Výber obvodov a popis činnosti regulátora výkonu na triakoch a nielen. Obvody riadenia výkonu triaku sú vhodné na predĺženie životnosti žiaroviek a na nastavenie ich jasu. Alebo na napájanie neštandardných zariadení, napríklad pri 110 voltoch.
Na obrázku je znázornený obvod regulátora výkonu triaku, ktorý je možné zmeniť zmenou celkového počtu polcyklov siete preskočených triakom za určitý časový interval. Na prvkoch čipu DD1.1.DD1.3, ktorého perióda oscilácie je asi 15-25 polcyklov siete.
Pracovný cyklus impulzov je regulovaný odporom R3. Tranzistor VT1 spolu s diódami VD5-VD8 je navrhnutý tak, aby viazal moment, keď sa triak zapne počas prechodu sieťového napätia cez nulu. V zásade je tento tranzistor otvorený, na vstup DD1.4 sa privádza "1" a tranzistor VT2 s triakom VS1 je uzavretý. V momente prechodu nulou sa tranzistor VT1 zatvára a otvára takmer okamžite. V tomto prípade, ak bol výstup DD1.3 1, potom sa stav prvkov DD1.1.DD1.6 nezmení, a ak bol výstup DD1.3 "nula", potom prvky DD1.4 .DD1.6 vygeneruje krátky impulz, ktorý zosilní tranzistor VT2 a otvorí triak.
Pokiaľ je výstup generátora logická nula, proces bude prebiehať cyklicky po každom prechode sieťového napätia cez nulový bod.
Základom obvodu je zahraničný triak mac97a8, ktorý vám umožňuje prepínať vysokovýkonné pripojené záťaže a na jeho nastavenie použil starý sovietsky premenlivý odpor a ako indikáciu použil bežnú LED.
Regulátor výkonu triaku využíva princíp fázového riadenia. Činnosť obvodu regulátora výkonu je založená na zmene v okamihu zapnutia triaku vzhľadom na prechod sieťového napätia cez nulu. V počiatočnom momente kladného polcyklu je triak v uzavretom stave. So zvyšujúcim sa sieťovým napätím sa cez delič nabíja kondenzátor C1.
Zvyšujúce sa napätie na kondenzátore je fázovo posunuté od siete o hodnotu závislú od celkového odporu oboch odporov a kapacity kondenzátora. Kondenzátor sa nabíja, kým napätie na ňom nedosiahne úroveň „rozpadu“ dinistora, približne 32 V.
V momente otvorenia dinistora sa otvorí aj triak, cez záťaž pripojenú na výstup bude pretekať prúd v závislosti od celkového odporu otvoreného triaku a záťaže. Triak bude otvorený až do konca polovičného cyklu. Rezistor VR1 nastavuje otváracie napätie dinistora a triaku, čím upravuje výkon. V momente pôsobenia negatívneho polcyklu je algoritmus obvodu podobný.
Okruhový variant s menšími úpravami pre 3,5 kW
Obvod regulátora je jednoduchý, výkon záťaže na výstupe zariadenia je 3,5 kW. S týmto rádioamatérom pre domácich majstrov môžete ovládať svetlá, vykurovacie telesá a ďalšie. Jedinou významnou nevýhodou tohto obvodu je, že v žiadnom prípade nie je možné k nemu pripojiť indukčnú záťaž, pretože triak vyhorí!
Rádiové komponenty použité v návrhu: Triac T1 - BTB16-600BW alebo podobné (KU 208 il VTA, VT). Dinistor T - typ DB3 alebo DB4. Keramický kondenzátor 0,1uF.
Odpor R2 510 Ohm obmedzuje maximálne volty na kondenzátore na 0,1 uF, ak dáte posúvač regulátora do polohy 0 Ohm, odpor obvodu bude asi 510 Ohmov. Kapacita sa nabíja cez odpory R2 510Ω a premenlivý odpor R1 420kΩ, keď U na kondenzátore dosiahne úroveň otvorenia dinistora DB3, ten vygeneruje impulz, ktorý odblokuje triak, po ktorom pri ďalšom prechode sínusoidy, triak je zablokovaný. Frekvencia otvárania a zatvárania T1 závisí od úrovne U na kondenzátore 0,1 μF, ktorá závisí od odporu premenného odporu. To znamená, že prerušením prúdu (pri vysokej frekvencii) obvod reguluje výstupný výkon.
S každou kladnou polvlnou vstupného striedavého napätia sa kapacita C1 nabíja cez reťaz rezistorov R3, R4, keď sa napätie na kondenzátore C1 rovná otváraciemu napätiu dinistora VD7, dôjde k rozpadu a vybitiu kapacity cez diódový mostík VD1-VD4, ako aj odpor R1 a riadiaca elektróda VS1. Na otvorenie triaku sa používa elektrický obvod diód VD5, VD6 kondenzátora C2 a odporu R5.
Je potrebné zvoliť hodnotu odporu R2 tak, aby pri oboch polovičných vlnách sieťového napätia triak regulátora spoľahlivo fungoval a tiež je potrebné zvoliť hodnoty odporov R3 a R4 tak, aby pri gombík s premenlivým odporom R4 sa otáča, napätie pri záťaži sa plynule mení z minimálnych na maximálne hodnoty. Namiesto triaku TS 2-80 môžete použiť TS2-50 alebo TS2-25, aj keď dôjde k miernej strate prípustného výkonu v záťaži.
Ako triak boli použité KU208G, TS106-10-4, TS 112-10-4 a ich analógy. V tom čase, keď je triak uzavretý, sa cez pripojenú záťaž a odpory R1 a R2 nabíja kondenzátor C1. Rýchlosť nabíjania sa mení odporom R2, odpor R1 je určený na obmedzenie maximálneho nabíjacieho prúdu
Po dosiahnutí prahového napätia na doskách kondenzátora sa kľúč otvorí, kondenzátor C1 sa rýchlo vybije na riadiacu elektródu a prepne triak zo zatvoreného stavu do otvoreného stavu, v otvorenom stave triak premení obvod R1, R2, C1. V okamihu, keď sieťové napätie prejde nulou, triak sa uzavrie, potom sa kondenzátor C1 opäť nabije, ale záporným napätím.
Kondenzátor C1 od 0,1 ... 1,0 uF. Rezistor R2 1,0 ... 0,1 MΩ. Triak sa zapína kladným prúdovým impulzom do riadiacej elektródy pri kladnom napätí na výstupe podmienenej anódy a záporným prúdovým impulzom do riadiacej elektródy pri zápornom napätí podmienenej katódy. Kľúčovým prvkom regulátora je teda obojsmernosť. Ako kľúč môžete použiť obojsmerný dinistor.
Diódy D5-D6 sa používajú na ochranu tyristora pred možným prierazom spätného napätia. Tranzistor pracuje v režime lavínového rozpadu. Jeho prierazné napätie je asi 18-25 voltov. Ak nenájdete P416B, môžete zaň skúsiť nájsť náhradu.
Pulzný transformátor je navinutý na feritovom krúžku s priemerom 15 mm, trieda H2000. Tyristor je možné nahradiť KU201
Obvod tohto regulátora výkonu je podobný obvodom opísaným vyššie, len je zavedený obvod odrušenia C2, R3 a prepínač SW umožňuje prerušiť nabíjací obvod riadiaceho kondenzátora, čo vedie k okamžitému zablokovaniu triaku. a odpojenie záťaže.
C1, C2 - 0,1 uF, R1-4k7, R2-2 mOhm, R3-220 Ohm, VR1-500 kOhm, DB3 - dinistor, BTA26-600B - triak, 1N4148/16 V - dióda, ľubovoľná LED.
Regulátor slúži na nastavenie výkonu záťaže v obvodoch do 2000 W, žiarovky, ohrievače, spájkovačka, asynchrónne motory, autonabíjačka a ak vymeníte triak za výkonnejší, môžete ho použiť v obvod regulácie prúdu vo zváracích transformátoroch.
Princíp činnosti tohto obvodu regulátora výkonu spočíva v tom, že záťaž dostane polovičný cyklus sieťového napätia po zvolenom počte zmeškaných polovičných cyklov.
Diódový mostík usmerňuje striedavé napätie. Rezistor R1 a zenerova dióda VD2 spolu s filtračným kondenzátorom tvoria 10 V napájací zdroj pre napájanie čipu K561IE8 a tranzistora KT315. Usmernené polcykly kladného napätia prechádzajúce cez kondenzátor C1 sú stabilizované zenerovou diódou VD3 na úrovni 10 V. Po čítacom vstupe C čítača K561IE8 teda nasledujú impulzy s frekvenciou 100 Hz. Ak je spínač SA1 pripojený k výstupu 2, potom bude mať tranzistorová báza vždy úroveň logickej jednotky. Pretože resetovací impulz mikroobvodu je veľmi krátky a počítadlo má čas na reštart z rovnakého impulzu.
Pin 3 bude nastavený na logickú 1. Tyristor bude otvorený. Všetka energia bude pridelená záťaži. Vo všetkých nasledujúcich pozíciách SA1 na kolíku 3 počítadla prejde jeden impulz cez 2-9 impulzov.
Čip K561IE8 je desiatkový čítač s pozičným dekodérom na výstupe, takže úroveň logickej jednotky bude periodicky na všetkých výstupoch. Ak je však prepínač nastavený na výstup 5 (pin 1), potom sa počet objaví len do 5. Keď impulz prejde výstupom 5, mikroobvod sa resetuje. Počítanie začne od nuly a logická jedna úroveň sa objaví na kolíku 3 počas trvania jedného polcyklu. V tomto čase sa tranzistor a tyristor otvoria, jeden polovičný cyklus prechádza do záťaže. Aby to bolo jasnejšie, uvádzam vektorové schémy činnosti obvodu.
Ak chcete znížiť výkon záťaže, môžete pridať ďalší čip počítadla spojením kolíka 12 predchádzajúceho čipu s kolíkom 14 nasledujúceho čipu. Inštaláciou ďalšieho spínača bude možné nastaviť výkon až na 99 zmeškaných impulzov. Tie. môžete získať asi stotinu celkového výkonu.
Mikroobvod KR1182PM1 má vo svojom vnútornom zložení dva tyristory a k nim riadiacu jednotku. Maximálne vstupné napätie čipu KR1182PM1 je asi 270 voltov a maximálne zaťaženie môže dosiahnuť 150 wattov bez použitia externého triaku a až 2 000 wattov pri použití, a tiež s prihliadnutím na to, že triak bude inštalovaný na radiátor.
Na zníženie úrovne vonkajšieho rušenia sa používa kondenzátor C1 a tlmivka L1 a na plynulé zapnutie záťaže je potrebná kapacita C4. Nastavenie sa vykonáva pomocou odporu R3.
Výber pomerne jednoduchých regulačných obvodov pre spájkovačku uľahčí život rádioamatérovi
Kombinácia spočíva v spojení pohodlia používania digitálneho regulátora a flexibility jednoduchého nastavenia.
Uvažovaný obvod regulátora výkonu funguje na princípe zmeny počtu periód vstupného striedavého napätia smerujúceho k záťaži. To znamená, že zariadenie nie je možné použiť na nastavenie jasu žiaroviek kvôli blikaniu viditeľnému okom. Obvod umožňuje nastaviť výkon v rámci ôsmich prednastavených hodnôt.
Klasických obvodov tyristorových a triakových regulátorov je obrovské množstvo, ale tento regulátor je vyrobený na modernej prvkovej báze a navyše bol fázový, t.j. neprejde celú polvlnu sieťového napätia, ale len časť z nej, čím obmedzí výkon, pretože otvorenie triaku nastáva len pri požadovanom fázovom uhle.
Tyristorová nabíjacia jednotka od Krasimira Rilcheva je určená na nabíjanie batérií nákladných automobilov a traktorov. Poskytuje plynule nastaviteľný (odporom RP1) nabíjací prúd až do 30 A. Princíp regulácie je fázovo-pulzný na báze tyristorov, čo poskytuje maximálnu účinnosť, minimálny stratový výkon a nevyžaduje usmerňovacie diódy. Sieťový transformátor je vyrobený na magnetickom obvode s prierezom 40 cm2, primárne vinutie obsahuje 280 závitov PEL-1.6, sekundárne 2x28 závitov PEL-3.0. Tyristory sú namontované na radiátoroch 120x120 mm. ...
Pre obvod "relé tyristorových smerových svetiel".
Automobilová elektronika Tyristorové relé smerových svetiel Kazan A. STAKHOV Bezkontaktné relé na signalizáciu zákrut auta môže byť navrhnuté pomocou kremíkových riadených diód - tyristorov. Schéma takéhoto relé je znázornená na obrázku Relé je konvenčný multivibrátor na tranzistoroch T1 a T2;, ktorého spínacia frekvencia určuje frekvenciu blikania svetiel, pretože ten istý multivibrátor ovláda DC spínač na tyristoroch D1 a D4. V multivibrátore môžu pracovať akékoľvek nízkovýkonové nízkofrekvenčné tranzistory.Po pripojení spínača P1 k signálnym svetlám predných a zadných obrysových svetiel multivibrátorový signál otvorí tyristor D1 a napätie batérie sa privedie do signálnych svetiel. V tomto prípade je pravá doska kondenzátora C1 nabitá kladne (vzhľadom na ľavú dosku) cez odpor R5. Keď sa spúšťací impulz multivibrátora aplikuje na tyristor D4, ten istý tyristor sa otvorí a nabitý kondenzátor C1 sa pripojí k tyristoru D1, takže okamžite dostane spätné napätie medzi anódou a katódou. Ako skontrolovať čip k174ps1 Toto spätné napätie uzavrie tyristor D1, čím sa preruší prúd v záťaži. Ďalší spúšťací impulz multivibrátora opäť otvorí tyristor D1 a celý proces sa opakuje. Diódy D223 slúžia na obmedzenie záporných prúdových rázov a zlepšenie rozbehu tyristorov.V DC spínači je možné použiť akékoľvek nízkovýkonové tyristory s ľubovoľnými písmenovými indexmi. Pri použití KU201A by prúd spotrebovaný signálnymi žiarovkami nemal presiahnuť 2 A; pre KU202A môže dosiahnuť až 10 a. Relé môže pracovať aj z palubnej siete s napätím 6 V. RÁDIO N10 1969 34 ...
Pre obvod "ZOSILŇOVAČ VÝKONU PRE CB-RÁDIO"
VF výkonové zosilňovače VÝKONOVÝ ZOSILŇOVAČ PRE SV-RÁDIO STANICE.KOSTYUK (EU2001), Minsk Pri výrobe výkonového zosilňovača stoja rádioamatéri pred otázkou - aký aktívny komponent v ňom použiť. Nástup tranzistorov viedol k vytvoreniu veľkého počtu návrhov založených na nich. Navrhovanie na takejto základni prvkov doma je však pre väčšinu rádioamatérov problematické. v koncových stupňoch výkonných moderných kovo-sklenených alebo kovokeramických svietidiel typu GU-74B a pod. ťažké kvôli ich vysokým nákladom. Výstupom sú široko používané lampy, napríklad 6P45S, používané vo farebných televízoroch. Myšlienka navrhovaného zosilňovača nie je nová a bola opísaná v [I]. Jednoduchý prúdový regulátor Je vyrobený na dvoch lúčových tetrodách 6P45S, zapojených podľa schémy s uzemnenými mriežkami Technická charakteristika: Výkonový zisk - 8 Maximálny anódový prúd - 800 mA Anódové napätie - 600 Ekvivalentný odpor zosilňovača - 500 ohmov Prepnutie na prenos nastáva pri privedením riadiaceho napätia na relé Kl, K2. Pri absencii takéhoto napätia v CB stanici je možné vytvoriť elektronický prijímací / vysielací kľúč, ako sa to robí v. Podrobnosti a konštrukcia Tlmivky LI, L5 majú indukčnosť 200 µH a musia byť dimenzované na 800 mA. Tlmivka L6, L7 je navinutá na krúžku 50 VCh-2 K32x20x6 s dvoma vodičmi MGShV s prierezom 1 mm2. Cievky L2, L3 obsahujú každá 3 závity a sú navinuté drôtom 0 1 mm na Rl, resp. R2. Cievka P-slučky L4 je navinutá drôtom s priemerom 2,5 mm. Zosilňovacie kondenzátory - typ KSO pre pracovné napätie 500 V. Pre nútené ...
Pre obvod "ZAPNUTIE VÝKONNÝCH SEDEM PRVKOV LED INDIKÁTOROV"
Pre schému "Push-pull konvertory (zjednodušený výpočet)"
Napájanie Push-pull meniče (zjednodušený výpočet) A. PETROV, 212029, Mogilev, Schmidt Ave., 32 - 17. Push-pull meniče sú veľmi dôležité pre asymetrickú remagnetizáciu magnetického obvodu, preto v mostíkových obvodoch, aby aby sa predišlo saturácii magnetických obvodov (obr. 1) a v dôsledku toho - vzniku priechodných prúdov, je potrebné vykonať špeciálne opatrenia na vyrovnanie hysteréznej slučky, alebo v najjednoduchšej verzii Puc.1 - zaviesť vzduchovú medzeru a kondenzátor v sérii s primárnym vinutím transformátora.organizácia prirodzených elektromagnetických procesov v meničoch, pri ktorých dochádza k prepínaniu kľúčov pri prúdoch rovných alebo blízkych nule. V tomto prípade prúdové spektrum rýchlejšie klesá a sila rádiového rušenia je výrazne oslabená, čo zjednodušuje filtrovanie vstupného aj výstupného napätia. Triak ts112 a obvody na ňom Medzi jeho výhody patrí absencia konštantnej zložky prúdu v primárnom vinutí výkonového transformátora vďaka kapacitnému deliči. Obr.2 Polomostíkový obvod poskytuje premenu výkonu 0,25 ... 0,5 kW v jednom článku. Napätia na uzavretých tranzistoroch nepresahujú napájacie napätie. Striedač má dva POS obvody: - jeden - pre prúd (riadenie proporcionálneho prúdu), - druhý - pre napätie. V pomere...
Pre schému "Aplikácia integrovaného časovača pre automatické riadenie napätia"
Pre obvod "Výkonový zosilňovač, vyrobený podľa mostíkového obvodu."
AUDIO technika Premostený koncový zosilňovač s výstupným výkonom 60 W s unipolárnym napájaním +40 V. mocný tranzistorov je stále dosť malý. Jednou z možností zvýšenia výstupného výkonu je sériovo-paralelné zapojenie rovnakého typu tranzistorov, čo však komplikuje konštrukciu zosilňovača a jeho ladenie. Medzitým existuje spôsob, ako sa vyhnúť zvýšeniu výstupného výkonu aplikácieťažko dostupné prvky a nezvyšujte napätie zdroja energie. Táto metóda je obsiahnutá v použití dvoch rovnakých výkonových zosilňovačov zapojených tak, že vstupný signál je privedený na ich vstupy v protifáze a záťaž je pripojená priamo medzi výstupy zosilňovačov (obvod mostíka zosilňovača). VHF obvod Výkonový zosilňovač vyrobený podľa takéhoto mostíkového obvodu má tieto hlavné technické charakteristiky: Menovitý výstupný výkon ....... 60 W Harmonický faktor .......... 0,5 % ..... ... 10 ... 25 000 Hz Napájacie napätie ........... 40 V Pokojový prúd .......... 50 mA Schéma zapojenia takéhoto zosilňovača je na obr. .1. Zmena fázy vstupného signálu sa dosiahne jeho privedením na invertujúci vstup jedného a neinvertujúci vstup druhého zosilňovača. Záťaž je pripojená priamo medzi výstupy zosilňovačov. Na zabezpečenie teplotnej stabilizácie pokojového prúdu výstupných tranzistorov sú diódy VD1-VD4 umiestnené na spoločnom chladiči s nimi. Obr.1Pred zapnutím skontrolujte správnu inštaláciu a zapojenia zosilňovača. Po pripojení napájacieho zdroja k odporu R14 napätie nie viac ako ...
Pre schému "Jednoduchý regulátor prúdu zváracieho transformátora"
Dôležitým konštrukčným prvkom každého zváracieho stroja je možnosť nastavenia prevádzkového prúdu. V priemyselných zariadeniach sa používajú rôzne spôsoby regulácie prúdu: posúvanie pomocou rôznych typov tlmiviek, zmena magnetického toku v dôsledku pohyblivosti vinutia alebo magnetické posúvanie, zásobníky aktívnych predradných odporov a reostaty. Nevýhody takejto úpravy zahŕňajú zložitosť konštrukcie, objemnosť odporov, ich silné zahrievanie počas prevádzky a nepohodlie pri prepínaní. Najoptimálnejšou možnosťou je urobiť to s kohútikmi aj pri navíjaní sekundárneho vinutia a prepínaním počtu závitov meniť prúd. Táto metóda sa však dá použiť na úpravu prúdu, ale nie na úpravu v širokom rozsahu. Okrem toho je nastavenie prúdu v sekundárnom okruhu zváracieho transformátora spojené s určitými problémami. Riadiacim zariadením teda prechádzajú značné prúdy, čo vedie k jeho objemnosti a pre sekundárny okruh je takmer nemožné vybrať také výkonné štandardné spínače, aby vydržali prúdy až do 200 A. Triak ts112 a obvody na ňom Iné Ide o obvod primárneho vinutia, kde sú prúdy päťkrát menšie. Po dlhom hľadaní metódou pokusov a omylov sa našlo najlepšie riešenie problému - priestranne populárny tyristorový regulátor, ktorého obvod je znázornený na obr. Pri maximálnej jednoduchosti a dostupnosti základne prvkov sa ľahko ovláda, nevyžaduje nastavovanie a osvedčil sa v práci - funguje ako "hodinky". Regulácia výkonu nastáva vtedy, keď sa primárne vinutie zváracieho transformátora periodicky vypína na pevne stanovenú dobu pri každom polperióde prúdu (obr. 2). V tomto prípade sa priemerná úloha prúdu znižuje. Hlavné prvky regulátora (tyristory) sú zapojené oproti sebe a paralelne. Striedavo sa otvárajú...
Pre schému "Aplikácia tunelových diód"
Rádioamatér-konštruktér tunelových diód Na obr. 1, 2 a 3 znázorňujú tri rôzne aplikácie obvodu tunelového diódového oscilátora. FM vysielač zobrazený na obr.1 je veľmi jednoduchý a poskytuje spoľahlivý príjem v okruhu 10-30 m pri použití bičovej antény a FM prijímača strednej citlivosti. Vzhľadom na to, že schéma modulácie vysielača je najjednoduchšia, výstupný signál je trochu skreslený a okrem frekvenčnej modulácie, získanej zmenou vlastnej frekvencie generátora synchrónne so signálom mikrofónu, existuje významná amplitúdová modulácia. Nie je možné výrazne zvýšiť výstupný výkon takéhoto vysielača, pretože je zdrojom rušenia. Takýto vysielač je možné použiť ako prenosný rádiový mikrofón, hovor alebo interkom na krátke vzdialenosti Obr. 1. Najjednoduchší tunelový diódový vysielač. Obvody šunka Radio Converter Circuits Cievka L obsahuje 10 závitov drôtu PEL 0,2. Princíp činnosti lokálneho oscilátora (obr. 2) je rovnaký ako u predchádzajúceho vysielača. Jeho charakteristickým znakom je neúplné zahrnutie obvodu. Vyrába sa s uvedeným cieľom zlepšiť tvar a stabilitu generovaných vibrácií. Ideálnu sínusovú vlnu možno získať vtedy, keď sa v praxi nedá vyhnúť malým nelineárnym skresleniam. Obr. 2. Lokálny oscilátor na tunelovej dióde L = 200 μH Znázornený na obr. 3 vidlicový generátor je možné štandardne použiť na ladenie hudobných nástrojov alebo telegrafného bzučiaka. Generátor môže pracovať aj na diódach s nižšími maximálnymi prúdmi. V tomto prípade sa musí zvýšiť počet závitov cievok a dynamický reproduktor sa zapne cez zosilňovač. Pre normálne fungovanie generátora je celkový ohmický odpor ...
Pre okruh "TRANSISTOR-LAMP AM TRANSMITTER"
Rádiové vysielače a rozhlasové stanice Pre väčšiu účinnosť, zníženie hmotnosti a rozmerov sa v nich široko používajú tranzistory. V tomto prípade sa pre viac-menej rádiostanice používajú obvody, ktoré využívajú generátorovú rádiovú elektrónku vo výstupnom stupni vysielača. Anódové napätie zvyčajne pochádza z meniča napätia. Tieto schémy sú zložité a nie sú dostatočne ekonomické. Navrhovaná schéma zvýšila účinnosť a jednoduchosť dizajnu. Ako zdroj anódového napätia využíva výkonný modulátor a usmerňovač (pozri obrázok). Modulačný transformátor má dve zvyšovacie vinutia - modulačné a napájacie. Napätie odobraté z napájacieho vinutia je usmernené a privádzané cez modulačné vinutie na anódu koncového stupňa pracujúceho v režime modulácie anódového sita. Fázový pulzný regulátor výkonu na kmop Modulátor pracuje v režime B a má vysokú účinnosť (až 70%). Keďže anódové napätie je úmerné modulačnému napätiu, v tomto obvode sa vykonáva riadená modulácia nosnej vlny (CLC), ktorá výrazne zvyšuje účinnosť./img/tr-la-p1.gif .7 MHz) a dáva budiace napätie približne 25-30 V. Treba poznamenať, že tranzistor T1 pracuje pri mierne zvýšenom napätí kolektora, takže môže byť potrebný špeciálny výber funkčných vzoriek. Induktor Dr1 je navinutý na rezistore VS-2 s odstránenou vodivou vrstvou a má 250 závitov drôtu PEL 0,2. Každá cievka L1 a L2 obsahuje 12 závitov drôtu PEL 1,2. Priemer cievky 12 mm, dĺžka vinutia - 20 mm. Vetvy v kat...
Pri vývoji regulovaného napájacieho zdroja bez vysokofrekvenčného meniča naráža vývojár na taký problém, že pri minimálnom výstupnom napätí a vysokom zaťažovacom prúde na regulačnom prvku stabilizátor odvádza veľa výkonu. Doteraz sa tento problém vo väčšine prípadov riešil nasledovne: na sekundárnom vinutí výkonového transformátora urobili niekoľko odbočiek a celý rozsah nastavenia výstupného napätia rozdelili do niekoľkých podrozsahov. Tento princíp sa používa v mnohých sériových napájacích zdrojoch, napríklad UIP-2 a modernejších. Je jasné, že použitie napájacieho zdroja s viacerými podrozsahmi sa stáva komplikovanejším a komplikovanejšie je aj diaľkové ovládanie takéhoto zdroja napríklad z počítača.
Riešením sa mi zdalo použitie riadeného usmerňovača na tyristore, pretože je možné vytvoriť zdroj energie riadený jedným gombíkom nastavenia výstupného napätia alebo jedným riadiacim signálom s rozsahom nastavenia výstupného napätia od nuly (alebo takmer od nuly). na maximálnu hodnotu. Takýto napájací zdroj môže byť vyrobený z komerčne dostupných dielov.
Riadené usmerňovače s tyristormi boli doteraz veľmi podrobne opísané v knihách o napájacích zdrojoch, ale v praxi sa zriedka používajú v laboratórnych zdrojoch. V amatérskych prevedeniach sú tiež zriedkavé (samozrejme okrem nabíjačiek autobatérií). Dúfam, že táto práca pomôže zmeniť tento stav.
V princípe sa tu opísané obvody môžu použiť napríklad na stabilizáciu vstupného napätia vysokofrekvenčného meniča, ako sa to robí v televízoroch Elektronika Ts432. Tu znázornené obvody je možné použiť aj na výrobu laboratórnych napájacích zdrojov alebo nabíjačiek.
Popis mojich prác uvádzam nie v poradí, v akom som ich vykonal, ale viac-menej zoradený. Pozrime sa najprv na všeobecné problémy, potom na „nízkonapäťové“ konštrukcie, ako sú napájacie zdroje pre tranzistorové obvody alebo nabíjanie batérií, a potom na „vysokonapäťové“ usmerňovače na napájanie vákuových elektrónkových obvodov.
Prevádzka tyristorového usmerňovača pre kapacitnú záťaž
Literatúra popisuje veľké množstvo tyristorových regulátorov výkonu pracujúcich na striedavý alebo pulzujúci prúd s aktívnou (napríklad žiarovky) alebo indukčnou (napríklad elektromotor) záťažou. Zaťaženie usmerňovača je zvyčajne filter, v ktorom sa kondenzátory používajú na vyhladenie zvlnenia, takže zaťaženie usmerňovača môže byť kapacitného charakteru.
Zvážte prevádzku usmerňovača s tyristorovým regulátorom pre odporovo-kapacitné zaťaženie. Schéma takéhoto regulátora je znázornená na obr. 1.
Ryža. 1.
Tu je napríklad znázornený celovlnný usmerňovač so stredným bodom, ale môže byť vyrobený aj podľa inej schémy, napríklad mostíka. Niekedy tyristory okrem regulácie napätia pri záťaži U n plnia aj funkciu usmerňovacích prvkov (ventilov), tento režim však nie je povolený pre všetky tyristory (tyristory KU202 s niektorými písmenami umožňujú prevádzku ako ventily). Kvôli prehľadnosti predpokladajme, že tyristory sa používajú iba na reguláciu napätia na záťaži. U n a vyrovnávanie sa vykonáva pomocou iných zariadení.
Princíp činnosti tyristorového regulátora napätia je znázornený na obr. 2. Na výstupe usmerňovača (miesto pripojenia katód diód na obr. 1) sa získajú napäťové impulzy (dolná polvlna sínusoidy je „vytočená“), indikované U rec . Pulzačná frekvencia f p na výstupe plnovlnného usmerňovača sa rovná dvojnásobku sieťovej frekvencie, t.j. 100 Hz pri napájaní zo siete 50 Hz . Riadiaci obvod zásobuje riadiacu elektródu tyristora prúdovými impulzmi (alebo svetlom, ak je použitý optotyristor) s určitým oneskorením. t vzhľadom k začiatku periódy zvlnenia, t.j. momentu, kedy napätie usmerňovača U rec sa stáva nulou.
Ryža. 2.
Obrázok 2 je vytvorený pre prípad, keď dôjde k oneskoreniu t presahuje polovicu periódy pulzácií. V tomto prípade obvod pracuje na dopadajúcej časti sínusoidy. Čím dlhšie je oneskorenie zapnutia tyristora, tým nižšie bude usmernené napätie. U n pri zaťažení. Zvlnenie napätia na záťaži U n vyhladený filtračným kondenzátorom C f . Tu a nižšie sú pri zvažovaní činnosti obvodov urobené určité zjednodušenia: predpokladá sa, že výstupná impedancia výkonového transformátora je nulová, úbytok napätia na usmerňovacích diódach sa neberie do úvahy a čas zapnutia tyristora je neberú do úvahy. Ukazuje sa, že dobíjanie kapacity filtra C f sa stane okamžite. V skutočnosti po privedení spúšťacieho impulzu na riadiacu elektródu tyristora trvá nabíjanie filtračného kondenzátora určitý čas, ktorý je však zvyčajne oveľa kratší ako perióda pulzovania T p.
Teraz si predstavte oneskorenie zapnutia tyristora t sa rovná polovici periódy pulzácie (pozri obr. 3). Potom sa tyristor zapne, keď napätie na výstupe usmerňovača prekročí maximum.
Ryža. 3.
V tomto prípade napätie záťaže U n bude aj najväčší, približne taký, ako keby v obvode nebol tyristorový regulátor (úbytok napätia na otvorenom tyristore zanedbávame).
Tu narážame na problém. Predpokladajme, že chceme regulovať napätie záťaže od takmer nuly po najvyššiu hodnotu, ktorú je možné získať z dostupného výkonového transformátora. Za týmto účelom, berúc do úvahy vyššie uvedené predpoklady, bude potrebné aplikovať spúšťacie impulzy na tyristor PRESNE v okamihu, keď U rec prechádza cez maximum, t.j. t c \u003d T p /2. Berúc do úvahy skutočnosť, že tyristor sa neotvorí okamžite, ale dobíja filtračný kondenzátor C f tiež vyžaduje určitý čas, spúšťací impulz treba aplikovať trochu PRED polovicou periódy pulzovania, t.j. t< T п /2. Problém je v tom, že po prvé, je ťažké povedať, o koľko skôr, pretože to závisí od dôvodov, ktoré je ťažké presne vziať do úvahy pri výpočte, napríklad čas zapnutia danej inštancie tyristora alebo celkový ( vrátane indukčností) výstupný odpor výkonového transformátora. Po druhé, aj keď je výpočet a nastavenie obvodu absolútne presné, čas oneskorenia zapnutia t , frekvencia siete, a teda frekvencia a obdobie T p zvlnenie, čas zapnutia tyristora a ďalšie parametre sa môžu časom meniť. Preto s cieľom získať najvyššie napätie na záťaži U n existuje túžba zapnúť tyristor oveľa skôr ako polovica periódy pulzácie.
Predpokladajme, že sme tak urobili, t. j. nastavili sme čas oneskorenia t oveľa menšie T p /2. Grafy charakterizujúce činnosť obvodu v tomto prípade sú znázornené na obr. 4. Upozorňujeme, že ak sa tyristor otvorí pred polovicou cyklu, zostane otvorený, kým sa nedokončí proces nabíjania filtračného kondenzátora. C f (pozri prvý impulz na obr. 4).
Ryža. 4.
Ukazuje sa, že na krátke oneskorenie t možné kolísanie výstupného napätia regulátora. Vyskytujú sa, ak v okamihu, keď je na tyristor privedený spúšťací impulz, napätie na záťaži U n na výstupe usmerňovača je väčšie napätie U rec . V tomto prípade je tyristor pod spätným napätím a nemôže sa otvoriť pôsobením spúšťacieho impulzu. Jeden alebo viacero spúšťacích impulzov môže vynechať (pozri druhý impulz na obrázku 4). K ďalšiemu zapnutiu tyristora dôjde pri vybití filtračného kondenzátora a v momente priloženia riadiaceho impulzu bude tyristor pod jednosmerným napätím.
Asi najnebezpečnejší je prípad, keď sa vynechá každý druhý impulz. V tomto prípade bude cez vinutie výkonového transformátora prechádzať jednosmerný prúd, pod vplyvom ktorého môže transformátor zlyhať.
Aby sa zabránilo vzniku oscilačného procesu v obvode regulátora tyristora, je možné odmietnuť impulzné riadenie tyristora, ale v tomto prípade sa riadiaci obvod stáva komplikovanejším alebo neekonomickým. Preto autor vyvinul obvod tyristorového regulátora, v ktorom je tyristor normálne spúšťaný riadiacimi impulzmi a nedochádza k žiadnemu oscilačnému procesu. Takáto schéma je znázornená na obr. 5.
Ryža. 5.
Tu je tyristor zaťažený na štartovací odpor R p a filtračný kondenzátor C R n pripojený cez štartovaciu diódu VD n . V takomto obvode sa tyristor spustí bez ohľadu na napätie na filtračnom kondenzátore C f .Po privedení spúšťacieho impulzu na tyristor začne jeho anódový prúd prechádzať najskôr štartovacím odporom R p a potom, keď je napätie zapnuté R p prekročiť záťažové napätie U n , štartovacia dióda sa otvorí VD n a anódový prúd tyristora dobíja filtračný kondenzátor C f. Odpor R p taká hodnota sa volí tak, aby sa zabezpečil stabilný štart tyristora s minimálnym časom oneskorenia spúšťacieho impulzu t . Je jasné, že na štartovací odpor sa plytvá nejakým výkonom. Preto je vo vyššie uvedenom obvode výhodné použiť tyristory s nízkym prídržným prúdom, potom bude možné použiť veľký štartovací odpor a znížiť straty výkonu.
Schéma na obr. 5 má nevýhodu, že záťažový prúd prechádza cez prídavnú diódu VD n , na ktorom sa zbytočne stráca časť usmerneného napätia. Táto nevýhoda môže byť eliminovaná pripojením štartovacieho odporu R p do samostatného usmerňovača. Obvod so samostatným riadiacim usmerňovačom, z ktorého je napájaný štartovací obvod a štartovací odpor R p znázornené na obr. 6. V tomto obvode môžu byť riadiace usmerňovacie diódy nízkovýkonové, pretože záťažový prúd tečie iba cez výkonový usmerňovač.
Ryža. 6.
Nízkonapäťové zdroje s tyristorovým regulátorom
Nižšie je uvedený popis niekoľkých návrhov nízkonapäťových usmerňovačov s tyristorovým regulátorom. Pri ich výrobe som vychádzal z obvodu tyristorového regulátora používaného v zariadeniach na nabíjanie autobatérií (viď obr. 7). Túto schému úspešne použil môj zosnulý súdruh A. G. Spiridonov.
Ryža. 7.
Prvky zakrúžkované v schéme (obr. 7) boli inštalované na malej doske plošných spojov. V literatúre je popísaných niekoľko podobných schém, rozdiely medzi nimi sú minimálne, hlavne v typoch a hodnotení dielov. Hlavné rozdiely sú:
1. Používajú sa časovo nastaviteľné kondenzátory rôznych kapacít, t.j. namiesto 0,5m F dal 1 m F a teda premenlivý odpor inej hodnoty. Pre spoľahlivosť spustenia tyristora v mojich obvodoch som použil kondenzátor pre 1m F.
2. Paralelne s kondenzátorom na nastavenie času nemôžete klásť odpor (3 k Wna obr. 7). Je jasné, že to môže vyžadovať premenlivý odpor, nie 15 k W, ale inú hodnotu. Vplyv odporu paralelného s časovo nastavovacím kondenzátorom na stabilitu obvodu som zatiaľ nezistil.
3. Vo väčšine obvodov opísaných v literatúre sa používajú tranzistory typu KT315 a KT361. Niekedy zlyhajú, preto som vo svojich obvodoch použil výkonnejšie tranzistory typu KT816 a KT817.
4. K základnému bodu pripojenia zberač pnp a npn tranzistorov je možné pripojiť delič z odporov inej hodnoty (10 k W a 12 tis W na obr. 7).
5. V obvode riadiacej elektródy tyristora môže byť inštalovaná dióda (pozri schémy nižšie). Táto dióda eliminuje vplyv tyristora na riadiaci obvod.
Schéma (obr. 7) je uvedená ako príklad, niekoľko podobných schém s popisom možno nájsť v knihe „Nabíjačky a štartovacie nabíjačky: Informačný prehľad pre motoristov / Comp. A. G. Chodasevich, T. I. Chodasevich - M.: NT Press, 2005“. Kniha sa skladá z troch častí, obsahuje takmer všetky nabíjačky v histórii ľudstva.
Najjednoduchší obvod usmerňovača s tyristorovým regulátorom napätia je znázornený na obr. 8.
Ryža. 8.
Tento obvod využíva celovlnný stredový usmerňovač, pretože obsahuje menej diód, takže je potrebných menej chladičov a vyššia účinnosť. Výkonový transformátor má dve sekundárne vinutia pre striedavé napätie 15 V . Riadiaci obvod tyristora tu pozostáva z kondenzátora C1, odporov R 1- R 6, tranzistory VT 1 a VT 2, dióda VD 3.
Pozrime sa, ako obvod funguje. Kondenzátor C1 sa nabíja cez premenlivý odpor R2 a konštanta R 1. Keď napätie na kondenzátore C 1 prekročí napätie v mieste pripojenia odporov R4 a R 5, otvorte tranzistor VT 1. Kolektorový prúd tranzistora VT 1 otvára VT 2. Na druhej strane kolektorový prúd VT 2 otvára VT 1. Tranzistory sa teda otvoria ako lavína a kondenzátor sa vybije C 1 k tyristorovej riadiacej elektróde VS 1. Takto sa získa spúšťací impulz. Zmenou premenlivého odporu R 2. čas oneskorenia spúšťacieho impulzu, možno nastaviť výstupné napätie obvodu. Čím väčší je tento odpor, tým pomalšie sa kondenzátor nabíja. C 1, oneskorenie spúšťacieho impulzu je dlhšie a výstupné napätie pri záťaži je nižšie.
Konštantný odpor R 1, zapojený do série s premennou R 2 obmedzuje minimálny čas oneskorenia impulzu. Ak je výrazne znížená, potom pri minimálnej polohe premenlivého odporu R 2, výstupné napätie náhle zmizne. Preto R 1 je zvolený tak, aby obvod pracoval stabilne R 2 v polohe minimálneho odporu (zodpovedajúceho najvyššiemu výstupnému napätiu).
Obvod využíva odpor R 5 výkon 1 W len preto, že to prišlo pod ruku. Pravdepodobne bude stačiť nainštalovať R 5 s výkonom 0,5W.
odpor R 3 je nastavený tak, aby eliminoval vplyv rušenia na činnosť riadiaceho obvodu. Bez neho obvod funguje, ale je citlivý napríklad na dotyk svoriek tranzistorov.
Dióda VD 3 eliminuje vplyv tyristora na riadiaci obvod. Na základe skúseností som skontroloval a uistil sa, že obvod funguje stabilnejšie s diódou. Skrátka, nemusíte šetriť, jednoduchšie je umiestniť D226, ktorého rezervy sú nevyčerpateľné a tvoria spoľahlivé zariadenie.
odpor R 6 v obvode riadiacej elektródy tyristora VS 1 zvyšuje spoľahlivosť jeho prevádzky. Niekedy je tento odpor nastavený na väčšiu hodnotu alebo nie je nastavený vôbec. Obvod bez neho zvyčajne funguje, ale tyristor sa môže spontánne otvoriť v dôsledku rušenia a úniku v obvode riadiacej elektródy. Nainštaloval som R6 hodnota 51 Wako sa odporúča v referenčných údajoch tyristorov KU202.
Odpor R 7 a dióda VD 4 poskytujú spoľahlivý štart tyristora s krátkym oneskorením spúšťacieho impulzu (pozri obr. 5 a vysvetlivky k nemu).
Kondenzátor C 2 vyhladzuje zvlnenie napätia na výstupe obvodu.
Ako záťaž počas experimentov regulátor použil lampu zo svetlometu auta.
Schéma so samostatným usmerňovačom pre napájanie riadiacich obvodov a spúšťanie tyristora je na obr. 9.
Ryža. 9.
Výhodou tohto obvodu je menší počet výkonových diód, ktoré vyžadujú inštaláciu na radiátory. Všimnite si, že diódy D242 výkonového usmerňovača sú spojené katódami a môžu byť inštalované na spoločnom radiátore. Anóda tyristora pripojená k jeho skrini je pripojená k „mínusu“ záťaže.
Schéma zapojenia tejto verzie riadeného usmerňovača je znázornená na obr. 10.
Ryža. 10.
Na vyhladenie zvlnenia výstupného napätia je možné použiť LC - filter. Schéma riadeného usmerňovača s takýmto filtrom je na obr. jedenásť.
Ryža. jedenásť.
Prihlásil som sa presne LC - filtrovať z nasledujúcich dôvodov:
1. Je odolnejší voči preťaženiu. Navrhoval som obvod pre laboratórny zdroj, takže preťaženie je celkom možné. Všimol som si, že aj keď vytvoríte akúkoľvek schému ochrany, bude mať určitý čas odozvy. Počas tejto doby by napájanie nemalo zlyhať.
2. Ak vytvoríte tranzistorový filter, určité napätie na tranzistore určite klesne, takže účinnosť bude nízka a tranzistor môže potrebovať radiátor.
Filter používa sériovú tlmivku D255V.
Zvážte možné úpravy riadiaceho obvodu tyristora. Prvý z nich je znázornený na obr. 12.
Ryža. 12.
Obvod na nastavenie času tyristorového regulátora je zvyčajne vyrobený z kondenzátora na nastavenie času a premenlivého odporu zapojených do série. Niekedy je vhodné zostaviť obvod tak, že jeden z výstupov premenlivého odporu je pripojený k "mínusu" usmerňovača. Potom môžete zapnúť premenlivý odpor paralelne s kondenzátorom, ako je to znázornené na obrázku 12. Keď je motor v spodnej polohe podľa obvodu, hlavná časť prúdu prechádzajúceho cez odpor 1,1 k Wvstupuje do kondenzátora na nastavenie času 1mF a rýchlo ho nabije. V tomto prípade tyristor začína na „vrcholoch“ usmerneného zvlnenia napätia alebo o niečo skôr a výstupné napätie regulátora je najvyššie. Ak je motor v hornej polohe podľa schémy, potom je časovací kondenzátor skratovaný a napätie na ňom nikdy neotvorí tranzistory. V tomto prípade bude výstupné napätie nulové. Zmenou polohy posúvača premenlivého odporu je možné meniť silu prúdu nabíjajúceho časovací kondenzátor a tým aj dobu oneskorenia spúšťacích impulzov.
Niekedy je potrebné ovládať tyristorový regulátor nie pomocou premenlivého odporu, ale z nejakého iného obvodu (diaľkové ovládanie, ovládanie z počítača). Stáva sa, že časti tyristorového regulátora sú pod vysokým napätím a priame pripojenie k nim je nebezpečné. V týchto prípadoch možno namiesto premenlivého odporu použiť optočlen.
Ryža. 13.
Príklad zapojenia optočlena do obvodu tyristorového regulátora je znázornený na obr. 13. Tu je použitý tranzistorový optočlen typu 4 N 35. Báza jeho fototranzistora (pin 6) je pripojená cez odpor k emitoru (pin 4). Tento odpor určuje zosilnenie optočlena, jeho rýchlosť a odolnosť voči zmenám teploty. Autor testoval regulátor s odporom 100 uvedeným v schéme k W, pričom závislosť výstupného napätia od teploty sa ukázala ako NEGATÍVNA, t.j. pri veľmi silnom zahriatí optočlena (roztavila sa PVC izolácia vodičov) výstupné napätie pokleslo. Je to pravdepodobne spôsobené znížením výkonu LED pri zahrievaní. Autor ďakuje S. Balashovovi za radu o použití tranzistorových optočlenov.
Ryža. 14.
Pri nastavovaní riadiaceho obvodu tyristora je niekedy užitočné upraviť prah tranzistora. Príklad takejto úpravy je na obr. 14.
Uvažujme aj o príklade zapojenia s tyristorovým regulátorom pre vyššie napätie (pozri obr. 15). Obvod je napájaný sekundárnym vinutím výkonového transformátora TCA-270-1, ktorý poskytuje striedavé napätie 32 V . Hodnoty dielov uvedených v diagrame sú vybrané pre toto napätie.
Ryža. 15.
Schéma na obr. 15 vám umožňuje plynulo nastaviť výstupné napätie od 5 V až 40 V , ktorý je dostatočný pre väčšinu polovodičových zariadení, takže tento obvod možno brať ako základ pre výrobu laboratórneho napájacieho zdroja.
Nevýhodou tohto obvodu je potreba odviesť dostatočne veľký výkon na štartovací odpor R 7. Je zrejmé, že čím menší je prídržný prúd tyristora, tým väčšia môže byť hodnota a tým nižší je výkon rozbehového odporu R 7. Preto je vhodnejšie použiť tyristory s nízkym prídržným prúdom.
V obvode regulátora tyristora je možné okrem bežných tyristorov použiť aj optotyristor. Na obr. 16. znázorňuje obvod s optotyristorom TO125-10.
Ryža. 16.
Tu je optotyristor jednoducho zapnutý namiesto obvyklého, ale odvtedy jeho fototyristor a LED sú navzájom izolované, schémy jeho použitia v tyristorových regulátoroch môžu byť odlišné. Všimnite si, že vzhľadom na nízky prídržný prúd tyristorov TO125, štartovací odpor R 7 vyžaduje menší výkon ako v obvode na obr. 15. Keďže sa autor bál poškodiť optotyristorovú LED vysokými impulznými prúdmi, do obvodu bol zaradený odpor R6. Ako sa ukázalo, obvod funguje bez tohto odporu a bez neho obvod funguje lepšie pri nízkych výstupných napätiach.
Vysokonapäťové zdroje s tyristorovým regulátorom
Pri vývoji vysokonapäťových zdrojov s tyristorovým regulátorom sa vychádzalo z optotyristorového riadiaceho obvodu vyvinutý V.P.Burenkovom (PRZ) pre zváracie stroje, pre ktorý boli vyvinuté a vyrábajú sa plošné spoje. Autor je vďačný V.P. Burenkovovi za vzorku takejto dosky. Schéma jedného z usporiadaní nastaviteľného usmerňovača pomocou dosky navrhnutej Burenkovom je znázornená na obr. 17.
Ryža. 17.
Časti inštalované na doske s plošnými spojmi sú v schéme zakrúžkované bodkovanou čiarou. Ako je možné vidieť na obr. 16 sú na doske nainštalované zhášacie odpory R1 a R 2, usmerňovací mostík VD 1 a zenerove diódy VD 2 a VD 3. Tieto diely sú pre sieťové napájanie 220V V . Na testovanie obvodu tyristorového regulátora bez úprav na doske plošných spojov bol použitý výkonový transformátor TBS3-0,25U3, ktorého sekundárne vinutie je zapojené tak, že je z neho odstránené striedavé napätie 200. V , teda blízko normálneho napájacieho napätia dosky. Riadiaci obvod funguje rovnakým spôsobom, ako je opísané vyššie, t.j. kondenzátor C1 sa nabíja cez trimr R 5 a premenlivý odpor (inštalovaný mimo dosky), kým napätie na ňom nepresiahne napätie na báze tranzistora VT 2, po ktorom tranzistory VT 1 a VT2 sa rozopnú a cez otvorené tranzistory a tyristorovú LED optočlena sa vybije kondenzátor C1.
Výhodou tohto obvodu je možnosť nastavenia napätia, pri ktorom sa tranzistory otvárajú (pomocou R 4), ako aj minimálny odpor v časovacom obvode (pomocou R 5). Ako ukazuje prax, možnosť takejto úpravy je veľmi užitočná, najmä ak je obvod zostavený v amatérskych podmienkach z náhodných častí. Pomocou ladiacich rezistorov R4 a R5 je možné dosiahnuť reguláciu napätia v širokom rozsahu a stabilnú prevádzku regulátora.
S týmto obvodom som začal svoju výskumnú a vývojovú prácu na vývoji tyristorového regulátora. V ňom bolo zistené aj preskakovanie spúšťacích impulzov pri prevádzke tyristora na kapacitnú záťaž (pozri obr. 4). Túžba zlepšiť stabilitu regulátora viedla k vzhľadu obvodu na obr. 18. Autor v nej otestoval činnosť tyristora so štartovacím odporom (pozri obr. 5.
Ryža. 18.
V schéme na obr. 18. použil rovnakú dosku ako na schéme na obr. 17 bol z nej odstránený iba diódový mostík, pretože tu sa pre záťaž a riadiaci obvod používa jeden spoločný usmerňovač. Všimnite si, že v diagrame na obr. 17, je počiatočný odpor vybraný z niekoľkých paralelne zapojených, aby sa určila maximálna možná hodnota tohto odporu, pri ktorej obvod začne pracovať stabilne. Drôtový odpor 10 je zapojený medzi optotyristorovú katódu a filtračný kondenzátor.W. Je potrebné obmedziť prúdové rázy cez optoristor. Kým nebol tento odpor nastavený, po otočení gombíka s premenlivým odporom optotyristor prepustil jednu alebo viac celých polvĺn usmerneného napätia do záťaže.
Na základe uskutočnených experimentov bol vyvinutý obvod usmerňovača s tyristorovým regulátorom vhodný pre praktické využitie. Je to znázornené na obr. 19.
Ryža. 19.
Ryža. 20.
PCB SCR 1M 0 (obr. 20) je určený na inštaláciu moderných malorozmerových elektrolytických kondenzátorov a drôtových odporov v keramickom puzdre typu SQP . Autor vyjadruje poďakovanie R. Peplovovi za pomoc pri výrobe a testovaní tejto dosky plošných spojov.
Keďže autor vyvíjal usmerňovač s najvyšším výstupným napätím 500 V , bolo potrebné mať určitú rezervu na výstupné napätie pre prípad poklesu sieťového napätia. Výstupné napätie bolo možné zvýšiť, ak boli vinutia výkonového transformátora prepojené, ako je znázornené na obr. 21.
Ryža. 21.
Všimnite si tiež, že diagram na obr. 19 a doska obr. 20 sú navrhnuté s možnosťou ich ďalšieho rozvoja. K tomu na palube SCR 1M 0 sú dodatočné závery zo spoločného drôtu GND 1 a GND 2, z usmerňovača DC 1
Vývoj a nastavenie usmerňovača s tyristorovým regulátorom SCR 1M 0 boli realizované spoločne so študentom R. Pelovom na PSU. C s jeho pomocou boli urobené fotografie modulu SCR 1M 0 a priebehy.
Ryža. 22. Pohľad na modul SCR 1M 0 strana dielu
Ryža. 23. Pohľad na modul SCR 1M 0 spájkovacia strana
Ryža. 24. Pohľad na modul SCR 1 M 0 na boku
Tabuľka 1. Oscilogramy pri nízkom napätí
|
č. p / p |
Poloha regulátora minimálneho napätia |
Podľa schémy |
Poznámky |
|
Na katóde VD5 |
5 V/div 2 ms/div |
||
|
|
Na kondenzátore C1 |
2 V/div 2 ms/div |
|
|
|
tj pripojenia R2 a R3 |
2 V/div 2 ms/div |
|
|
|
Na anóde tyristora |
100 V/div 2 ms/div |
|
|
|
Na tyristorovej katóde |
50 V/div 2 ms/de |
Tabuľka 2. Oscilogramy pri strednom napätí
|
č. p / p |
Stredná poloha regulátora napätia |
Podľa schémy |
Poznámky |
|
|
Na katóde VD5 |
5 V/div 2 ms/div |
|
|
|
Na kondenzátore C1 |
2 V/div 2 ms/div |
|
|
|
tj pripojenia R2 a R3 |
2 V/div 2 ms/div |
|
|
|
Na anóde tyristora |
100 V/div 2 ms/div |
|
|
|
Na tyristorovej katóde |
100 V/div 2 ms/div |
Tabuľka 3. Oscilogramy pri maximálnom napätí
|
č. p / p |
Poloha regulátora maximálneho napätia |
Podľa schémy |
Poznámky |
|
|
Na katóde VD5 |
5 V/div 2 ms/div |
|
|
|
Na kondenzátore C1 |
1 V/div 2 ms/div |
|
|
|
tj pripojenia R2 a R3 |
2 V/div 2 ms/div |
|
|
|
Na anóde tyristora |
100 V/div 2 ms/div |
|
|
|
Na tyristorovej katóde |
100 V/div 2 ms/div |
Aby sa tento nedostatok zbavil, zmenil sa obvod regulátora. Boli nainštalované dva tyristory - každý pre svoj vlastný polovičný cyklus. S týmito zmenami sa okruh testoval niekoľko hodín a nezaznamenali sa žiadne „odľahlé hodnoty“.
Ryža. 25. Schéma SCR 1 M 0 s úpravami
(Možnosť 1)
V triakových regulátoroch výkonu pracujúcich na princípe prechodu určitého počtu prúdových polperiód cez záťaž za jednotku času musí byť splnená podmienka parity pre ich počet. V mnohých známych rádioamatérskych (nielen) dizajnoch je porušovaný. Čitateľom sa ponúka regulátor, ktorý nemá tento nedostatok. Jeho schéma je znázornená na ryža. 1.
K dispozícii je napájacia jednotka, generátor impulzov s nastaviteľným pracovným cyklom a tvarovač impulzov, ktorý riadi triak. Výkonový uzol je vyrobený podľa klasickej schémy: rezistor obmedzujúci prúd R2 a kondenzátor C1, usmerňovač na diódach VD3, VD4, zenerova dióda VD5, vyhladzovací kondenzátor C3. Frekvencia impulzov generátora, zhromaždená na prvkoch DD1.1, DD1.2 a DD1.4, závisí od kapacity kondenzátora C2 a odporu medzi extrémnymi svorkami premenlivého odporu R1. Rovnaký odpor reguluje pracovný cyklus impulzov. Prvok DD1.3 slúži ako tvarovač impulzov s frekvenciou sieťového napätia privádzaného na jeho výstup 1 cez delič rezistorov R3 a R4, pričom každý impulz začína v blízkosti prechodu okamžitej hodnoty sieťového napätia cez nulu. Z výstupu prvku DD1.3 sú tieto impulzy privádzané cez obmedzovacie odpory R5 a R6 na bázy tranzistorov VT1, VT2. Riadiace impulzy zosilnené tranzistormi cez oddeľovací kondenzátor C4 prichádzajú na riadiacu elektródu triaku VS1. Tu ich polarita zodpovedá znamienku sieťového napätia privedeného v danom momente na kolík. 2 triaky. Vzhľadom na to, že prvky DD1.1 a DD1.2, DD1.3 a DD1.4 tvoria dva spúšťače, mení sa úroveň na výstupe prvku DD1.4, pripojeného na pin 2 prvku DD1.3. naopak len v zápornom polperióde sieťového napätia . Predpokladajme, že spúšť na prvkoch DD1.3, DD1.4 je v stave s nízkou úrovňou na výstupe prvku DD1.3 a vysokou úrovňou na výstupe prvku DD1.4. Na zmenu tohto stavu je potrebné, aby sa vysoká úroveň na výstupe prvku DD1.2, pripojenom na kolík 6 prvku DD1.4, znížila. A to sa môže stať iba v zápornom polcykle sieťového napätia privádzaného na kolík 13 prvku DD1.1, bez ohľadu na okamih, kedy je nastavená vysoká úroveň na kolíku 8 prvku DD1.2. Tvorba riadiaceho impulzu začína príchodom kladného polcyklu sieťového napätia na kolík 1 prvku DD1.3. V určitom okamihu sa v dôsledku dobitia kondenzátora C2 zmení vysoká úroveň na kolíku 8 prvku DD1.2 na nízku, čo nastaví vysokú úroveň napätia na výstupe prvku. Teraz sa vysoká úroveň na výstupe prvku DD1.4 môže tiež zmeniť na nízku, ale iba v zápornom polcykle napätia privádzaného na kolík 1 prvku DD1.3. Preto pracovný cyklus tvarovača riadiacich impulzov skončí na konci záporného polcyklu sieťového napätia a celkový počet polcyklov napätia aplikovaného na záťaž bude párny. Hlavná časť častí zariadenia je namontovaná na jednostrannej doske plošných spojov, ktorej výkres je znázornený na obr ryža. 2.
Diódy VD1 a VD2 sú prispájkované priamo na svorky premenného odporu R1 a odpor R7 na svorky triaku VS1. Triak je vybavený továrensky vyrobeným rebrovaným chladičom s teplovodnou plochou cca 400 cm2. Použité pevné odpory MLT, premenný odpor R1 - SPZ-4aM. Môže byť nahradený iným s rovnakým alebo väčším odporom. Hodnoty rezistorov R3 a R4 musia byť rovnaké. Kondenzátory C1, C2 - K73-17. Ak je potrebná zvýšená spoľahlivosť, potom je možné oxidový kondenzátor C4 nahradiť fóliovým, napríklad K73-17 2,2 ... 4,7 uF pri 63 V, ale rozmery dosky s plošnými spojmi sa budú musieť zväčšiť.
Namiesto diód KD521A sú vhodné aj iné nízkopríkonové kremíkové a zenerova dióda D814V nahradí akúkoľvek modernejšiu so stabilizačným napätím 9 V. Náhrada tranzistorov KT3102V, KT3107G - iné nízkopríkonové kremíkové zodpovedajúcej štruktúry . Ak je amplitúda prúdových impulzov otvárajúcich triak VS1 nedostatočná, odpor rezistorov R5 a R6 nie je možné znížiť. Je lepšie vybrať tranzistory s najvyšším možným koeficientom prenosu prúdu pri napätí medzi kolektorom a emitorom 1 V. Pre VT1 by to malo byť 150 ... 250, pre VT2 - 250 ... 270. Po dokončení inštalácie môžete k regulátoru pripojiť záťaž s odporom 50 ... 100 Ohm a zapnúť ho do siete. Paralelne so záťažou pripojte jednosmerný voltmeter na 300 ... 600 V. Ak sa triak plynulo otvára v oboch polcykloch sieťového napätia, ručička voltmetra sa vôbec neodchyľuje od nuly alebo okolo nej mierne kolíše. Ak sa ručička voltmetra odchyľuje iba v jednom smere, potom sa triak otvára iba v polovičných cykloch jedného znamienka. Smer vychýlenia šípky zodpovedá polarite napätia aplikovaného na triak, pri ktorom zostáva zatvorený. Zvyčajne je možné správnu činnosť triaku dosiahnuť inštaláciou tranzistora VT2 s veľkou hodnotou koeficientu prenosu prúdu.
Triakový regulátor výkonu.
(Možnosť 2)
Navrhovaný regulátor výkonu triaku (pozri obr.) je možné použiť na riadenie aktívneho výkonu vykurovacích zariadení (spájkovačka, elektrický sporák, sporák atď.). Neodporúča sa používať ho na zmenu jasu osvetľovacích zariadení, pretože. budú silno blikať. Vlastnosťou regulátora je spínanie triaku v momentoch, keď sieťové napätie prechádza nulou, takže nedochádza k rušeniu siete Výkon je regulovaný zmenou počtu polcyklov sieťového napätia dodávaného do záťaže.
Generátor hodín je vyrobený na báze logického prvku EXCLUSIVE ALEBO DD1.1. Jeho vlastnosťou je výskyt vysokej úrovne (logická "1") na výstupe v prípade, že sa vstupné signály navzájom líšia, a nízkej úrovne ("O"), keď vstupné signály koexistujú. V dôsledku toho "G sa na výstupe DD1.1 objavuje iba v momentoch, keď sieťové napätie prechádza nulou. Generátor pravouhlých impulzov s nastaviteľným pracovným cyklom je vyrobený na logických prvkoch DD1.2 a DD1.3. Pripojením jedného zo vstupov týchto prvkov k napájaniu sa z nich spravia invertory. Výsledkom je generátor štvorcových vĺn s frekvenciou impulzov približne 2 Hz a premenlivou dobou trvania s odporom R5.
Na rezistore R6 a diódach VD5. VD6 sa vykoná schéma zhody 2I. Vysoká úroveň na jeho výstupe sa objaví iba vtedy, keď sa zhodujú dve "1" (synchronizačný impulz a impulz z generátora). V dôsledku toho sa na výstupe 11 DD1.4 objavia zhluky synchronizačných impulzov. Prvok DD1.4 je impulzný opakovač, pre ktorý je jeden z jeho vstupov pripojený na spoločnú zbernicu.
Na tranzistore VT1 je vyrobený tvarovač riadiacich impulzov. Pakety krátkych impulzov z jeho vysielača, synchronizované so začiatkom polcyklov sieťového napätia, vstupujú do riadiaceho prechodu triaku VS1 a otvárajú ho. Prúd tečie cez RH.
Regulátor výkonu triaku je napájaný cez reťazec R1-C1-VD2. Zenerova dióda VD1 obmedzuje napájacie napätie na 15 V. Kladné impulzy zo zenerovej diódy VD1 cez diódu VD2 nabíjajú kondenzátor C3.
S veľkým nastaviteľným výkonom musí byť triak VS1 inštalovaný na radiátore. Potom triak typu KU208G umožňuje spínať výkon až do 1 kW. Rozmery žiariča sa dajú zhruba odhadnúť na základe toho, že na 1W rozptýleného výkonu je potrebných cca 10 cm2 účinnej plochy žiariča (samotné triakové puzdro odvedie výkon 10W). Pre väčší výkon je potrebný silnejší triak, napríklad TS2-25-6. Umožňuje spínať prúd 25 A. Triak je zvolený s prípustným spätným napätím najmenej 600 V. Triak je žiaduce chrániť paralelne zapojeným varistorom, napríklad CH-1-1-560 . Diódy VD2.. .VD6 je možné použiť v akomkoľvek obvode, napr. KD522B alebo KD510A Zenerova dióda - akékoľvek nízkonapäťové napätie 14.. .15 V. D814D postačí.
Regulátor výkonu triaku je umiestnený na doske plošných spojov z jednostranného sklolaminátu s rozmermi 68x38 mm.
Jednoduchý regulátor výkonu.
Regulátor výkonu do 1 kW (0%-100%).
Obvod bol zostavený viackrát, funguje bez nastavovania a iných problémov. Prirodzene, diódy a tyristor na radiátore s výkonom viac ako 300 wattov. Ak menej, potom na chladenie stačia samotné kryty dielov.
Spočiatku boli v obvode použité tranzistory typu MP38 a MP41.
Nižšie navrhovaná schéma zníži výkon akéhokoľvek vykurovacieho zariadenia. Okruh je pomerne jednoduchý a dostupný aj pre začínajúceho rádioamatéra. Na ovládanie výkonnejšej záťaže musia byť tyristory umiestnené na radiátore (150 cm2 alebo viac). Na elimináciu rušenia vytváraného regulátorom je žiaduce vložiť na vstup tlmivku.
Na nadradenom okruhu bol osadený triak KU208G, ktorý mi nevyhovoval pre nízky spínací výkon. Po prekopaní som našiel dovezené triaky BTA16-600. Maximálne spínacie napätie ktorého je 600 voltov s prúdom 16A !!!
Všetky odpory MLT 0,125;
R4 - SP3-4aM;
Kondenzátor sa skladá z dvoch (paralelne zapojených) 1 mikrofarad, každý 250 voltov, typ - K73-17.
S údajmi uvedenými v diagrame boli dosiahnuté nasledovné výsledky: Regulácia napätia zo 40 na sieťové napätie.
Regulátor je možné vložiť do bežného telesa ohrievača.
Schéma čerpaná z riadiacej dosky vysávača.
na označení kondenzátora: 1j100
Skúšal som ovládať 2 kW vykurovacie teleso - nezaznamenal som žiadne blikanie svetla v rovnakej fáze,
napätie na vykurovacom telese je regulované hladko a zdá sa, že rovnomerne (v pomere k uhlu natočenia odporu).
Reguluje sa od 0 do 218 voltov pri sieťovom napätí 224-228 voltov.
