Controller Triac per saldatrice. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Questo dispositivo utilizza la regolazione della potenza del carico utilizzando un triac collegato all'avvolgimento primario del trasformatore di potenza. Il circuito è adatto anche per il controllo di altri dispositivi CA, ad esempio riscaldatori, lampade a incandescenza ad alta potenza, motori elettrici, ecc.

La Figura 1 mostra uno schema funzionale costituito dal trasformatore Tr2 e dal triac TC1, mentre la Figura 2 mostra la variazione di correnti e tensioni.

Nel primo periodo della tensione di rete viene fissato il valore minimo della tensione (Fig. 2, parte 1), nel secondo il valore massimo (Fig. 2, parte 2).

Durante le misurazioni l'avvolgimento secondario è stato caricato con una pompa ad incandescenza con una potenza di circa 100 W. Il "comportamento" delle curve può essere interpretato come segue:

• la tensione tra gli elettrodi MT1-MT2 del triac (Fig. 2, a) aumenta fino all'apertura. Quindi la tensione tra gli elettrodi scende quasi a zero e rimane tale fino alla fine del semiciclo. Nel mezzo ciclo successivo accade la stessa cosa;
• la variazione di corrente tra i valori minimo e massimo (Fig. 2, b) avviene in modo uniforme (la resistenza Rs è la resistenza equivalente dei fili di collegamento). All'aumentare della corrente, il salto visibile vicino alla transizione della tensione attraverso lo zero scompare;
• la variazione di tensione nell'avvolgimento primario del trasformatore (Fig. 2, c) ha una forma complessa, che si avvicina gradualmente a quella sinusoidale.

Lo schema di collegamento del trasformatore di saldatura è mostrato in Fig. 3.

Lo schema contiene inoltre:

• filtro contro le interferenze di rete;
• circuito di controllo triac.

Il dispositivo utilizza un trasformatore di saldatura industriale (Tg2). La bobina dell'avvolgimento primario è progettata per 220 V con un'induzione nominale di circa 1.5 Tesla. La corrente a vuoto con una tensione di rete di 230 V è di circa 3 A. La tensione a vuoto sull'avvolgimento secondario è di 50 V. La bassa tensione di cortocircuito è compensata da una bobina di derivazione con un numero di spire maggiore rispetto alla avvolgimento secondario. Lo scopo di questo regolatore è quello di regolare continuamente la corrente di saldatura.

Il filtro antirumore di rete è costituito da bobine L1, L2 e condensatori C1, C2. Oltre al filtraggio, il suo compito è quello di ridurre gli impulsi di corrente che si verificano all'inserzione dell'arco. Le bobine riducono la tensione fornita al trasformatore di circa 3...6 V. Il numero di spire della bobina è specificato per un'induttanza di 2,4 mH, con un valore di A = 6200 nH/giro2. Il triac può essere sostituito con qualsiasi altro in grado di sopportare l'intera tensione di rete e la corrente massima. Target C3-R1 filtra le interferenze RF generate dal triac.

La tensione di alimentazione per il circuito di controllo del triac è creata dal trasformatore Tr1 con un ponte a diodi Gr. La forma d'onda trapezoidale della tensione è formata dai resistori R2. R3 e diodo zener D1. La tensione scende a zero in ogni mezzo ciclo. Questo sincronizza il bersaglio di lancio del simister.

I parametri del generatore sul transistor unigiunzione T1 sono determinati dai valori P, R4 e C4. Ho determinato empiricamente i valori di P e R4. Una resistenza di 22+33 kOhm crea la corrente di saldatura minima, 33 kOhm è la massima raggiungibile dalla rete. Valori P = 47 kOhm. R4=4.7 kOhm corrisponde al buon funzionamento del trasformatore da 230 V. Il tiristore TC2 fornisce la corrente necessaria per aprire il triac. In assenza di un transistor unigiunzione, può essere sostituito con un analogo con due bipolari. inclusi secondo lo schema riportato in Fig. 4

Progettazione del regolatore. Il circuito del regolatore è posto su due circuiti stampati in fibra di vetro monofaccia. La scheda più grande contiene un filtro antirumore, un triac e un alimentatore per il circuito di controllo. La scheda più piccola contiene il circuito di controllo stesso con un tiristore.

Il disegno della prima scheda è mostrato in Fig. 5 e il posizionamento delle parti è mostrato in Fig. 6.

Il circuito di controllo utilizza un potenziometro con asse in plastica. I terminali del potenziometro sono al potenziale di linea, quindi questo asse fornisce l'isolamento richiesto. Il disegno della seconda tavola è mostrato in Fig. 7, il posizionamento delle parti è mostrato in Fig. 8. Le schede sono collegate tra loro da tre fili.

(clicca per ingrandire)

Questo design è pratico sotto molti punti di vista:

• semplifica il posizionamento delle schede nel corpo del dispositivo;
• semplifica la configurazione dei circuiti

Nella realizzazione dei circuiti stampati è necessario tenere conto della presenza della tensione di rete, quindi è necessario mantenere distanze sufficienti tra i binari. Inoltre, a causa delle correnti elevate, i contatti di collegamento devono avere una capacità di carico adeguata. I punti di fissaggio delle bobine L1, L2 sono rinforzati con rivetti tubolari da 02,5 mm. Nei punti di connessione N, L, N1, MT2 sono installati contatti piatti per correnti elevate (la semplice saldatura alla pellicola non è sufficiente, poiché la pellicola può surriscaldarsi e staccarsi dalla scheda). Saldiamo inoltre il filo stagnato sulle piste del circuito stampato di potenza. Supponendo che la lamina conduttrice abbia una larghezza di 7 mm e uno spessore di 0,02...0,03 mm, otteniamo una sezione trasversale di soli circa 0,2 mm2 e la sezione trasversale è di soli 20 mm2 circa. Il carico di corrente consentito attraverso il conduttore è di XNUMX A/mmXNUMX. Rivestiamo i lati in alluminio del diagramma con vernice.

Le bobine filtranti L1, L2 hanno dimensioni 046x28 mm. Sono posti in un nucleo a forma di vaso con A=6200. Le bobine contengono 19.75 spire di filo smaltato da 01.5 mm. Le spire sugli avvolgimenti sono posizionate esattamente su due file. Niente ti impedisce di realizzare bobine di filtro di altre forme, è importante solo che il filo possa resistere a una corrente massima di 16 A. Il radiatore triac è costituito da un dissipatore di calore per un potente transistor.

Regolazione. Testiamo i circuiti con cautela, poiché quasi ogni parte di essi è sotto il potenziale di rete. Nel nostro lavoro utilizziamo un cavo di rete dotato di contatti isolati. Inizialmente non colleghiamo tra loro le schede prodotte. I circuiti vengono alimentati da una presa di corrente dotata di interruttore separato. In ogni caso lasciamo inserita la tensione di rete solo per il tempo necessario alle misurazioni. Innanzitutto, misuriamo la tensione di alimentazione del circuito di controllo. Deve corrispondere alla tensione di stabilizzazione del diodo zener D1. Questa tensione non è critica (sono adatti valori compresi tra 10 e 15 V).

Con la tensione di rete disattivata, colleghiamo tre fili del circuito di controllo e colleghiamo il trasformatore di saldatura ai contatti N1 e MT2. Quando la tensione di rete è inserita, è possibile utilizzare il potenziometro P per modificare la tensione e la corrente. fornita al trasformatore La forma delle curve corrispondenti alle Fig. 2a, b e c viene monitorata utilizzando un oscilloscopio.

Autore: B.DEMETRO

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