대됐다. 99와트 부하에서는 약 XNUMX%입니다.

조광기의 개략도는 Fig. 1. VS1 트라이액을 제어하려면 출력 중 하나가 주전원 와이어에 연결된 짧은 펄스 셰이퍼가 필요합니다. 셰이퍼는 요소 C2, R2, VD1 - VD3, C4, C5에 조립된 소스에서 전원을 공급받습니다. 다이오드 VD1, VD2는 정류기의 기능을 수행합니다. 정류된 전압은 제너 다이오드 VD10에 의해 3V에서 안정화됩니다. 커패시터 C4, C5는 평활화 필터의 일부이며 C4는 주로 고주파 주전원 간섭을 션트하며 상당한 기생 인덕턴스로 인해 산화물 커패시터 C5에 의해 억제되지 않습니다.

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양극에 양의 전압이 있으면 대부분의 트라이액은 제어 전극에 도달하는 모든(음극에 비해) 극성의 펄스에 의해 열릴 수 있고 음의 전압에는 음의 극성만 있는 펄스에 의해 열릴 수 있습니다. 설명된 조정기의 전원 공급 장치의 양극 출력은 트라이악 음극에 연결됩니다. 결과적으로 음극의 모든 극성에 대해 제어 전극에 음의 펄스가 형성됩니다.

위상 펄스 방식을 사용하는 경우 트라이액이 전류를 통과하는 동안 주전원 전압의 반주기 부분을 변경하여 부하의 전력을 조절합니다. 이렇게하려면 주전원 전압의 각 반주기의 시작을 선택해야합니다 (10과 같거나 50에 가까운 전압에 해당). 그런 다음 XNUMXms 동안 (주전원 전압의 절반 기간 동안) 제어 펄스 자체를 형성하기 위해 XNUMXHz의 주파수로). 따라서 트라이액이 빨리 열릴수록 부하에 더 많은 전력이 할당됩니다.

주파수가 100Hz인 펄스 셰이퍼는 VT1, VT2, R4, R5, R8 요소에 조립됩니다. 주전원 전압의 양의 반주기 동안 트랜지스터 VT1이 열리고 음의 반주기 동안 트랜지스터 VT2가 열립니다. 저항 R5는 트랜지스터의 기본 전류를 제한합니다. 저항 R8은 두 트랜지스터의 컬렉터 부하 기능을 수행합니다. 주전원 전압이 1에 가까워지면 두 트랜지스터가 모두 닫히고 컬렉터의 전압은 전원 공급 장치의 음극 단자의 전압과 같습니다. 동시에 DD1.1 요소의 입력 XNUMX에 음극의 짧은 펄스가 형성되며 이는 주전원 전압의 각 반주기 시작에 해당합니다.

레귤레이터의 온 상태에서 DD2 요소의 입력 1.1에는 높은 논리 레벨에 해당하는 전압이 있으므로이 요소의 입력 1에서 음의 펄스가 반전되어베이스의베이스에 공급됩니다. 이미 터 팔로워 회로에 따라 연결된 트랜지스터 VT5. 이를 통해 흐르는 전류는 커패시터 C8을 거의 전원 공급 장치의 전압까지 충전합니다. 커패시터는 회로 R9, R10, R12, VT4를 통해 방전됩니다. 임계 값에 해당하는 전압으로 방전되면 DD1.2 및 DD1.3 요소가 전환됩니다. DD11 요소의 출력 1.3에서 발생하는 전압 강하는 C9R13 회로에 의해 차별화되며 약 12μs 지속 시간의 펄스 형태로 DD1.4 인버터를 통해 전류 증폭기에 공급됩니다. VT6 트랜지스터, 그리고 트라이 액 VS1의 제어 전극. 가변 저항 R10은 트라이 액이 켜지는 순간을 결정하는 커패시터 C8의 방전 시간과 부하에서의 유효 전압을 조절합니다.

VD5 제너 다이오드는 디밍 장치의 안정적인 시작을 제공합니다. 부재시에는 작동 중단 후 레귤레이터가 켜지는 첫 순간에 트라이 액 및 트랜지스터 VT6의 제어 전환을 통해 전류가 흐르기 시작하여 필터 커패시터 C5가 충전되는 것을 허용하지 않고 전원 공급을 방지합니다. 상승에서 공칭 값까지의 전압. 저항 R15는 트라이액의 제어 전환을 통해 전류를 제한합니다. 이러한 제한의 필요성은 제너 다이오드 및 트라이 액 작동의 안전을 보장하기 때문이 아니라 (이러한 짧은 전류 펄스는 비활성화 할 수 없음) 조광기 효율이 저하 될 수 있기 때문입니다.

인버터 DD2.1 및 트리거 DD3.1에는 조광기를 켜고 끄는 제어 장치가 조립되어 있으며 트랜지스터 VT4에는 부하를 부드럽게 전환하기 위한 노드와 DD2.2, DD2.3 요소가 있습니다. , VT7, HL1 - 버튼 SB1(SB2 - SBn )을 백라이트하기 위한 노드.

조정기가 처음 켜지거나 정전 후 C3R3 회로는 DD3.1 트리거의 R 입력에서 양의 펄스를 생성하여 부하가 꺼지는 3.1 상태로 설정합니다. 요소 DD1은 입력 C에서 양의 전압 강하에 반응하고 나타날 때마다 반대 방향으로 상태를 변경합니다. R1C1 체인은 SB1 버튼 접점의 바운스를 억제합니다. 저항 R2.1을 통해 인버터 DD1의 입력 전압도 설정합니다. SB3.1 버튼을 누르면 이 요소의 출력에서 양의 전압 강하가 발생하여 DD1.1 트리거를 단일 상태로 전환합니다. 트리거의 직접 출력에서 동시에 나타나는 높은 논리 레벨은 논리 요소 DD6의 작동을 허용합니다. 동시에 저항 R6을 통해 커패시터 C10은 거의 4V로 충전됩니다. 이 커패시터 양단의 전압이 증가함에 따라 트랜지스터 VT5의 게이트 전압이 증가하고 채널 저항이 점차 감소하여 최소값에 도달합니다. 커패시터 C7 충전 시작 후 6 ~ 4초. 그리고 트랜지스터 VT10의 채널은 커패시터 C8의 방전 회로에 포함된 저항 R10과 직렬이므로 부하의 전력은 저항 RXNUMX에 의해 설정된 레벨까지 점차 증가합니다.

저항 R11은 트랜지스터 VT4의 게이트에서 최소 네거티브 바이어스를 생성하여 저항 R10의 제로 저항에서 디머 스위치가 완전히 꺼지도록 합니다. 이 오프셋은 디머가 켜지면 부하가 즉시 켜지도록 하기 위해 필요합니다. 커패시터 C7은 커패시터 C11의 방전 회로에서 제외하고 교류 전압에서 저항 R8을 션트합니다.

트리거 DD3.1의 역 입력에서 나오는 낮은 전압 레벨은 트랜지스터 VT3을 닫고 인버터 DD2.2 및 DD2.3의 스위칭을 금지합니다. 결과적으로 트랜지스터 VT7은 닫힌 상태를 유지하고 전류가 흐르지 않으며 이미 터 회로에 포함 된 HL1 LED가 켜지지 않습니다.

다음에 SB1(SB2-SBn) 버튼을 누르면 트리거가 13 상태로 다시 전환됩니다. 출력 1.1의 논리적 5은 요소 DD8의 스위칭을 금지하고 후자의 출력에 높은 논리 레벨이 설정되어 트랜지스터 VT12의 개방 상태를 유지합니다. 결과적으로 커패시터 C3은 최대 전압으로 충전되고 부하는 전원이 차단됩니다. 이때 트리거의 출력 6에 존재하는 논리 제로 레벨은 커패시터 C12이 빠르게 방전되는 트랜지스터 VT13을 열고 디머는 새 스위치를 켤 준비가 됩니다. 트리거 출력 9의 높은 논리 전압 레벨은 논리 요소 DD2.2, DD2.3의 입력 1 및 2로 이동하여 트랜지스터 VT7, VT1의 부하에서 음의 펄스를 건너 뛸 수 있습니다. 이 펄스는 짧은 시간 동안 트랜지스터 VT14을 열고 이미 터 회로에 포함된 HLXNUMX LED가 켜집니다. 저항 RXNUMX는 전원 공급 장치에 과부하가 걸리지 않도록 LED를 통과하는 평균 전류를 제한합니다. 그렇지 않으면 전압이 떨어지기 시작합니다.

Triac VS1 및 LED HL1을 제외한 조광기의 모든 부품은 단면 호일 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 보드 도면은 그림에 나와 있습니다. 2, a 및 부품의 위치 - Fig. 2b.

트라이악 조광기

설치하는 동안 고정 저항 C2 - ZZN 또는 MLT와 저항 회로도에 표시된 가변 저항을 사용할 수 있습니다. 커패시터 C1, C2, C8 - K73-15, K77 - 3 및 K70 - K78 시리즈의 기타 커패시터 C2는 최소 250V의 전압에 대해 정격이어야 합니다. 커패시터 C3 - 모든 산화물, C4, C9 - 세라믹 KM - 5, K10 - 17, C5 - K50 - 24 또는 K50 - 29, C6, C7 - K53 - 14. 문자 인덱스가 있는 KD510, KD509는 다이오드 대신 사용할 수 있습니다. 제너 다이오드 VD3 - 안정화 전압이 10V인 모든 트랜지스터 VT1, VT2는 전류 전달 계수가 100보다 큰 저전력 실리콘 pnp 구조일 수 있습니다. 트랜지스터 VT3, VT6, VT7 - 저전력 실리콘, VT5 - 모든 문자 색인이 있는 KT201 시리즈. npn 구조의 실리콘 저전력 트랜지스터도 적합하지만 이 경우 다이어그램에 점선으로 표시된 VD4 다이오드를 장치에 포함해야 합니다. 다이오드는 VT5 트랜지스터가 닫힌 후 매번 나타나는 역 전압에 의해 이미 터 접합이 고장 나지 않도록 보호합니다. 문자 색인이 있는 KP305 시리즈의 전계 효과 트랜지스터. 퓨즈 FU1은 부하 전류 이상의 전류 정격이어야 합니다.

조광기 설정은 저항 R11의 선택으로 축소됩니다. 먼저 요소 DD2의 핀 1.1와 트리거 DD13의 핀 3.1을 연결하는 회로를 끊습니다. 그런 다음 DD2의 핀 1.1가 핀 1에 연결됩니다. 그 후 다이어그램에 따라 저항 R10의 슬라이더가 더 낮은 위치로 설정됩니다. 저항 R11 대신 저항이 100kOhm 인 가변 저항이 포함되어 있으며 슬라이더는 회로에 포함 된 저항이 10이되는 위치에 설정됩니다. 그런 다음 조광기를 네트워크에 켜고 전원 출력에서 공칭 전압이 11V가 될 때까지 기다린 다음 오실로스코프를 사용하여 부하의 전류 펄스 모양을 제어하고 저항을 증가시킵니다. 트라이액 VS1이 개방을 멈출 때까지 가변 저항(R4). 그 후 부하가 여러 번 켜지고 꺼지며 매번 트랜지스터 VT1가 트라이 액 VS2을 안정적으로 닫는 지 확인합니다. 그런 다음 가변 저항이 일정한 저항으로 교체되고 DD1.1 요소의 출력 13와 트리거 DD3.1의 출력 12의 연결이 복원됩니다. 원하는 경우 저항 R10를 설치하고 선택하여 가변 저항으로 작동하는 저항 RXNUMX의 최대 저항이 부하에서 제로 전압에 해당하는지 확인할 수 있습니다.

부하가 완전히 켜졌을 때 트라이악이 전압 강하를 최소화하려면 하프 사이클이 시작된 후 가능한 한 빨리 열려야 합니다. 이렇게 하려면 주전원 전압 제로 교차 펄스 셰이퍼가 충분히 짧은 펄스를 생성해야 합니다. 저항 R4 및 R8을 선택하여 최소화합니다. 저항 R5, TVK의 저항을 줄이는 것은 전력 소비를 증가시키므로 바람직하지 않습니다.

조광기에는 다음과 같은 좋은 기능이 있습니다. 부하가 켜져 있으면 네트워크에서 단기 정전(2분 이하) 후에 다시 켜집니다. 이는 전원 공급 장치 필터의 커패시터 C5가 매우 느리게 방전되어 논리 게이트가 스위칭되지 않기 때문입니다.

디머를 설정하고 실제 사용할 때 가변 저항 축을 포함한 모든 요소가 주전원 전압 하에 있음을 기억해야 합니다.

HL1 LED를 통한 전류를 제한하려면 트랜지스터 VT14의 기본 회로에서 이미 터 회로로 저항 R7를 전송하여 저항 R14를 0,5 ... 1kOhm으로 줄이는 것이 좋습니다.

저자: A.Rudenko, Kharkov, 우크라이나

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미니어처 게놈 리더 13.02.2018

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이 장치는 나노포어 시퀀싱의 원리를 기반으로 합니다. 이 경우 DNA 분자는 직경이 매우 작은 구멍인 나노포어를 통과합니다. 이를 극복하고 각 유형의 DNA "구성 요소"인 뉴클레오티드(총 4가지 유형이 있음)는 고유한 전기 신호를 생성합니다. 이것이 분자의 뉴클레오티드 서열이 결정되는 방식입니다. 99,5% 정확하다고 합니다.

새로운 시퀀서의 주요 장점은 크기와 "읽을 수 있는" DNA 세그먼트의 길이입니다. 이 장치는 손바닥 안에 쏙 들어오는 크기로 휴대가 간편하고 거의 모든 곳에서 쉽게 사용할 수 있습니다. 이 작업의 저자 중 한 사람에 따르면, 그것은 이미 에볼라 전염병 동안 아프리카에서 사용되었습니다. 그리고 그가 분석하는 DNA 조각이 특히 길다는 사실은 게놈을 결합하는 것을 더 쉽게 만듭니다.

사실 거의 모든 유기체의 DNA에는 거의 동일한 짧은 부분이 많이 포함되어 있습니다. 그들 중 어느 것이 전체 분자의 어느 위치에 있는지 이해하는 것은 매우 어렵습니다. 그리고 이미 반복과 다른 인접 뉴클레오티드로 시퀀싱하면 게놈 구조를 이해하는 데 필요한 순서대로 반복 섹션을 정렬할 수 있습니다. 이 때문에 나노포어 시퀀싱을 통해 이전에는 실제로 적용할 수 없었던 DNA 단편을 연구할 수 있습니다. 여기에는 단백질에 대한 정보를 전달하지 않지만 염색체가 단축되는 것을 보호하는 염색체의 끝 부분인 텔로미어가 포함됩니다.

게놈 시퀀싱의 비용과 복잡성은 지속적으로 감소하고 있습니다. 불과 XNUMX년 전만 해도 이 절차는 모든 사람이 재정적으로 접근할 수 없었고 시설이 잘 갖추어진 실험실에서만 수행할 수 있었다면 설명된 것과 같은 장치의 출현으로 시퀀싱이 일반 병원에서 곧 사용할 수 있게 될 것입니다.

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