A teljesítményszabályozás elve váltóáramú terhelésnél tirisztorok segítségével
A szinuszos váltóáramú áramkörök átlagos terhelési teljesítménye a következővel állítható be tirisztorok… Az energiafogyasztás szabályozásának ez a módja különösen egyszerű, ha a terhelés tisztán aktív. A fogyasztói áramkörök bizonyos módosításaival azonban lehetséges a terhelések tirisztorokkal történő szabályozása. reaktív komponens.
Ezt a szabályozási megközelítést szokták ún fázisfeszültség szabályozás, és általában olyan fogyasztókra vonatkozik, akiket kezdetben közvetlenül a hálózatról lehet táplálni, de nem igényelnek tökéletesen harmonikus feszültségforma.
A szabályozási elv a tirisztor nyitási szögének megváltoztatása, mint egy elektronikus kapcsoló. Tehát amikor a tirisztor kinyílik és nem a szinuszhullám teljes félhullámán keresztül vezeti az áramot, hanem csak annak egy bizonyos fázisától kezdődően, akkor a félhullám kezdeti részével nem teljes szinuszhullámok kerülnek a terhelésre és darabjaira. havi ciklus megszakad.
Ezt úgy érik el, hogy a tirisztor vagy függetlenként működik félhullámú egyenirányító, vagy két tirisztor van az egyenirányító áramkörben (akkor ez az ún vezérelt egyenirányító). Az áramkör működésének eredménye az ilyen egyenirányító után csatlakoztatott terhelésre táplált feszültség effektív értékének csökkenése.
Az ilyen áramkörök gyakran megtalálhatók az egyenáramú motorok lágyindítóiban, az újratölthető akkumulátorok áramának vezérlésére szolgáló táblákon, az izzólámpák fényerejének beállítására szolgáló eszközökben stb.
Ennek a megközelítésnek az előnye elsősorban a tirisztoros áramkörök összeszerelésének alacsony költségében és egyszerűségében rejlik, valamint a feszültség fázisszabályozására szolgáló vezérlőáramkörök egyszerűségében, amikor a hálózat váltóáramáról van szó. Hátránya természetesen a keletkező feszültség torz alakja, a kimeneten a nagy hullámosság és a felhasználó teljesítménytényezőjének csökkenése.
A feszültség és az áram alakjának torzulásával járó hátrány lényege, hogy a tirisztor hirtelen kikapcsolásakor a terhelésen áthaladó áram erősen megnő, miközben a feszültségesés az ellenállásokon mind a tápkörben, mind a terhelési áramkörökben megnő. élesen. A tápfeszültség alakja egyáltalán nem válik szinuszossá. További szűrőket kell építenünk, ha mondjuk egy indukciós motor teljesítményének szabályozásáról van szó, amihez mindig a tiszta szinusz szükséges.
A tirisztort úgy tervezték, hogy elkezdi az áramot vezetni diódaként pontosan attól a pillanattól kezdve, amikor az indítófeszültség impulzust a vezérlőelektródájára adják.Ebben a pillanatban a tirisztor zárolt állapotból vezető állapotba kapcsol, és áramot vezet az anódról a katódra, még akkor is, ha a vezérlő impulzus hatása már véget ért, de az áram az anódról a katódra tovább folyik.
Amint az áramkörben leáll az áram, a tirisztor leblokkol, és várja a következő impulzust a vezérlőelektródájára, miközben a feszültség az anód oldaláról kerül rá. Így kialakulnak a tirisztor nyitott állapotának periódusai, és megkapják a felhasználói áramkörben lévő áram szinuszos vágott darabjait.
Emiatt a tirisztoros vezérlést széles körben használják háztartási elektromos készülékekben, ahol fűtőelemeket, egyenáramú motorokat, izzószálakat használnak - olyan eszközöket, amelyek nem különösebben érzékenyek a hálózat frekvenciáján fellépő hullámokra. A kicsi, kompakt és olcsó tirisztoros dimmerek ideálisak az elektromos padlófűtés hőmérsékletének, az izzólámpák izzásának intenzitásának, az olajfűtők, forrasztópákák stb.
Lásd még:A tirisztor és a triac szabályozás elvei