Contrôleur triac pour machine à souder. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Cet appareil utilise le contrôle de la puissance de charge à l'aide d'un triac inclus dans l'enroulement primaire du transformateur de puissance. Le circuit convient également au contrôle d'autres appareils AC, tels que des radiateurs, des lampes à incandescence haute puissance, des moteurs électriques, etc.

La figure 1 montre un schéma fonctionnel composé d'un transformateur Tr2 et d'un triac (triac) TC1, et la figure 2 montre l'évolution des courants et des tensions.

Dans la première période de la tension secteur, la valeur de tension minimale est définie (Fig. 2, partie 1), dans la seconde, la valeur maximale (Fig. 2, partie 2).

Au cours des mesures, l'enroulement secondaire a été chargé d'une pompe à incandescence d'une puissance d'environ 100 W. Le « comportement » des courbes peut être interprété comme suit :

• la tension entre les électrodes MT1-MT2 du triac (Fig. 2, a) augmente jusqu'à son ouverture. Ensuite, la tension entre les électrodes chute jusqu’à presque zéro et le reste jusqu’à la fin du demi-cycle. La même chose se produit dans le demi-cycle suivant ;
• le changement de courant entre les valeurs minimales et maximales (Fig. 2, b) se produit uniformément (la résistance Rs est la résistance équivalente des fils de connexion). Avec l'augmentation du courant, le saut visible disparaît près du passage par zéro de la tension ;
• le changement de tension dans l'enroulement primaire du transformateur (Fig. 2, c) a une forme complexe, qui se rapproche progressivement d'une forme sinusoïdale.

Le schéma de connexion du transformateur de soudage est illustré à la Fig.3.

Le schéma contient en outre :

• filtre de bruit réseau ;
• circuit de commande triac.

L'appareil utilise un transformateur de soudage industriel (Tg2). La bobine d'enroulement primaire est conçue pour 220 V avec une induction nominale d'environ 1.5 Tesla. Le courant à vide à une tension secteur de 230 V est d'environ 3 A. La tension à vide sur l'enroulement secondaire est de 50 V. La faible tension de court-circuit est compensée par une bobine shunt avec un nombre de spires supérieur à celui du enroulement secondaire. Ce régulateur a pour but de réguler en continu le courant de soudage.

Le filtre antibruit secteur est constitué de bobines L1, L2 et de condensateurs C1, C2. En plus du filtrage, sa tâche est de réduire les impulsions de courant qui se produisent lorsque l'arc est allumé. Les bobines réduisent la tension fournie au transformateur d'environ 3 ... 6 V. Le nombre de tours des bobines est donné pour une inductance de 2,4 mH, avec une valeur de A=6200 nH/tour2. Le triac peut être remplacé par tout autre pouvant supporter la pleine tension du réseau et le courant maximum. La cible C3-R1 filtre les interférences RF générées par le triac.

La tension d'alimentation du circuit de commande du triac est créée par le transformateur Tr1 avec le pont de diodes Gr. La forme d'onde de tension trapézoïdale est formée par les résistances R2. R3 et diode Zener D1. La tension chute à zéro à chaque demi-cycle. Cela synchronise la cible de lancement similaire.

Les paramètres du générateur sur le transistor unijonction T1 sont déterminés par les valeurs de P, R4 et C4. Les valeurs de P et R4 que j'ai déterminées empiriquement. La résistance 22 + 33 kOhm crée le courant de soudage minimum, 33 kOhm - le maximum pouvant être obtenu à partir du réseau. Valeurs P = 47 kOhm. R4 = 4.7 kOhm correspondent au bon fonctionnement du transformateur à partir de 230 V. Le thyristor TC2 fournit le courant nécessaire à l'ouverture du triac. En l'absence de transistor unijonction, il peut être remplacé par un analogique à deux bipolaires. inclus selon le schéma illustré à la Fig. 4

Conception du régulateur. Le circuit régulateur est placé sur deux circuits imprimés en fibre de verre simple face. La plus grande carte contient un filtre de bruit, un triac et une alimentation pour le circuit de commande. La plus petite carte contient le circuit de commande lui-même avec un thyristor.

Le dessin de la première planche est illustré à la Fig.5 et l'emplacement des pièces est illustré à la Fig.6.

Le circuit de commande utilise un potentiomètre avec un arbre en plastique. Les fils du potentiomètre sont au potentiel du secteur, cet axe fournit donc l'isolation requise. Le dessin de la deuxième carte est illustré à la Fig. 7, le placement des pièces est illustré à la Fig. 8. Les cartes sont reliées entre elles par trois fils.

(cliquez pour agrandir)

Cette conception est pratique à plusieurs points de vue :

• simplifie le placement des cartes dans le boîtier de l'appareil ;
• facilite la mise en place des circuits

Dans la fabrication de circuits imprimés, la présence de tension secteur doit être prise en compte, il est donc nécessaire de maintenir une distance suffisante entre les pistes. De plus, en raison des courants élevés, les contacts de connexion doivent avoir une capacité de charge appropriée. Les points de fixation des bobines L1, L2 sont renforcés par des rivets tubulaires de 02,5 mm. Aux points de connexion N, L, N1, MT2, des contacts plats pour courants élevés sont installés (une simple soudure à la feuille ne suffit pas, car la feuille peut surchauffer et se décoller de la carte). Nous soudons en outre un fil étamé sur les pistes de la carte du bloc d'alimentation. En supposant que la feuille conductrice a une largeur de 7 mm et une épaisseur de 0,02 ... 0,03 mm, nous obtenons une section transversale d'environ 0,2 mm2 seulement, et le La charge de courant admissible à travers le conducteur est de 20 A/mm2. Nous enduisons les côtés en aluminium du diagramme avec du vernis.

Les bobines de filtre L1, L2 ont des dimensions de 046x28 mm. Ils sont placés dans un noyau en forme de pot avec A=6200. Les bobines contiennent 19.75 tours de fil émaillé de 01.5 mm. Les tours des enroulements sont placés exactement sur deux rangées. Rien ne vous empêche de réaliser des bobines de filtre d'autres formes, il est seulement important que le fil soit garanti pour supporter un courant maximum de 16 A. Le radiateur triac est constitué d'un dissipateur thermique pour un transistor puissant.

Ajustement. Nous testons les circuits avec prudence, car presque toutes leurs parties sont sous potentiel de réseau. Dans notre travail, nous utilisons un câble réseau équipé de contacts isolés. Nous ne connectons pas initialement les cartes fabriquées entre elles. Les circuits sont alimentés à partir d'une prise de courant équipée d'un interrupteur séparé. Dans tous les cas, nous ne laissons la tension secteur que le temps nécessaire aux mesures. Tout d'abord, nous mesurons la tension d'alimentation du circuit de commande. Elle doit correspondre à la tension de stabilisation de la diode Zener D1. Cette tension n'est pas critique (des valeurs comprises entre 10 et 15 V conviennent).

Hors tension secteur, nous connectons les trois fils du circuit de commande et connectons le transformateur de soudage aux contacts N1 et MT2. Lorsque la tension secteur est activée, vous pouvez utiliser le potentiomètre P pour modifier la tension et le courant. fourni au transformateur. La forme des courbes correspondant aux figures 2a, b et c est surveillée à l'aide d'un oscilloscope.

Auteur : B. DEMETER

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