Ремонт плоской кровли: обзор возможных повреждений и способов их устранения

Технология проведения ремонта плоской кровли

Плоские крыши постепенно завоевывают рынок частного домостроения. Причин этому много, но одна из них немаловажная – увеличение срока эксплуатации и простота ремонта. В этой статье будем рассказывать, какими способами можно проводить ремонт плоской кровли, какие для этого применяют материалы, насколько продлевается жизнь кровельной конструкции после проведенных ремонтных работ.

Ремонт плоской кровли Источник liderkrov.ru

Материалы для покрытия плоских крыш

Плоские кровли очень редко использовались в частном домостроении. В недавнем прошлом это была прерогатива объектов гражданского и промышленного строительства. И материал, которым такие крыши покрывали, был рубероид. То есть картон, пропитанный битумом. Его укладывали в несколько слоев, промазывая горячим битумом.

Такое кровельное покрытие служило не более 5 лет. Под действием низких температур рубероид начинал трескаться, потому что не обладал достаточной эластичностью. Летом он, наоборот, размягчался и расширялся, образуя под собой пустоты. Ремонтные службы каждый год проверяли крыши, покрытые рубероидом, на предмет образование дефектов. А жители многоквартирных домов, проживающие на последнем этаже, точно знали, когда крыши выходила из строя по подтекам на потолках.

И тут начинался ремонт, который затягивался на несколько недель, потому что работать с горячим битумом и рубероидом непросто. К тому же точечный ремонт, то есть латка дефектов, не приводила к требуемым результатам. Поэтому чаще всего плоскую кровлю покрывали еще одним ремонтным слоем полностью, расходуя на это много денег и сил.

Укладка рубероидного слоя на горячий битум Источник st-par.ru

Появление на рынке более современных кровельных материалов, для покрытия плоских крыш, дало возможность, во-первых, увеличить срок службы кровельного покрытия – до 30 лет, не меньше. Во-вторых, сами материалы, в состав которых ввели полимерные добавки, стал более эластичным и ремонтнопригодным. Так на рынке появились битумно-полимерные рулонные материалы на основе стеклохолста, который обрабатывается смесью модифицированного битума и какого-нибудь полимера. Чаще для этого сегодня используют поливинилхлорид, он же ПВХ.

Кровельная ПВХ мембрана Источник svoydom-nn.ru

Но необходимо отметить, что даже такие прочные и эластичные пленки не могут гарантировать стопроцентной службы в плане, что они «отработают» на крышах заявленный производителем срок. Потому что, как показывает практика, есть три причины появления дефектов и изъянов:

брак самого кровельного материала;

безграмотный монтаж на плоскую кровлю;

снижение ресурса в процессе эксплуатации, то есть, чем дольше покрытие находится на крыше, тем быстрее у него снижаются технические характеристики.

Статистика же говорит о том, что первая позиция встречается редко. Две последние чаще. Вообще, к укладке кровельного покрытия надо подходить с позиции профессионального монтажа. Ведь крыша дома – это его защита от природных нагрузок, где атмосферные осадки на первом месте. Что может произойти, если крыша неправильно покрыта, все знают.

Виды изъянов кровельного покрытия

Начнем с того, что определим виды дефектов, которые чаще всего встречаются на плоских крышах. Это стандартные дефекты: трещины, сквозные отверстия, воздушные пузыри, отслоения краев и прочие.

Дефекты мягкой кровли Источник goldkryshi.ru

Необходимо обозначить, что ремонт плоской кровли ПВХ надо разделить на две категории: простые и сложные. К первой относятся незначительные дефекты: мелкие проколы, небольшой длины трещины. Ко второй – воздушные пузыри и отслоения.

Ремонт мелких дефектов

К примеру, если это трещина, то самый простой способ – это нагреть ее края и прокатать небольшим валиком. Все дело в том, что ПВХ мембраны кровельного типа – материалы самоклеящиеся. Обработанные специальным клеевым составом они долгое время не теряют его, даже если произошло отслоение. Клей практически на протяжении всего времени эксплуатации плоской крыши не теряет своих характеристик. Поэтому, нагрев его, то есть, приведя в пластичное состояние, можно гарантировать, что он еще прослужит многие годы.

Если отверстие в кровельном покрытии небольших размеров, тот же прокол, то поступают точно таким же способом. Если отверстие, скажем, несколько сантиметров, то без заплатки здесь не обойтись. Ее вырезают из той же ПВХ мембраны так, чтобы она закрывала дефект на 5-10 см с каждой стороны. После чего ее укладывают по месту изъяна, нагревают специальным сварным аппаратом, который генерирует струю горячего воздуха, и прокатывают валиком, сильно прижимая к кровельному покрытию.

Монтаж заплатки с помощью сварочного аппарата Источник roofs.club

Единственное, что необходимо учесть, проводя ремонт ПВХ мембраны, это провести предварительную просушку того места, которое подвергается ремонту. Потому что влага, скопившаяся в дефекте кровельного покрытия, будет противостоять процессу склеивания. А значит, от влаги надо избавиться. Для просушки используют все тот же сварочный аппарат или строительный фен.

Капитальный ремонт плоской ПВХ кровли

Если дефекты плоской крыши значительные, то точечный ремонт здесь не поможет. Придется проводить комплекс мер или так называемый капитальный ремонт. Его осуществляют разными технологиями.

Если дефектов на крыше много, они расположены равномерно по всей площади и при этом плотно друг к другу, то лучше старое кровельное покрытие не демонтировать. К примеру, большое количество мелких трещин. Его надо очистить от мусора, хорошо просушить и покрыть праймером. Последний – это жидкий материал на основе полимеров или битума, который при высыхании на плоскости крыши образует пленку с высокими адгезионными свойствами. А уже на эту плоскость можно укладывать ПВХ мембрану, закрывая крышу полностью. При этом используют стандартную технологию с приклеиванием краев полос методом горячей сварки. Эта технология считается самой дешевой, потому что нет необходимости
демонтировать
старое покрытие, а саму полимерную мембрану укладывают в один слой.

Читайте также:
Раздвижные двери – купе межкомнатные недорого. Где купить в Москве?

Монтаж ПВХ мембраны поверх старого кровельного покрытия Источник www.remontnik.ru

Если дефекты кровли большие и их много. В этом случае придется демонтировать старое кровельное покрытие вплоть до гидроизоляционного слоя, который закрывает теплоизоляционный пирог. Здесь очень важно грамотно подойти к процессу, чтобы не повредить гидроизоляцию, а тем более утеплитель. Если это произойдет, придется ремонтировать и нижние слои, а это увеличение ремонтного бюджета. Итак, гидроизоляционный слой целый, теперь надо его обработать праймером, а уже сверху укладывать ПВХ мембрану по стандартной технологии. В зависимости от угла наклона плоской крыши от 1° до 5°, количество слоев мембраны может изменяться от 2 до 4.

Если протечки не были вовремя обнаружены, то придется проводить капитальный ремонт не только кровельного покрытия, но и всей крыши в целом. Понятно, что атмосферные осадки и вода от растаявшего снега проникли в слои теплоизоляции, пароизоляции и стяжки, повредив их значительно. Поэтому придется демонтировать все эти слои. Иногда стараются стяжку не трогать, а только проводят ремонт намокших участков. Хотя лучше снять весь стяжечный слой, чтобы получить какую-то гарантию. И уже после этого восстанавливают все слои кровельного пирога с последующей укладкой ПВХ мембраны в несколько слоев. Получается, что этот вариант ремонта самый дорогой и трудоемкий.

Полный демонтаж кровельного материала, утеплителя и стяжки Источник tokitay.ru

Чтобы избежать проблем, связанных с капитальным ремонтом, рекомендуется периодически осматривать плоскую крышу на предмет образования незначительных дефектов, и срочно принимать все меры по их устранению. А также проводить очистку плоскости от мусора, который, как показывает практика, нередко является причиной появления изъянов. То есть таким способом можно избежать больших трат денег, потому что, к примеру, ремонт плоской кровли в Москве стоит немалых денег. Вот средние расценки на проводимые операции:

монтаж ПВХ мембраны в один слой – 600 руб./м²;

демонтаж строго кровельного покрытия – 400 руб./м²;

монтаж утеплителя слоем 100 мм – 250 руб./м²;

обработка праймером – 110 руб./м²;

заливка стяжки – 550 руб./м²;

укладка паро- или гидроизоляции – 60 руб./м²;

уборка и вывоз мусора – 3000 руб./т.

Ремонт плоской кровли: обзор возможных повреждений и способов их устранения

Типы мягких кровельных конструкций

Кровельный пирог – обобщенный технический термин, объединяющий ряд конструкций с аналогичной «слоистой» структурой. Совокупность слоев должна защищать владельцев дома от атмосферных нападений и оберегать внутреннее наполнение пирога от преждевременной порчи.

Стандартная структура кровельного пирога включает следующие обязательные компоненты:

  • Пароизоляция. Предотвращает проникновение испарений из внутреннего пространства дома и конденсацию влаги на использованных в сооружении крыши стройматериалах;
  • Теплоизоляция. Способствует сохранению тепла, защищает от поступающего извне шума, ветров, холодных температур;
  • Гидроизоляция. Препятствует проникновению дождевой воды и растаявших зимних осадков и в кровельную конструкцию, и в здание;
  • Декоративное покрытие, выполняющее одновременно работу ветрозащиты.

Категория мягких кровель включает в себя материалы, обладающие превосходными гидроизоляционными качествами. В их числе битумные рулонные представители, штучные аналоги, мастики и новое поколение мембран. Пару-тройку десятилетий назад они выполняли только функцию барьера от воды, а теперь еще и с успехом играют роль декоративных покрытий. Виной тому облагороженная внешняя поверхность и разработка способов укладки, позволяющих крепить супертонкие материалы к любому типу основания.

Совмещение изоляционных и декоративных свойств позволило сократить количество основных слоев в кровельном пироге до 3-х, если для обустройства крыши применяется один из видов рулонных материалов.

При укладке битумной черепицы от гидроизоляции не отказываются полностью. Однако настилается она в качестве дополнительной водозащитной прослойки и покрывает крышу либо полностью, если наклон скатов не превышают 18º, либо частично полосами вдоль свесов, по коньку и ендовам, вокруг труб и на примыканиях на крышах со скатами крутизной выше 18º.

У приведенного списка основных кровельных слоев характер общих рекомендаций. По факту он дорабатывается путем сокращения или добавления функциональных элементов, потому что на схему формирования идеальной кровельной конструкции влияет ряд значимых обстоятельств, таких как:

  • тип и назначение обустраиваемого объекта, т.е. жилое это здание или бытовая постройка;
  • использование временное или постоянное, определяющее применение или отказ от теплоизоляции;
  • форма крыши и крутизна ее скатов, напрямую связанные с выбором материалов для устройства кровли;
  • тип основания под устройство пирога и укладку мягкой кровли;
  • наличие эксплуатируемой или неэксплуатируемой мансарды;
  • региональные климатические особенности, согласно которым определяется толщина теплоизоляции;
  • совместимость слоев конструкции, т.к. в случае несовместимости потребуются разделительные или миграционные прослойки.

Грамотно устроенный пирог для мягкой кровли сооружается с учетом всего спектра перечисленных условий. Без сведений о конкретике проекта точных рекомендаций не даст никто, но с принципом сооружения стоит ознакомиться, независимо от того, своими руками будет устраиваться пирог или его укладкой займутся наемные кровельщики.

Подготовка к ремонту

Прежде чем приступать к изучению технологии работ, закупке материала и поиску необходимого инструмента, следует выяснить текущее состояние кровли.

Осмотр кровли

Ревизия кровельной системы — первое, что стоит сделать перед самостоятельным ремонтом.

Читайте также:
Приставная лестница из дерева своими руками: требования расчет

Протечки и другие повреждения кровли хорошо заметны со стороны чердака, особенно в случае со скатной крышей

Для проведения диагностики потребуется:

  1. Подняться на чердак и внимательно осмотреть, освещая яркой лампой, изоляцию кровли с внутренней стороны — протечки и набухшие от влаги стропила видны невооружённым глазом. Если повреждение старое, то на поверхности стропил будут заметны тёмные пятна.
  2. Если сверху протечек не видно, но на полу чердака есть следы от высохшей воды, то нужно дождаться дождя и ещё раз проверить крышу изнутри.
  3. Затем изучить покрытие кровли снаружи, соблюдая технику безопасности. Для подъёма на крышу используется крепкая лестница, которую придерживает помощник.

Иногда при осмотре плоских мягких кровель не видно повреждений, но влага всё равно понемногу протекает внутрь.

Образование лужи на мягкой кровле говорит о нарушении уклона поверхности во время монтажа

Материалы для ремонта

Технология устройства и ремонта мягких кровель позволяет применять различные материалы. Их выбор зависит от конструкции крыши, текущего состояния кровли и ранее уложенного покрытия.

Сейчас основным материалом для устройства рулонных кровель являются современные аналоги рубероида на основе стеклохолста или стеклоткани. Лидером по производству битумно-рулонных покрытий в России является корпорация «Технониколь».

Битумно-рулонное покрытие под маркой «Техноэласт ПЛАМЯ СТОП» предназначено для укладки в местах, где существует большой риск возгорания строений

Среди наиболее популярных материалов можно выделить следующие:

  • «Техноэласт ПРАЙМ» — водостойкий: для мастичной укладки без огня. На полиэфирную основу с двух сторон наносится состав, состоящий из модифицированного битума, полимерных присадок и наполнителя;
  • «Техноэласт С» — гидроизоляционный самоклеящийся: для мест, где укладка с открытым огнём невозможна. На основе полимерного битума, нанесённого на полиэфирную основу. Лицевым покрытием выступает адгезионная плёнка и мелко– или крупнозернистая посыпка;
  • «Техноэласт ПЛАМЯ СТОП» — кровельный рулонный, с высокими пожарно-техническими характеристиками: для укладки в местах с повышенными требованиями к безопасности. На полиэфирную основу с двух сторон наносится битум с добавлением полимерных модификаторов и антипиренов. Защитный слой — крупнозернистая крошка из сланца;

«Линокром» («Биполь») — гидроизоляционный (бюджетный вариант): для верхнего слоя кровельного пирога, а также в качестве изоляции со стороны конструкции кровли. На основе негниющего полотна, пропитанного битумным вяжущим составом. Укладывается при помощи бензиновой или газовой горелки;

битумно-полимерные мастики «Техномаст», «Технониколь №41» и «МКТН» — для устройства новой кровли и аварийного ремонта полотна. Составы на основе нефтяного битума, полимерных модификаторов, наполнителей, технологических добавок и т. п. При ремонте используются в сочетании с новым рулонным покрытием: наносятся валиком или шпателем.

Битумные мастики универсальны. Для повышения прочности нанесённый слой армируется стеклотканью. Состав выбирается с учётом технических характеристик и температуры применения, если ремонт кровли будет проводиться осенью или зимой.

При желании можно использовать составы от других производителей. Например, «МБУ», «Икопал», «Эксперт»

При выборе мастики важно учитывать сферу применения и не путать составы для гидроизоляции с приклеивающими

Необходимый инструмент

Для проведения локального ремонта кровли своими руками потребуются:

  • болгарка с диском по бетону;
  • небольшой топор и молоток;
  • гвоздодёр длиной 60–100 см;

кровельный нож и рулетка;

бензиновая или газовая горелка с баллоном;

кисть-макловица и шпатель;

  • щётка с жёстким ворсом;
  • метла или прочный веник.
  • Для капитального ремонта на большой крыше в качестве специализированного инструмента можно использовать: машину для нарезания старого кровельного полотна (резчик кровли), промышленный пылесос, нагреватель кровли, тепловую пушку и строительный фен.

    Смета на ремонт

    Смета, как правило, составляется при планировании капитального ремонта мягкой кровли, когда необходимо осуществить настил нового покрытия.

    Только после удаления поврежденного покрытия можно узнать, есть ли необходимость в проведении дополнительной гидро-, тепло- и пароизоляции и доработке стяжки.

    Для составления сметы надо проделать следующие операции.

    1. Определить общую площадь крыши. При расчетах следует учитывать также выступающие конструкции – слуховые окна и вентиляционные трубы. Полученную цифру надо умножить на 1,2.
    2. При необходимости стяжки рассчитать количество цемента и песка.
    3. Определить тип покрытия и найти оптимальное предложение в близлежащих магазинах.
    4. Определить количество расходных материалов.

    Инструменты

    Для осуществления работ необходимо подготовить некоторые инструменты. В ходе ремонта могут понадобиться:

    50-литровый газовый баллон;

    предназначенная для раскатывания наплавляемого материала клюшка;

    веник или метла;

    промышленный пылесос (чтобы с основания крыши удалять пыль);

    шпуля (труба) для накатывания рулонного материала;

    топор, применяемый для вырубки ненужного рубероидного покрытия;

    при капитальном ремонте – резчик кровли.

    Если работы проводятся в зимнее время, то необходимо также запастись деревянной лопатой для удаления снега с крыши.

    Надо позаботиться и о спецодежде из плотного материала, перчатках и ботинках.

    Основа при строительстве кровли: дерево или бетон?

    Основой плоской крыши является перекрытие дома. Обычно плоская кровля настилается либо по деревянным перекрытиям, либо по плитам ж/б.

    1. Железобетонные плиты. Такое перекрытие обладает высокой прочностью и надежностью, долговечностью, быстро возводится. Плитами можно перекрывать значительные пролеты между стенами. Бетонная крыша позволяет использовать ее поверхность, как дополнительное, полезное пространство. В то же время, она имеет значительную массу, что повышает требования к несущей способности стен. Кроме того, при строительстве потребуется подъемная техника повышенной грузоподъемности. Эти обстоятельства затрудняют применение плит в частных домах.
    2. Деревянное перекрытие. Оно преобладает в частном строительстве. Для его изготовления применяются доски толщиной не менее 50 мм, которые настилаются по деревянным балкам или оцилиндрованном бревнам. Находит применение готовая деревоплита для перекрытий, которая изготавливается из досок толщиной 40-50 мм и имеет ширину до 1,8-2 м. При строительстве небольших хозпостроек могут применяться ДСП. Основное преимущество: уменьшение веса, возможность монтажа своими руками без привлечения техники, простота монтажа. Недостатки: пониженная прочность по сравнению с бетоном, склонность к гниению при проникновении влаги. Деревянное перекрытие не позволяет полноценно использовать кровельную плоскость в других целях.

    Помимо указанных основных вариантов перекрытий некоторые строители применяют профилированный стальной лист. Он также способен обеспечивать высокую прочность.

    При его монтаже сверху стен монтируются металлические балки для надежного закрепления концов перекрытия. Наиболее часто, такими крышами покрывают гаражи.

    Какие материалы выбрать

    На сегодняшний день рынок предлагает разнообразные материалы для ремонта кровель мягкого типа. Наиболее популярными являются:

    Изоэласт, Линокром, Унифлекс, Изопласт – для верхнего слоя;

    Изопласт, Бирепласт, Унифлекс, Техноэласт – для нижнего слоя.

    Предназначенные для верхнего слоя материалы должны быть покрыты минеральной посыпкой для защиты от ультрафиолетового облучения. Вместе с защитным слоем они имеют толщину 4,5-5 мм.

    Толщина материалов для нижнего слоя составляет 3-3,5 мм.

    При выборе необходимо руководствоваться специально разработанной таблицей совместимости материалов кровельного ковра.

    Преимущества и недостатки материала

    Плюсы мягкой черепицы:

    1. Длительный срок службы. В зависимости от компании-производителя гарантийный срок эксплуатации может достигать 60 лет.
    2. Привлекательный вид. Смотрится лучше привычного серого шифера, не теряет яркости даже спустя года, отлично подчеркивает величественность строения и всего участка.
    3. Герметичность покрытия. Не пропускает воду. Элементы надежно скрепляются между собой, за счет чего нет риска попадания влаги внутрь крыши.
    4. Подлежит ремонту. При повреждении можно легко заменить одну или несколько деталей без вреда для всего покрытия.
    5. Низкий уровень шума. Капли дождя, ударяясь о крышу, будут бесшумно падать, в отличие от настила из профлиста.
    6. Устойчивость к воздействию среды. Гонты не боятся перепадов температур, мороза, осадков, не гниют. Исключена порча насекомыми.
    7. Подходит для настила кровельных систем разной ложности.
    8. Ее просто и удобно монтировать.
    1. Быстрая воспламеняемость. Не рекомендуется применять для каркасных деревянных построек.
    2. Плохо держит тепло. Поэтому при обшивке крыши частного дома потребуется качественное утепление.

    Самодельные светорегуляторы. Часть вторая. Устройство тиристора

    Первая часть статьи: Самодельные светорегуляторы. Разновидности тиристоров

    После того, как было рассмотрено устройство и использование динистора, будет проще понять устройство и работу тринистора. Впрочем, чаще всего тринистор именуют просто тиристором, как-то привычнее.

    Устройство триодного тиристора (тринистора) показано на рисунке 1.

    На рисунке все показано достаточно подробно и в целом, кроме разве что другого корпуса, напоминает устройство динистора. Схема подключения нагрузки и элемента питания та же, что и у динистора.

    В обоих случаях источник питания условно показан в виде батарейки, для того, чтобы видеть полярность подключения. Единственным новым элементом на этом рисунке является управляющий электрод УЭ, присоединенный, как уже говорилось ранее, к одной из областей «слоеного» полупроводникового кристалла.

    Вольт–амперная характеристика тринистора показана на рисунке 2, и очень похожа на соответствующую характеристику динистора.

    Рисунок 1. Устройство триодного тиристора

    Рисунок 2. Вольт – амперная характеристика тринистора

    Если предположить, что УЭ не используется, как, будто его вовсе и нет, то тринистор подобно динистору будет открываться при постепенном увеличении прямого напряжения между анодом и катодом. В справочниках это напряжение называется Uпр – прямое напряжение.

    Если по справочнику прямое напряжение для конкретного тринистора 200В, а мы подаем на него все 300 или более, то тиристор откроется безо всякого напряжения на управляющем электроде. Об этом надо знать и всегда помнить, иначе возможны конфузные ситуации: «Поставили новый тиристор, а он оказался негодным».

    Если на управляющий электрод подать положительное напряжение, естественно относительно катода, то открытие тиристора произойдет намного раньше, чем прямое напряжение достигнет предельной величины. Происходит как бы спрямление выброса вольтамперной характеристики, что и показано пунктирными линиями. В определенный момент характеристика становится похожа на аналогичную характеристику обычного диода, ток через УЭ достигает максимальной величины и называется током спрямления Iуэ.

    Управляющий электрод по сути дела является поджигающим: для открытия тиристора достаточно короткого импульса в несколько микросекунд, далее УЭ свои управляющие свойства утрачивает вплоть до того, как тринистор будет выключен одним из доступных способов. Эти способы те же, что и для динистора, о них уже было сказано выше.

    С помощью воздействия на управляющий электрод тринистор выключить невозможно, хотя, справедливости ради надо сказать, что существуют и запираемые тиристоры. Правда, распространены они весьма мало, и широкого применения, особенно в любительских конструкциях, не находят.

    Еще один важный момент: сопротивление нагрузки должно быть таким, чтобы ток через нее был не менее тока удержания для данного типа тиристора. Если, например, регулятор нормально работает с лампочкой, например, 60Вт, то вряд ли будет работать, если вместо такой нагрузки подключить всего лишь неоновую лампочку.

    После такого чисто теоретического знакомства можно перейти к практическим опытам, позволяющим с помощью простейших схем и приемов понять и запомнить, как работает тиристор. Тут уже приходит в действие известная народная мудрость: не доходит через голову, так дойдет через руки, или по-другому: «А руки-то помнят. » Очень хороший принцип, помогает практически всегда!

    Простые занимательные эксперименты с тринистором

    Проверка тиристора

    Для проведения этих опытов понадобится тринистор типа КУ201 или КУ202 с любым буквенным индексом, источник питания, лучше, если регулируемый, несколько резисторов, лампочек, кнопки и соединительные провода. Сборку схем лучше всего проводить навесным монтажом, как будет показано на рисунках, естественно, с использованием паяльника. Схема, показанная на рисунке 3, позволит проверить тиристор на работоспособность.

    Рисунок 3. Схема для проверки тиристора

    Проще всего такую схему собрать с использованием трансформатора ТВК-110Л1, применялся в черно-белых телевизорах в качестве выходного кадровой развертки. При включении в сеть 220В безо всяких переделок на вторичной обмотке получается напряжение около 25В, что достаточно не только для описываемого эксперимента, но и для создания маломощных блоков питания, наподобие тех сетевых адаптеров китайского производства, что продаются в магазинах. Если нет в наличии трансформатора ТВК-110Л1, можно использовать любой с напряжением вторичной обмотки 12 – 20В мощностью не менее 5Вт.

    Еще понадобится собственно сам тиристор, три полупроводниковых диода (можно заменить на 1N4007, как более распространенные в настоящее время), парочка лампочек на напряжение 12В (применяются в автомобилях для подсветки приборных щитков), кнопка и несколько резисторов. Если удастся найти лампы на напряжение 24В, то установка резисторов R3 и R4 не потребуется.

    Резистор R2 предназначен для обеспечения необходимого тока удержания тиристора. Если применить более мощные лампы, то установка этого резистора не понадобится. Резистор R1 ограничивает ток в цепи управляющего электрода.

    Методика пользования «прибором» достаточно проста. При включении прибора в сеть не должна зажечься ни одна из ламп. При нажатии на кнопку SB1 на время ее удержания должна засветиться лампа HL1. Если этого не произошло, то неисправность тиристора скрывается в управляющем электроде. Если при включении схемы сразу зажглись обе лампы, значит, тиристор просто пробит.

    К слову сказать, этим прибором также можно проверять диоды: если вместо тиристора подключить диод в полярности указанной на схеме, то зажжется лампа HL1, а при изменении направления включения диода – HL2.

    Тут может возникнуть вопрос: «А зачем проверять диоды таким способом, когда для этого существует обычный цифровой тестер?» Ответ на этот вопрос будет таков. Бывают случаи, хоть и редко, но метко, когда тестер, даже стрелочный, показывает, что диод исправен. И только «прозвонка» через лампочку показывает, что под нагрузкой диод «обрывается», лампочка не зажигается в каком бы направлении ни был подключен диод. Просто для обнаружения такого дефекта измерительного тока тестера не хватает. Кстати, такую «прозвонку» диода через лампочку, можно производить и от источника постоянного напряжения.

    Небольшое лирическое отступление от темы

    Те, кто занимается ремонтом, знают, что проверять детали приходится чаще всего, когда они запаяны в схему, и делать это приходится просто тестером. И в этой ситуации лучше всего пользоваться старым добрым стрелочным прибором, например, типа ТЛ4-М.

    В режиме измерения сопротивлений эти приборы имеют больший измерительный ток, нежели современные цифровые тестеры, что позволяет удерживать в открытом состоянии тиристор типа КУ201, КУ202 или подобные. Методика проверки состоит в следующем. Измерение производится на пределе * Ω .

    Сначала надо прикоснуться щупами тестера к аноду и катоду тиристора, естественно с соблюдением полярности. Стрелка прибора не должна отклониться. После этого замкнуть, например, пинцетом выводы УЭ и анода (корпуса). Стрелка должна отклониться примерно до половины шкалы, а после того, как пинцет будет убран, остаться на том же месте. Такой тиристор можно без опасения ставить в любую конструкцию.

    Если же стрелка после размыкания цепи УЭ возвращается в исходную точку шкалы, это говорит о том, что ток удержания тиристора, даже нового, не паянного, очень большой, либо большой открывающий ток УЭ, и в некоторых случаях этот тринистор работать не будет.

    Такой метод пригоден для отбраковки тиристров, в основном, отечественных. Импортные тиристоры, как правило, открываются более легко и надежно. Эта же методика подходит и для проверки симметричного тиристора (симистора).

    Маленькое, но важное, замечание: у стрелочных тестеров в режиме измерения сопротивления плюсовой щуп омметра тот, который в режиме измерения постоянного напряжения является минусовым. Это надо знать, и помнить всегда. У цифровых тестеров плюс омметра там же, где и при измерении постоянного напряжения. Естественно, цифровым тестером вышеописанную проверку провести не удастся.

    После того, как тиристор проверен, можно провести несколько простеньких экспериментов для практического ознакомления с его работой. Ну, это как раз из разряда «а руки-то помнят».

    Продолжение читайте в следующей статье.

    Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

    Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

    Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

    Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

    Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

    Starter box для первых экспериментов в подарок!

    После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

    Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

    Как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками?

    Для регулировки интенсивности освещения можно использовать специальные выключатели – диммеры. Они позволяют менять силу светового потока от максимуму до полного выключения. Тем не менее, заводские диммеры обладают рядом недостатков, среди которых и довольно высокая стоимость. Чтобы решить проблему, вы можете изготовить диммер своими руками на 12 и 220 Вольт, в зависимости от типа цепей, для которых вы собираетесь его использовать.

    Что понадобится для работы?

    Диммер представляет собой регулятор яркости, который позволяет поворотом ручки или нажатием клавиши изменить интенсивность света в комнате.

    По типу регулировки мощности свечения они бывают:

    • резистивные;
    • трансформаторные;
    • полупроводниковые.

    Первый вариант наиболее простой, но экономным его назвать нельзя, поскольку снижение яркости свечения не изменяет мощность нагрузки. Другие два куда более эффективны, но имеют и более сложную конструкцию. В зависимости от принципа действия и будет зависеть то, какие детали включает в себя диммер. Чтобы не отвлекаться от работы всем необходимым лучше запастись заранее.

    Для рассматриваемых далее примеров вам пригодятся такие электронные элементы:

    • Симистор – представляет собой ключ в схеме, используется для открытия или запирания участка цепи от протекания электротока. Применяется в цепях с питающим напряжением в 220В, имеет три вывода – два силовых и один управляющий.
    • Тиристор – также устанавливается в качестве ключа и переводится в устойчивое состояние, необходимое для работы схемы.
    • Микросхема – более сложный элемент электронной схемы со своей логикой и особенностью управления.
    • Динистор – также является полупроводниковым элементом, пропускающим электрический ток в двух направлениях.
    • Диод – однонаправленный полупроводник, который открывается от прямого протекания электротока и запирается от обратного.
    • Конденсатор – емкостной элемент, основная задача которого накопление нужной величины заряда на пластинах. Для изготовления самодельных диммеров лучше использовать неполярную модель.
    • Резисторы – представляют собой активное сопротивление, для диммеров используются в делителях напряжения и токозадающих цепях. В схемах пригодятся как постоянные, так и переменные резисторы.
    • Светодиоды – пригодятся для обеспечения световой индикации в диммере.

    В зависимости от конкретной схемы и устройства диммера, будет зависеть и набор необходимых деталей, все из вышеперечисленного приобретать не нужно. Заметьте, что некоторые из них можно выпаять их старых телевизоров радиоприемников и прочих бытовых приборов, которые вами больше не используются. Далее рассмотрим примеры конкретных схем.

    На симисторе

    Такой диммер будет работать от напряжения сети 220В напрямую, схема отличается относительной простотой, поэтому собрать ее под силу даже начинающему радиолюбителю. Принцип регулирования напряжения в этом диммере заключается в отсекании определенного полупериода синусоиды, благодаря чему снижение электрического параметра приводит к реальной экономии электроэнергии.

    Посмотрите на схему подключения, симистор – это электронный ключ, который управляется сигналами с динистора, включенного во времязадающую R — C цепочку.

    Схема диммера на симисторе

    Работа схемы заключается в следующем: после подключения фазы 220В к диммеру, на времязадающую цепочку C1 – R1 – R2 будет подано напряжение, так как динистор VS1 закрыт, ток протекает только через конденсатор и резисторы.

    В зависимости от установленного поворотным резистором омического сопротивления будет зависеть и величина тока. От величины тока зависит и скорость заряда конденсатора C1, при достижении нужной величины потенциала на котором произойдет открытие динистора.

    Через цепь открывшегося динистора на симистор VS2 подается сигнал открытия, срабатывает ключ, пропускающий определенную часть полупериода к нагрузке. Ток удержания в симисторе не возникает, поэтому с разрядом конденсатора вся цепь переходит в исходное состояние вплоть до следующего полупериода, который откроет ключ и подаст на нагрузку потенциал.

    Изменение синусоиды

    Как видите, такая схема диммера осуществляет регулировку яркости «обрезая» форму синусоиды до определенного импульса, уменьшая и величину напряжения, и его действующее значение. В виду нестабильного колебания кривой такую модель светорегулятора однозначно можно подключать к лампам накаливания, поскольку они не восприимчивы к форме напряжения. Что касается светодиодных и люминесцентных моделей, их нужно тестировать на уже готовом диммере.

    Чтобы изготовить такой диммер для практического использования, лучше взять печатную плату. Так как при стационарной установке при регулировании напряжения вам понадобится жесткое крепление к конструкции. Ее можно как заказать, так и изготовить самостоятельно.

    Процесс сборки состоит из следующих этапов:

    • Перенесите эскиз на фольгированную плату, в местах монтажа соответствующих деталей сделайте разметку. Дорожки наведите нитрокраской и протравите плату диммера в хлорном железе.

    Протравите плату

    • В процессе травки плату нужно переворачивать, а после окончания, достаньте и полудите ее, промойте спиртом и просверлите отверстия для ножек.

    Сделайте отверстия

    • Поместите ножки радиодеталей в просверленные отверстия под них.

    Поместите ножки радиодеталей в отверстия

    Если вы разметили монтажные площадки, придерживайтесь данной разметки.

    • Разогрейте паяльник и нанесите слой олова с обратной стороны платы диммера.

    Припаяйте ножки радиодеталей

    • Протестируйте собранную конструкцию на лампе накаливания, если она работает как надо, можете собирать диммер в корпус.

    Опробуйте работоспособность на лампе накаливания

    На тиристорах

    Такая модель диммера на тиристорах по принципу действия идентична предыдущему варианту, но вместо симистора в роли ключа выступают тиристоры. Из-за особенностей работы тиристора целесообразнее устанавливать такое электронное устройство для каждой полуволны синусоиды напряжения.

    Пример схемы такого диммера приведен на рисунке ниже:

    Схема регулятора на тиристорах

    Начнем разбор работы схемы с положительного полупериода кривой напряжения – конденсатор C1 заряжается по цепи из токоограничивающих резисторов R3 — R4 — R5. Когда величина заряда достигнет порогового значения для динистора V3, он открывается и подает управляющий импульс на тиристор V1. В режиме ключа V1 начинает пропускать напряжение к нагрузке, выдавая определенный участок кривой напряжения.

    При отрицательном полупериоде синусоиды V1 запирается, ток через него протекать не будет, а на конденсатор C2 через токозадающую цепь R1 – R2 — R5 будет поступать заряд, который со временем откроет динистор V4. Через него будет протекать ток на управляющий электрод тиристора V2, после открытия транзистора на нагрузку пойдет такая же часть полупериода синусоиды, но с противоположным знаком.

    Такой регулятор мощности светового потока может использоваться не только для изменения яркости освещения ламп, но и для управления температурой нагрева паяльника и других устройств.

    С использованием конденсаторов

    Такой диммер работает только в качестве переключателя, который изменяет путь протекания тока, питающего нагрузку. Но и схема кнопочного диммера довольно проста и не потребует никаких специфических элементов.

    Схема диммера на конденсаторе

    Принцип его работы заключается в переведении переключателя SA1 в одно из трех возможных положений:

    • выключено – цепь полностью разорвана, лампа не горит или проходной выключатель выдает логический ноль в цепи;
    • закорочено на лампу – в цепи подключения диммера отсутствуют какие-либо элементы кроме электрической лампы (прибор освещения горит на полную мощность);
    • подключено через R – C цепь – выдает только определенный процент яркости освещения.

    В зависимости от параметров резистора и емкостного элемента будут зависеть напряжение и яркость свечения. Этот диммер используется для регулировки освещения путем рассеивания части мощности в R – C цепи, поэтому никакой экономии от снижения вы не получите.

    На микросхеме

    В диммере, собранном на микросхеме, изменение величины напряжения происходит для потребителей на 12В – светодиодных лент, люминесцентных лам и прочего оборудования. Один из вариантов схемы приведен на рисунке ниже.

    Схема диммера на микросхеме

    Как видите, управление может осуществляться и за счет датчика, подключенного к выводу 2, и посредством регулируемого резистора VR1.

    Микросхема с вывода 3 выдает управляющий сигнал через сопротивление R2 на базу транзистора VT1. Изменяя величину напряжения переменным резистором VR1, на выходе 3 микросхемы изменяется уровень потенциала, который увеличивает или уменьшает пропускную способность транзистора. При этом меняется и яркость светодиодов, если управление происходит светодиодными светильниками.

    Видео варианты изготовления


    Самодельные светорегуляторы часть вторая устройство тиристора все о ремонте

    1-ая часть статьи: Самодельные светорегуляторы. Разновидности тиристоров

    После того, как подверглось рассмотрению устройство и внедрение динистора, будет проще осознать устройство и работу тринистора. Вобщем, в большинстве случаев тринистор называют просто тиристором, как-то привычнее.

    Устройство триодного тиристора (тринистора) показано на рисунке 1.

    На рисунке все показано довольно тщательно и в целом, не считая разве что другого корпуса, припоминает устройство динистора. Схема подключения нагрузки и элемента питания та же, что и у динистора.

    В обоих случаях источник питания условно показан в виде батарейки, для того, чтоб созидать полярность подключения. Единственным новым элементом на этом рисунке является управляющий электрод УЭ, присоединенный, как уже говорилось ранее, к одной из областей «слоеного» полупроводникового кристалла.

    Вольт-амперная черта тринистора показана на рисунке 2, и очень похожа на подобающую характеристику динистора.

    Набросок 1. Устройство триодного тиристора

    Набросок 2. Вольт — амперная черта тринистора

    Если представить, что УЭ не употребляется, как, как будто его совсем и нет, то тринистор подобно динистору будет раскрываться при постепенном увеличении прямого напряжения меж анодом и катодом. В справочниках это напряжение именуется Uпр — прямое напряжение.

    Если по справочнику прямое напряжение для определенного тринистора 200В, а мы подаем на него все 300 либо более, то тиристор раскроется безо всякого напряжения на управляющем электроде. Об этом нужно знать и всегда держать в голове, по другому вероятны конфузные ситуации: «Поставили новый тиристор, а он оказался негодным».

    Если на управляющий электрод подать положительное напряжение, естественно относительно катода, то открытие тиристора произойдет намного ранее, чем прямое напряжение достигнет предельной величины. Происходит вроде бы спрямление выброса вольтамперной свойства, что и показано пунктирными линиями. В определенный момент черта становится похожа на аналогичную характеристику обыденного диодика, ток через УЭ добивается наибольшей величины и именуется током спрямления Iуэ.

    Управляющий электрод на самом деле дела является поджигающим: для открытия тиристора довольно недлинного импульса в несколько микросекунд, дальше УЭ свои управляющие характеристики утрачивает прямо до того, как тринистор будет выключен одним из доступных методов. Эти методы те же, что и для динистора, о их уже было сказано выше.

    При помощи воздействия на управляющий электрод тринистор выключить нереально, хотя, справедливости ради нужно сказать, что есть и запираемые тиристоры. Правда, всераспространены они очень не достаточно, и широкого внедрения, в особенности в любительских конструкциях, не находят.

    Очередной принципиальный момент: сопротивление нагрузки должно быть таким, чтоб ток через нее был более тока удержания для данного типа тиристора. Если, к примеру, регулятор нормально работает с лампочкой, к примеру, 60Вт, то навряд ли будет работать, если заместо таковой нагрузки подключить всего только неоновую лампочку.

    После такового чисто теоретического знакомства можно перейти к практическим опытам, позволяющим при помощи простых схем и приемов осознать и уяснить, как работает тиристор. Здесь уже приходит в действие популярная народная мудрость: не доходит через голову, так дойдет через руки, либо по-другому: «А руки-то помнят. » Очень неплохой принцип, помогает фактически всегда!

    Обыкновенные занятные опыты с тринистором

    Для проведения этих опытов пригодится тринистор типа КУ201 либо КУ202 с хоть каким буквенным индексом, источник питания, лучше, если регулируемый, несколько резисторов, лампочек, кнопки и соединительные провода. Сборку схем идеальнее всего проводить навесным монтажом, как будет показано на рисунках, естественно, с внедрением паяльничка. Схема, показанная на рисунке 3, позволит проверить тиристор на работоспособность.

    Набросок 3. Схема для проверки тиристора

    Проще всего такую схему собрать с внедрением трансформатора ТВК-110Л1, применялся в черно-белых телеках в качестве выходного кадровой развертки. При включении в сеть 220В безо всяких переделок на вторичной обмотке выходит напряжение около 25В, что довольно не только лишь для описываемого опыта, да и для сотворения маломощных блоков питания, наподобие тех сетевых адаптеров китайского производства, что продаются в магазинах. Если нет в наличии трансформатора ТВК-110Л1, можно использовать хоть какой с напряжением вторичной обмотки 12 — 20В мощностью более 5Вт.

    Еще пригодится фактически сам тиристор, три диодика (можно поменять на 1N4007, как более всераспространенные в текущее время), парочка лампочек на напряжение 12В (используются в автомобилях для подсветки приборных щитков), кнопка и несколько резисторов. Если получится отыскать лампы на напряжение 24В, то установка резисторов R3 и R4 не будет нужно.

    Резистор R2 предназначен для обеспечения нужного тока удержания тиристора. Если применить более массивные лампы, то установка этого резистора не пригодится. Резистор R1 ограничивает ток в цепи управляющего электрода.

    Методика использования «прибором» довольно ординарна. При включении прибора в сеть не должна зажечься ни одна из ламп. При нажатии на кнопку SB1 на время ее удержания должна засветиться лампа HL1. Если этого не вышло, то неисправность тиристора прячется в управляющем электроде. Если при включении схемы сходу зажглись обе лампы, означает, тиристор просто пробит.

    К слову сказать, этим прибором также можно инспектировать диоды: если заместо тиристора подключить диодик в полярности обозначенной на схеме, то зажжется лампа HL1, а при изменении направления включения диодика — HL2.

    Здесь может появиться вопрос: «А для чего инспектировать диоды таким методом, когда для этого существует обыденный цифровой тестер?» Ответ на этот вопрос будет такой. Бывают случаи, хоть и изредка, но метко, когда тестер, даже стрелочный, указывает, что диодик исправен. И только «прозвонка» через лампочку указывает, что под нагрузкой диодик «обрывается», лампочка не загорается в каком бы направлении ни был подключен диодик. Просто для обнаружения такового недостатка измерительного тока тестера не хватает. Кстати, такую «прозвонку» диодика через лампочку, можно создавать и от источника неизменного напряжения.

    Маленькое лирическое отступление от темы

    Те, кто занимается ремонтом, знают, что инспектировать детали приходится в большинстве случаев, когда они запаяны в схему, и делать это приходится просто тестером. И в этой ситуации идеальнее всего воспользоваться старенькым хорошим стрелочным прибором, к примеру, типа ТЛ4-М.

    В режиме измерения сопротивлений эти приборы имеют больший измерительный ток, ежели современные цифровые тестеры, что позволяет задерживать в открытом состоянии тиристор типа КУ201, КУ202 либо подобные. Методика проверки состоит в последующем. Измерение делается на пределе *&Omega-.

    Поначалу нужно прикоснуться щупами тестера к аноду и катоду тиристора, естественно с соблюдением полярности. Стрелка прибора не должна отклониться. После чего замкнуть, к примеру, пинцетом выводы УЭ и анода (корпуса). Стрелка должна отклониться приблизительно до половины шкалы, а после того, как пинцет будет убран, остаться на том же месте. Таковой тиристор можно без опаски ставить в всякую конструкцию.

    Если же стрелка после размыкания цепи УЭ ворачивается в начальную точку шкалы, это гласит о том, что ток удержания тиристора, даже нового, не паянного, очень большой, или большой открывающий ток УЭ, и в неких случаях этот тринистор работать не будет.

    Таковой способ подходящ для отбраковки тиристров, в главном, российских. Завезенные из других стран тиристоры, обычно, открываются более просто и накрепко. Эта же методика подходит и для проверки симметричного тиристора (симистора).

    Малюсенькое, но принципиальное, замечание: у стрелочных тестеров в режиме измерения сопротивления плюсовой щуп омметра тот, который в режиме измерения неизменного напряжения является минусовым. Это нужно знать, и держать в голове всегда. У цифровых тестеров плюс омметра там же, где и при измерении неизменного напряжения. Естественно, цифровым тестером вышеперечисленную проверку провести не получится.

    После того, как тиристор проверен, можно провести несколько простых тестов для практического ознакомления с его работой. Ну, это как раз из разряда «а руки-то помнят».

    Продолжение читайте в последующей статье.

    Продолжение статьи: Самодельные светорегуляторы. Часть 3-я. Как управлять тиристором?

    5 схем сборки самодельного светорегулятора

    Очень часто возникает потребность в регулировании яркости лампы в пределах определенной величины, как правило, от 20 до 100% яркости. Меньше 20 % не имеет смысла делать, поскольку светового потока лампа не даст, а произойдет только слабое свечение, которое может пригодится разве что для декоративных целей. Можно пойти в магазин и купить готовое изделие, но сейчас ценны на данные устройства мягко говоря неадекватные. Так как мы с вами мастера на все руки, то будем делать данные девайсы собственноручно. Сегодня рассмотрим несколько схем, благодаря которым вам станет понятно, как сделать диммер на 12 и 220 В своими руками.

    На симисторе

    Для начало рассмотрим схему светорегулятора, работающего от сети 220 Вольт. Данный тип устройств работает по принципу фазового смещения открывания силового ключа. Сердцем диммера является RC цепочка определенного номинала. Узел формирования управляющего импульса, симметричный динистор. И собственно сам силовой ключ, симистор.

    Рассмотрим работу схемы. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения. Так как R1 является переменным, то с его помощью меняется напряжение в цепочке R2C1. Динистор DB3 включен в точку между ними и при достижении напряжения порога его открывания на конденсаторе C1 он срабатывает и подает импульс на силовой ключ симистор VS1. Он открывается и пропускает через себя ток, тем самым включает сеть. От положения регулятора зависит в какой момент волны фазы откроется силовой ключ. Это может быть и 30 Вольт в конце волны, и 230 Вольт в пике. Тем самым подводя часть напряжения в нагрузку. На графике ниже изображен процесс регулирования освещения диммером на симисторе.

    На данных графиках значение (t*), это время за которое конденсатор заряжается до порога открывания, и чем быстрее он набирает напряжение, тем раньше включается ключ, и больше напряжение оказывается на нагрузке. Эта схема диммера проста и легко повторяется на практике. Рекомендуем просмотреть предоставленное ниже видео, в котором наглядно показывается, как сделать светорегулятор на симисторе:

    Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

    На тиристорах

    При наличии кучи старых телевизоров и прочих вещей пылящихся в закромах очумельцев, можно не покупать симистор, а сделать простой светорегулятор на тиристорах. Схема немного отличается от предыдущей, тем что для каждой полуволны стоит свой тиристор, и тем самым свой динистор для каждого ключа.

    Кратко опишем процесс регулирования. Во время положительной полуволны емкость C1 заряжается через цепочку R5, R4, R3. При достижении порога открывания динистора V3, ток через него попадает на управляющий электрод V1. Ключ открывается пропуская положительную полуволну через себя. При отрицательной фазе тиристор запирается, а процесс повторяется для другого ключа V2, заряжаясь через цепочку R1, R2, R5.

    Фазные регуляторы — димеры можно использовать не только для регулировки яркостью ламп накаливания, а также для регулирования скорости вращения вентилятором вытяжки, сделать приставку для паяльника и регулировать таким образом температуру его жала. Также с помощью самодельного диммера можно регулировать обороты дрели или пылесоса и много других применений.

    Видео инструкция по сборке:

    Сборка тиристорного диммера

    Важно! Данный способ регулирования не подходит для работы с люминесцентными, экономными компактными и светодиодными лампами.

    Конденсаторный светорегулятор

    На ряду с плавными регуляторами в быту получили распространение конденсаторные устройства. Работа данного девайса основана на зависимости передачи переменного тока от величины емкости. Чем больше емкость конденсатора, тем больше ток он пропускает через свои полюса. Данный вид самодельного диммера может быть довольно компактным, и зависит от требуемых параметров, емкости конденсаторов.

    Как видно из схемы, есть три положения 100% мощности, через гасящий конденсатор и выключено. В устройстве используется неполярные бумажные конденсаторы, которые можно раздобыть в старой технике. О том, как правильно выпаивать радиодетали из плат мы рассказали в соответствующей статье!

    Ниже приведена таблица с параметрами емкость-напряжение на лампе.

    На основе этой схемы можно самому собрать простой ночник, с помощью тумблера или переключателя управлять яркостью светильника.

    На микросхеме

    Для регулирования мощностью на нагрузку в цепях постоянного тока 12 Вольт, часто используют интегральные стабилизаторы — КРЕНки. Применение микросхемы упрощает разработку и монтаж устройств. Такой самодельный диммер прост в настройке и обладает функциями защиты.

    С помощью переменного резистора R2 создается опорное напряжение на управляющем электроде микросхемы. В зависимости от выставленного параметра регулируется значение на выходе от максимума в 12В до минимума в десятые доли Вольта. Недостаток данных регуляторов в необходимости установки дополнительного радиатора для хорошего охлаждения КРЕН, поскольку часть энергии выделяется на нем в виде тепла.

    Данный регулятор освещения был повторен мной и отлично справлялся со светодиодной лентой 12 Вольт, длиною три метра и возможностью регулировки яркости светодиодов от ноля до максимума. Для не очень ленивых мастеров можно предложить сделать диммер дома на интегральном таймере 555, который управляет силовым ключом КТ819Г, короткими ШИМ импульсами.

    В таком режиме транзистор пребывает в двух состояниях: полностью открыт или полностью закрыт. Падение напряжения на нем минимальны и позволяют использовать схему с малым радиатором, что по сравнению с предыдущей схемой с регулятором КРЕН, выгодно отличается по габаритам и экономичности.

    Напоследок рекомендуем просмотреть еще один мастер-класс, в котором показано, как можно сделать регулятор освещения для светодиодов:

    Изготовление регулятора света на 12 Вольт

    Вот собственно и все идеи сборки простого светорегулятора в домашних условиях. Теперь вы знаете, как сделать диммер своими руками на 220 и 12В.

    Симисторный регулятор мощности на 1000 Вт

    Сборка тиристорного диммера

    Изготовление регулятора света на 12 Вольт

    Тиристорный регулятор напряжения простая схема, принцип работы

    Тиристор это один из мощнейших полупроводниковых приборов, именно поэтому он часто используется в мощных преобразователях энергии. Но он обладает своей спецификой управления: его можно открыть импульсом тока, а вот закроется он только когда ток опуститься почти до нуля (если быть точнее, то ниже тока удержания). Из этого тиристор в основном применяются для коммутирования переменного тока.

    Фазовое регулирование напряжения

    Существует несколько способов регулирования переменного напряжения тиристорами: можно пропускать или запрещать на выход регулятора целые полупериоды (или периоды) переменного напряжения. А можно включать не в начале полупериода сетевого напряжения, а с некоторой задержкой — ‘a’. В течении этого времени напряжение на выходе регулятора будет равно нулю, а мощность не будет передаваться на выход. Вторую часть полупериода тиристор будет проводить ток и на выходе регулятора появиться входное напряжение.

    Время задержки ещё часто называют углом открывания тиристора, так вот при нулевом угле практически всё напряжение со входа будет попадать на выход, только падение на открытом тиристоре будет теряться. При увеличении угла тиристорный регулятор напряжения будет снижать выходное напряжение.

    Регулировочная характеристика тиристорного преобразователя при работе на активную нагрузку приведена на следующем рисунке. При угле равном 90 электрических градусов на выходе будет половина входного напряжения, а при угле 180 эл. градусов на выходе будет ноль.

    На основе принципов фазового регулирования напряжения можно построить схемы регулирования, стабилизации, а также плавного пуска. Для плавного пуска напряжение нужно повышать постепенно от нуля до максимального значения. Таким образом угол открывания тиристора должен изменяться от максимального значения до нуля.

    Схема тиристорного регулятора напряжения

    Таблица номиналов элементов

    • C1 – 0,33мкФ напряжение не ниже 16В;
    • R1, R2 – 10 кОм 2Вт;
    • R3 – 100 Ом;
    • R4 – переменный резистор 33 кОм;
    • R5 – 3,3 кОм;
    • R6 – 4,3 кОм;
    • R7 – 4,7 кОм;
    • VD1 .. VD4 – Д246А;
    • VD5 – Д814Д;
    • VS1 – КУ202Н;
    • VT1 – КТ361B;
    • VT2 – КТ315B.

    Схема построена на отечественной элементной базе, собрать её можно из тех деталей, которые провалялись у радиолюбителей 20-30 лет. Если тиристор VS1 и диоды VD1-VD4 установить на соответствующие охладители, то тиристорный регулятор напряжения будет способен отдавать в нагрузку 10А, то есть при напряжении 220 В получаем возможность регулировать напряжение на нагрузке в 2,2 кВт.

    В устройстве всего два силовых компонента диодный мост и тиристор. Они рассчитаны на напряжение 400В и ток 10А. Диодный мост превращает переменное напряжение в однополярное пульсирующее, а фазовое регулирование полупериодов осуществляет тиристор.

    Параметрический стабилизатор из резисторов R1, R2 и стабилитрона VD5 ограничивает напряжение, которое подается на систему управления на уровне 15 В. Последовательное включение резисторов нужно для увеличения пробивного напряжения и увеличения рассеиваемой мощности.

    В самом начале полупериода переменного напряжения С1 разряжен и в точке соединения R6 и R7 тоже нулевое напряжение. Постепенно напряжения в этих двух точках начинают расти и чем меньше сопротивление резистора R4, тем быстрее напряжение на эмиттере VT1 перегонит напряжение на его базе и откроет транзистор.
    Транзисторы VT1, VT2 составляют маломощный тиристор. При появлении напряжения на база-эмиттерном переходе VT1 больше порогового, транзистор открывается и открывает VT2. А VT2 отпирает тиристор.

    Представленная схема достаточно проста, её можно перевести на современною элементную базу. Также можно при минимальных переделках снизить мощность или напряжение работы.

    27 thoughts on “ Тиристорный регулятор напряжения простая схема, принцип работы ”

    Раз уж мы заговорили о электрических углах, то хочется уточнить: при задержке «а» до 1/2 полупериода (до 90 эл. градусов) напряжение на выходе регулятора будет равным практически максимальному, а уменьшаться начнет только при «а» > 1/2 (>90). На графике — красным по серому начертано! Половина полупериода — не половина напряжения.
    У данной схемы один плюс — простота, но фаза на управляющих элементах может привести к непростым последствиям. Да и помехи наводящиеся в электросети тиристорной отсечкой немалые. Особенно при большой нагрузке, что ограничивает область применения данного устройства.
    Я вижу только одно: регулировать нагревательные элементы и освещение в складских и подсобных помещениях.

    На первом рисунке ошибка, 10 мс должно соответствовать — полупериоду, а 20 мс соответствует периоду сетевого напряжения.
    Добавил, график регулировочной характеристики при работе на активную нагрузку.
    Вы видимо пишите про регулировочную характеристику когда нагрузкой является выпрямитель с емкостным фильтром? Тогда да, конденсаторы будут заряжаться на максимуме напряжения и диапазон регулирования будет от 90 до 180 градусов.

    подобные схемы собирал…все работают безупречно, только больше нравится на кт 117

    Залежи советских радиодеталей есть далеко не у каждого. Почему бы не указать «буржуйские» аналоги старых отечественных полупроводниковых приборов (например, 10RIA40M для КУ202Н)?

    Тиристор КУ202Н сейчас продают меньше чем за доллар (не знаю, производят ли или старые запасы распродают). А 10RIA40M дорогой, на алиэкспрессе его продают примерно за 15$ плюс доставка от 8$. 10RIA40M имеет смысл использовать только когда нужно отремонтировать устройство с КУ202Н, а КУ202Н не найти.
    Для промышленного применения более удобны тиристоры в корпусах TO-220, TO-247.
    Два года назад делал преобразователь на 8кВт, так тиристоры покупал по 2,5$ (в корпусе TO-247).

    Это и имелось в виду, если ось напряжения (почему-то помечена Р) провести, как на 2-м графике, то станет яснее с градусами, периодами и полупериодами приведенными в описании. Осталось убрать знак переменного напряжения на выходе (оно уже выпрямлено мостом) и моя дотошность будет удовлетворена полностью.
    КУ202Н продают сейчас на радиорынках действительно за копейки, причем в исполнении 2У202Н. Кто в теме, поймет, что это военное производство. Наверное распродаются складские НЗ, которым все сроки вышли.

    На рынке, если брать с рук могут среди новых подложить и выпаянную деталь.
    Быстро проверить тиристор, например КУ202Н можно простым стрелочным тестером, включенным на измерение сопротивлений по шкале в единицы ом.
    Анод тиристора соединяем на плюс, катод на минус тестера, в исправном КУ202Н утечки быть не должно.
    После замыкания управляющего электрода тиристора на анод стрелка омметра должна отклониться, и остаться в таком положении после размыкания.
    В редких случаях такой метод не срабатывает, и тогда для проверки понадобится низковольтный блок питания, желательно регулируемый, лампочка от фонарика, и сопротивление.
    Вначале устанавливаем напряжение блока питания и проверяем светится ли лампочка, затем последовательно с лампочкой, соблюдая полярность соединяем наш тиристор.
    Лампочка должна загореться лишь после кратковременного замыкания анода тиристора с управляющим электродом через резистор.
    При этом резистор нужно подбирать, исходя из номинального открывающего тока тиристора и напряжения питания.
    Это самые простейшие методы, но возможно существуют и специальные приборы для проверки тиристоров и симисторов.

    кратковременно проверку выдерживают без сопротивления

    На выходе напряжение не выпрямлено мостом.Оно выпрямлено только для схемы управления.

    На выходе переменка,мост выпрямляет только для схемы управления.

    Я бы назвал не регулирование напряжения, а регулирование мощности. Это стандартная схема регулятора освещения, которую раньше собирали почти все. И про радиатор к тиристору загнули. В теории конечно можно, но в практике думаю тяжело обеспечить тепло обмен между радиатором и тиристором для обеспечения 10А.

    А какие сложности с теплообменом у КУ202? Вкрутил торцевым болтом в радиатор и все! Если радиатор новый, точнее, резьба не разболтана, даже КТП мазать не надо. Площадь стандартного радиатора (иногда и в комплекте шли), как раз и расчитана на нагрузку 10 А. Никакой теории, сплошная практика. Единственно, что радиаторы должны были находится на открытом воздухе (по инструкции), а при таком подключении сети — чревато. Поэтому закрываем, но ставим кулер. Да, мостовые друг к другу не прислоняем.

    А что мешает поставить тиристор на радиатор через слюдяную прокладку? Так в СССР делали часто. В те времена, когда кулер назывался ещё вентилятором, по русски. Конвенцию в корпусе создать то же не сложно, безо всяких кулеров.

    Вполне согласен с регулированием отдаваемоей мощности в нагрузку. Тиристор, конечно, не нужно ставить в предельные режимы. А так, моя любимая схема. даже использовал успешно для регулировки в первичной обмотке трансформатора.

    Подскажите, что за конденсатор С1 -330нФ?

    Наверное правильнее будет написать C1 — 0,33мкФ, можно устанавлиявать керамический или пленочный на напряжение не меньше 16В.

    Всем самого доброго! Сначала собирал без транзисторов схемы… Одно плохо — регулировочное сопротивление грелось и выгорал слой графитовой дорожки. Потом собрал эту схему на кт. Первая неудачно — вероятно из-за большого усиления самих транзисторов. Собрал на МП с усилением около 50. Заработала без проблем! Однако есть вопросы…

    Я тоже собирал без транзисторов,но ничего не грелось.Это было два резистора и конденсатор,В последствии убрал и конденсатор.Фактически остался переменник между анодом и управляющим,ну и естественно мостик.Использовал для регулировки мощности паяльника,причем как на 220 вольт,так и на первичку трансформатора для паяльника на 12 вольт и все работало и не грелось.Сейчас до сих пор в кладовке лежит в исправном состоянии.У Вас возможно была утечка в конденсаторе между катодом и управляющим для схемы без транзисторов.

    Собрал на МП с усилением около 50. Работает! Но стало больше вопросов…

    Номиналы R4 и R5 явно перепутаны. Никто не собирал схему в железе?

    Можно поконкретнее о диодном мосте. Как направлены диоды?

    плюс на право ,минус на лево ))

    График неправильный. При 90 градусах *мощность* будет половина. А напряжение будет в корень из двух меньше исходного. Типа от 220 останется 155, а не 110.

    А заменить транзисторы на динистор DB3 (стоит 4 рубля) можно? Дайте схему пожалуйста

    …а если его — регулировать обороты вентилятора?, (но там индуктивная нагрузка,…. это вопрос).

    ЭТИ. ВСЕ. СХЕМЫ. К. СОЖАЛЕНЬЮ. НЕ. РЕГУЛИРУЮТ. **ОТ. НУЛЯ**. НЕ. ЗНАЮ—ПОЧЕМУ. ОБ. **ЭТОМ—-**НИ—СЛОВА*.

    Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: