Prinsip pengaturan daya pada beban arus bolak-balik menggunakan thyristor

Daya beban rata-rata dalam rangkaian AC sinusoidal dapat disesuaikan dengan thyristor… Metode pengendalian konsumsi daya ini sangat mudah jika bebannya benar-benar aktif. Namun, dengan beberapa modifikasi pada sirkuit konsumen, dimungkinkan untuk mengontrol beban menggunakan thyristor. komponen reaktif.

Pendekatan regulasi ini biasa disebut pengaturan tegangan fasa, dan umumnya diterapkan pada konsumen yang pada awalnya dapat diberdayakan langsung dari jaringan, tetapi tidak memerlukannya bentuk tegangan yang harmonis sempurna.

Prinsip kontrolnya adalah mengubah sudut bukaan thyristor seperti sakelar elektronik. Jadi, ketika thyristor membuka dan mengalirkan arus tidak melalui seluruh setengah gelombang gelombang sinus, tetapi hanya mulai dari fase tertentu, gelombang sinus yang tidak lengkap diumpankan ke beban dan potongannya dengan bagian awal dari setengah gelombang. siklus bulan terputus.

Ini dicapai dengan fakta bahwa thyristor atau bekerja sebagai independen penyearah setengah gelombang, atau dua thyristor termasuk dalam rangkaian penyearah (maka inilah yang disebut penyearah terkontrol). Hasil operasi rangkaian adalah pengurangan nilai efektif tegangan yang disuplai ke beban, yang dihubungkan setelah penyearah tersebut.

Sirkuit semacam itu sering ditemukan di starter lunak motor DC, di papan untuk mengontrol arus baterai yang dapat diisi ulang, di perangkat untuk menyesuaikan kecerahan lampu pijar, dll.

Keuntungan dari pendekatan ini terutama dalam biaya rendah dan kesederhanaan sirkuit perakitan dengan thyristor, serta kesederhanaan sirkuit kontrol untuk pengaturan fase tegangan ketika datang ke arus bolak-balik dalam jaringan. Kerugiannya, tentu saja, bentuk tegangan yang dihasilkan terdistorsi, riak arus yang tinggi pada keluaran dan pengurangan faktor daya pengguna.

Inti dari kerugian yang terkait dengan distorsi bentuk tegangan dan arus adalah bahwa ketika thyristor tiba-tiba dimatikan, arus melalui beban meningkat tajam, sedangkan penurunan tegangan melintasi resistansi baik di sirkuit suplai dan sirkuit beban meningkat. tajam. Bentuk tegangan suplai tidak menjadi sinusoidal sama sekali. Kita perlu membuat filter tambahan untuk, katakanlah, mengendalikan daya motor induksi, yang selalu diinginkan oleh sinus murni.

Thyristor dirancang sedemikian rupa sehingga mulai mengalirkan arus sebagai dioda mulai tepat dari saat pulsa tegangan pemicu diterapkan ke elektroda kontrolnya.Pada saat ini, thyristor beralih dari keadaan terkunci ke keadaan konduksi dan mengalirkan arus dari anoda ke katoda, meskipun aksi pulsa kontrol telah berakhir, tetapi arus dari anoda ke katoda terus mengalir.

Segera setelah arus dalam rangkaian berhenti, thyristor mengunci dan menunggu pulsa berikutnya ke elektroda kontrolnya sementara tegangan diterapkan dari sisi anoda. Dengan demikian, periode keadaan terbuka thyristor terbentuk dan potongan sinusoid saat ini di sirkuit pengguna diperoleh.

Untuk alasan ini, kontrol thyristor banyak digunakan pada peralatan listrik rumah tangga, di mana elemen pemanas, motor DC, filamen digunakan - perangkat semacam itu yang tidak terlalu sensitif terhadap gelombang yang terjadi pada frekuensi jaringan. Dimmer thyristor yang kecil, ringkas, dan murah ideal untuk menyesuaikan suhu pemanas listrik di bawah lantai, intensitas cahaya lampu pijar, suhu pemanas oli, setrika solder, dll.

Lihat juga:Prinsip kontrol thyristor dan triac