Прост тиристорен регулатор на мощността със собствените си ръце. Схеми на тиристорни регулатори

Съдържание:

В съвременните радиолюбителски вериги се използват широко различни видове части, включително тиристорен контролер на мощността. Най-често тази част се използва в поялници за 25-40 вата, които при нормални условия лесно се прегряват и стават неизползваеми. Този проблем се решава лесно с регулатор на мощността, който ви позволява да зададете точната температура.

Приложение на тиристорни регулатори

По правило тиристорните контролери на мощността се използват за подобряване на производителността на конвенционалните поялници. Модерните дизайни, оборудвани с много функции, са скъпи и използването им ще бъде неефективно при малки обеми. Следователно би било по-подходящо да оборудвате конвенционален поялник с тиристорен регулатор.

Тиристорният контролер на мощността намира широко приложение в осветителните системи. На практика представляват обикновени стенни ключове с въртящо се копче. Такива устройства обаче могат да работят нормално само с конвенционални лампи с нажежаема жичка. Те са напълно неприемливи за съвременните компактни луминесцентни лампи, поради разположения в тях токоизправителен мост с електролитен кондензатор. Тиристорът просто няма да работи във връзка с тази верига.

Същите непредсказуеми резултати се получават, когато се опитвате да регулирате яркостта на LED лампите. Следователно, за регулируем източник на светлина, най-добрият вариант би бил използването на конвенционални лампи с нажежаема жичка.

Има и други приложения за тиристорни регулатори на мощността. Сред тях трябва да се отбележи възможността за регулиране на ръчен електроинструмент. Регулиращите устройства са монтирани вътре в корпусите и ви позволяват да променяте броя на оборотите на бормашина, отвертка, перфоратор и други инструменти.

Принципът на работа на тиристора

Действието на регулаторите на мощността е тясно свързано с принципа на работа на тиристора. На радио вериги се обозначава с икона, наподобяваща конвенционален диод. Всеки тиристор се характеризира с еднопосочна проводимост и съответно способността да коригира променлив ток. Участието в този процес става възможно, ако към управляващия електрод се приложи положително напрежение. Самият управляващ електрод е разположен от страната на катода. В тази връзка тиристорът преди това се наричаше контролиран диод. Преди подаването на управляващия импулс тиристорът ще бъде затворен във всяка посока.

За да се определи визуално изправността на тиристора, той се свързва към обща верига със светодиод чрез източник на постоянно напрежение от 9 волта. Освен това към светодиода е свързан ограничителен резистор. Специален бутон затваря веригата и напрежението от делителя се подава към управляващия електрод на тиристора. В резултат на това тиристорът се отваря и светодиодът започва да излъчва светлина.

Когато бутонът бъде освободен, когато вече не се държи в натиснато положение, светенето трябва да продължи. Ако бутонът се натисне отново или многократно, нищо няма да се промени - светодиодът ще продължи да свети със същата яркост. Това показва отвореното състояние на тиристора и неговата техническа изправност. Той ще бъде в отворено положение, докато такова състояние не бъде прекъснато под въздействието на външни влияния.

В някои случаи може да има изключения. Тоест при натискане на бутона светодиодът светва, а при отпускане на бутона изгасва. Тази ситуация става възможна поради тока, преминаващ през светодиода, чиято стойност е по-малка от тока на задържане на тиристора. За да работи веригата правилно, се препоръчва да смените светодиода с лампа с нажежаема жичка, което ще увеличи тока. Друга възможност е да изберете тиристор, който ще има по-малък задържащ ток. Параметърът на тока на задържане за различни тиристори може да бъде с голямо разпространение, в такива случаи е необходимо да изберете елемент за всяка конкретна верига.

Схема на най-простия регулатор на мощността

Тиристорът участва в изправянето на променливото напрежение по същия начин като обикновения диод. Това води до малко полувълново изправяне с участието на един тиристор. За постигане на желания резултат регулаторите на мощност контролират два полупериода на мрежовото напрежение. Това става възможно благодарение на антипаралелното свързване на тиристорите. В допълнение, тиристорите могат да бъдат включени в диагоналната верига на токоизправителния мост.

Най-простата схема на тиристорния контролер на мощността се разглежда най-добре, като се използва примерът за регулиране на мощността на поялник. Няма смисъл да започвате настройката директно от нулата. В тази връзка може да се регулира само един полупериод на положителното мрежово напрежение. Преминаването на отрицателния полупериод се осъществява през диода, без никакви промени, директно към поялника, осигурявайки му половината мощност.

Преминаването на положителен полупериод става през тиристора, поради което се извършва настройката. Схемата за управление на тиристора съдържа най-простите елементи под формата на резистори и кондензатор. Кондензаторът се зарежда от горния проводник на веригата, през резисторите и кондензатора, товара и долния проводник на веригата.

Контролният електрод на тиристора е свързан към положителния извод на кондензатора. Когато напрежението на кондензатора се повиши до стойност, която ви позволява да включите тиристора, той се отваря. В резултат на това част от положителния полупериод на напрежението се предава на товара. В същото време кондензаторът се разрежда и се подготвя за следващия цикъл.

Променлив резистор се използва за контрол на скоростта на зареждане на кондензатора. Колкото по-бързо се зарежда кондензаторът до стойността на напрежението, при която се отваря тиристорът, толкова по-бързо се отваря тиристорът. Следователно, повече от положителния полупериод на напрежението ще бъде доставен към товара. Тази схема, която използва тиристорен контролер на мощността, служи като основа за други схеми, използвани в различни области.

Направи си сам тиристорен регулатор на мощността

Приятели, поздравявам ви! Днес искам да говоря за най-често срещаните домашни радиолюбители. Ще говорим за тиристорен контролер на мощността , Благодарение на способността на тиристора незабавно да се отваря и затваря, той се използва успешно в различни домашно приготвени продукти. В същото време има ниско разсейване на топлината. Веригата на тиристорния контролер на мощността е добре известна, но има отличителна черта от подобни схеми. Веригата е проектирана по такъв начин, че когато устройството е първоначално свързано към мрежата, няма токов удар през тиристора, така че опасният ток да не протича през товара.

По-рано говорих за това, в което се използва тиристор като управляващо устройство. Този контролер може да управлява товар от 2 киловата. Ако силовите диоди и тиристорът се заменят с по-мощни аналози, тогава товарът може да се увеличи няколко пъти. И ще бъде възможно да се използва този регулатор на мощността за електрически нагревателен елемент. Използвам тази домашна прахосмукачка.

Схема на регулатора на мощността на тиристора

Самата схема е проста за позор. Не мисля, че си струва да обяснявам как работи:

Подробности за устройството:

диоди; KD 202R, четири токоизправителни диода за ток минимум 5 ампера
тиристор; KU 202N или друг с ток поне 10 ампера
транзистор; КТ 117Б
Променлив резистор; 10 Ком, едно
Тример резистор; 1 стая, една
Резисторите са постоянни; 39 Kom, два вата, два броя
Ценер диод: D 814D, един
Резисторите са постоянни; 1,5 kΩ, 300 ома, 100 kΩ
кондензатори; 0,047 Mk, 0,47 Mk
предпазител; 10 А, един

Направи си сам тиристорен регулатор на мощността

Готовото устройство, сглобено по тази схема, изглежда така:

Тъй като във веригата няма много части, можете да използвате шарнирна инсталация. Използвах отпечатано:

Регулаторът на мощността, сглобен по тази схема, е много надежден. Първоначално този тиристорен регулатор се използва за изпускателен вентилатор. Приложих тази схема преди около 10 години. Първоначално не използвах радиатори, тъй като консумацията на ток на вентилатора е много малка. След това започнах да използвам този за 1600 ватова прахосмукачка. Без радиатори силовите части биха се нагрели значително, рано или късно ще се повредят. Но дори и без радиатори, това устройство работи 10 години. Докато тиристорът гръмна. Първоначално използвах тиристор TS-10:

Сега реших да инсталирам радиатори. Не забравяйте да нанесете тънък слой топлопроводима паста KPT-8 върху тиристора и 4 диода:

Ако нямате еднопреходен транзистор KT117B:

след това може да бъде заменен от два биполярни, сглобени по схемата:

Не съм го правил сам, но трябва да работи.

Съгласно тази схема постоянен ток се подава към товара. Това не е критично, ако натоварването е активно. Например: лампи с нажежаема жичка, нагревателни елементи, поялник, прахосмукачка, електрическа бормашина и други устройства, които имат колектор и четки. Ако планирате да използвате този регулатор за реактивен товар, например двигател на вентилатор, тогава товарът трябва да се включи пред диодния мост, както е показано на диаграмата:

Резисторът R7 регулира мощността при натоварване:

и резистор R4 задава границите на контролния интервал:

При тази позиция на резисторния двигател 80 волта идват към електрическата крушка:

внимание! Внимавайте, този домашен продукт няма трансформатор, така че някои радиокомпоненти може да имат висок мрежов потенциал. Бъдете внимателни, когато настройвате регулатора на мощността.

Обикновено тиристорът не се отваря поради ниското напрежение върху него и преходността на процеса, а ако се отвори, той ще бъде затворен при първия преход на мрежовото напрежение през 0. По този начин използването на еднопреход транзисторът решава проблема с принудителното разреждане на кондензатора за съхранение в края на всеки полупериод на захранващите мрежи.

Сглобеното устройство поставих в стар ненужен калъф от излъчващо радио. Инсталирах променливия резистор R7 на първоначалното му място. Остава да поставите писалка върху него и да калибрирате скалата на напрежението:

Корпусът е малко голям, но тиристорът и диодите се охлаждат добре:

Отстрани на устройството поставих гнездо, за да мога да свържа щепсела от всякакъв товар. За да свържа сглобеното устройство към електрическата мрежа, използвах кабел от стара ютия:

Както казах по-рано, този тиристорен регулатор на мощността е много надежден. Използвам ги повече от година. Схемата е много проста, дори начинаещ радиолюбител може да я повтори.

Статията описва как работи тиристорният контролер на мощността, чиято схема ще бъде представена по-долу.

В ежедневието много често се налага регулиране на мощността на домакински уреди, като електрически печки, поялници, бойлери и нагревателни елементи, в транспорта - обороти на двигателя и др. Най-простият аматьорски радиодизайн идва на помощ - регулатор на мощността на тиристор. Не е трудно да се сглоби такова устройство, то може да се превърне в първото домашно приготвено устройство, което ще изпълнява функцията за регулиране на температурата на върха на запояване на начинаещ радиолюбител. Струва си да се отбележи, че готовите станции за запояване с контрол на температурата и други приятни функции са много по-скъпи от обикновения поялник. Минималният набор от части ви позволява да сглобите прост тиристорен контролер на мощността за повърхностен монтаж.

За ваша информация повърхностният монтаж е метод за сглобяване на електронни компоненти без използване на печатна платка и с добро умение ви позволява бързо да сглобявате електронни устройства със средна сложност.

Можете също така да поръчате тиристорен регулатор, а за тези, които искат да го разберат сами, по-долу ще бъде представена диаграма и ще бъде обяснен принципът на работа.

Между другото, това е еднофазен тиристорен регулатор на мощността. Такова устройство може да се използва за контрол на мощността или броя на оборотите. Първо обаче трябва да разберете, защото това ще ни позволи да разберем какъв товар е по-добре да използваме такъв регулатор.

Как работи тиристорът?

Тиристорът е контролирано полупроводниково устройство, способно да провежда ток в една посока. Думата "контролиран" се използва с причина, защото с негова помощ, за разлика от диод, който също провежда ток само към един полюс, можете да изберете момента, в който тиристорът да започне да провежда ток. Тиристорът има три изхода:

Анод.
Катод.
контролен електрод.

За да започне да тече токът през тиристора, трябва да са изпълнени следните условия: частта трябва да е във верига под напрежение, към управляващия електрод трябва да се приложи краткотраен импулс. За разлика от транзистора, управлението на тиристор не изисква задържане на контролен сигнал. Нюансите не свършват дотук: тиристорът може да бъде затворен само чрез прекъсване на тока във веригата или чрез образуване на обратно напрежение анод-катод. Това означава, че използването на тиристор в DC вериги е много специфично и често неразумно, но в AC вериги, например, в такова устройство като тиристорен регулатор на мощността, веригата е проектирана по такъв начин, че условието за затваряне е предоставени. Всяка от полувълните ще затвори съответния тиристор.

Вие най-вероятно не разбирате всичко? Не се отчайвайте - процесът на готовото устройство ще бъде описан подробно по-долу.

Обхват на тиристорни регулатори

В какви схеми е ефективно да се използва тиристорен регулатор на мощността? Веригата ви позволява да регулирате перфектно мощността на нагревателните устройства, тоест да повлияете на активния товар. Когато работите с високо индуктивен товар, тиристорите може просто да не се затворят, което може да доведе до повреда на регулатора.

Може ли двигателят?

Мисля, че много от читателите са виждали или използвали бормашини, ъглошлайфи, които популярно се наричат "шлайфове" и други електрически инструменти. Може би сте забелязали, че броят на оборотите зависи от дълбочината на натискане на спусъка на устройството. Именно в този елемент е вграден такъв тиристорен регулатор на мощността (чиято диаграма е показана по-долу), с помощта на който се променя броят на оборотите.

Забележка! Тиристорният контролер не може да променя скоростта на асинхронните двигатели. По този начин напрежението се регулира на колекторни двигатели, оборудвани с четка.

Схема на един и два тиристора

Типична схема за сглобяване на тиристорен регулатор на мощността със собствените си ръце е показана на фигурата по-долу.

Изходното напрежение на тази верига е от 15 до 215 волта, в случай на използване на тези тиристори, инсталирани на радиатори, мощността е около 1 kW. Между другото, превключвател с димерен превключвател се прави по подобна схема.

Ако не се нуждаете от пълно регулиране на напрежението и е достатъчно да получите 110 до 220 волта на изхода, използвайте тази диаграма, която показва полувълнов тиристорен регулатор на мощността.

Как работи?

Информацията по-долу е валидна за повечето вериги. Означенията на буквите ще бъдат взети в съответствие с първата верига на тиристорния регулатор

Тиристорният регулатор на мощността, чийто принцип на работа се основава на фазовия контрол на стойността на напрежението, също променя мощността. Този принцип се крие във факта, че при нормални условия товарът се влияе от променливото напрежение на домакинската мрежа, което се променя според синусоидалния закон. По-горе, когато се описва принципът на работа на тиристора, беше казано, че всеки тиристор работи в една посока, т.е. контролира своята половин вълна от синусоида. Какво означава?

Ако с помощта на тиристор натоварването се свързва периодично в строго определен момент, големината на ефективното напрежение ще бъде по-ниска, тъй като част от напрежението (ефективната стойност, която „пада“ върху товара) ще бъде по-малка отколкото мрежовото напрежение. Това явление е илюстрирано на графиката.

Засенчената зона е зоната на стрес, която се оказа под натоварване. Буквата "а" на хоризонталната ос показва момента на отваряне на тиристора. Когато положителната полувълна приключи и започне периодът с отрицателна полувълна, единият от тиристорите се затваря и в същия момент се отваря вторият тиристор.

Нека да разберем как работи конкретно нашият тиристорен контролер на мощността

Схема първа

Нека предварително уговорим, че вместо думите "положителен" и "отрицателен" ще се използват "първи" и "втори" (половин вълна).

И така, когато първата полувълна започне да действа върху нашата верига, капацитетите C1 и C2 започват да се зареждат. Скоростта им на зареждане се ограничава от потенциометър R5. този елемент е променлив и с негова помощ се задава изходното напрежение. Когато напрежението, необходимо за отваряне на динистора VS3, се появи на кондензатора C1, динисторът се отваря, през него протича ток, с помощта на който ще се отвори тиристорът VS1. Моментът на повреда на динистора е точката "а" на графиката, представена в предишния раздел на статията. Когато стойността на напрежението премине през нула и веригата е под втората полувълна, тиристорът VS1 се затваря и процесът се повтаря отново, само за втория динистор, тиристор и кондензатор. Резисторите R3 и R3 се използват за управление, а R1 и R2 - за термична стабилизация на веригата.

Принципът на действие на втората верига е подобен, но тя управлява само една от полувълните на променливото напрежение. Сега, знаейки принципа на работа и веригата, можете да сглобите или ремонтирате тиристорен регулатор на мощността със собствените си ръце.

Използването на регулатора в ежедневието и безопасността

Не може да се каже, че тази верига не осигурява галванична изолация от мрежата, поради което съществува опасност от токов удар. Това означава, че не трябва да докосвате регулаторните елементи с ръце. Трябва да се използва изолиран корпус. Трябва да проектирате дизайна на вашето устройство, така че, ако е възможно, да можете да го скриете в регулируемо устройство, намерете свободно място в калъфа. Ако регулируемото устройство е неподвижно, тогава обикновено има смисъл да го свържете чрез превключвател с димер за светлина. Такова решение частично предпазва от токов удар, премахва необходимостта от намиране на подходящ калъф, има привлекателен външен вид и се произвежда по промишлен метод.

23.07.2017 @ 23:39

Моят тиристорен регулатор на напрежение (THRI) е лесен за производство и настройка, линейно регулиране и висока изходна мощност - 200 W без радиатори и 1000 W с радиатори с охлаждаща площ от 50 cm 2.

Когато TRN е включен, положителната полувълна на захранващото напрежение от 220 волта преминава през електрическата верига VD2RЗR4 и зарежда кондензатора C2. Веднага щом Ucharge надвиши напрежението на включване на тиристора VS2, последният ще се отвори и ще остави част от положителната полувълна в товара. Веригата VD4R5 защитава VS2 за управляващ ток.

Чрез промяна на общото съпротивление R4 можете да получите регулируемо (от 40 до 220 V) изходно напрежение, за директно измерване на което е предназначен стрелковият волтметър PV1. Индикаторната лампа HL1 служи за следене на мрежовото напрежение, както и изправността на предпазителите FU1 и FU2.

И двата кондензатора в ТРИ са евтини и обикновени - тип МВМ. За R1, R2 и R5 може да се използва MLT-0,25. Вместо R3, MLT-0.5 (MLT-1) ще работи добре. SP1 е подходящ като променливо съпротивление. Волтметър - тип Ц4201 или подобен, за 250 V AC. Диодите, посочени на електрическата схема, могат да бъдат заменени с по-малко мощни, например KD102B или KD105B. Тиристори - с обратно напрежение най-малко 300 V, да речем, KU202N или KU202L. И ако се предполага, че се използва TRN с товар, който не надвишава 350 W, тогава може да се използва и KU201L.

Принципна схема и топология на печатната платка на тиристорния регулатор на напрежението

Неонова лампа HL1 тип ТН-0,2. Предпазителите се избират въз основа на работата на устройството с максимална консумация на ток. Ако товарът е електрически двигател (например подобен на този, използван в ръчна бормашина), тогава предпазител. = 0,5. 0.6 започвам.

По-добре е да настроите TRN на временна платка. Вместо 390 kΩ R2 и R5, първо запоете резистори от 1 kΩ. След това, намаляване на съпротивлението на R4 и R3, за да се постигне минимален спад на напрежението през VS1, VS2.

Резисторите R2, R5 ограничават управляващия ток на тиристора. Избират се при максимална мощност в товара. Дори при установяване не се допуска увеличаване на управляващия ток на тиристора с повече от 100 mA.

След приключване на настройката, всички елементи на електрическата верига се пренасят върху печатна платка с размери 100x50x2,5 mm от едностранно фолирано фибростъкло.

С. БАБЕНКО, Московска област

Тиристорен регулатор на мощността

Принципът на работа на тиристора
Видео: Направи си сам тиристорен регулатор на мощността

Приложение на тиристорни регулатори

По правило тиристорните контролери на мощността се използват за подобряване на производителността на конвенционалните поялници. Модерните дизайни, оборудвани с много функции, са скъпи и използването им ще бъде неефективно за малки обеми запояване. Следователно би било по-подходящо да оборудвате конвенционален поялник с тиристорен регулатор.

Тиристорният контролер на мощността намира широко приложение в системите за димиране на осветителни тела. На практика представляват обикновени стенни ключове с въртящо се копче. Такива устройства обаче могат да работят нормално само с конвенционални лампи с нажежаема жичка. Те са напълно неприемливи за съвременните компактни луминесцентни лампи, поради разположения в тях токоизправителен мост с електролитен кондензатор. Тиристорът просто няма да работи във връзка с тази верига.

Принципът на работа на тиристора

Схема на най-простия регулатор на мощността

Направи си сам тиристорен регулатор на мощността

Тиристорен регулатор на мощността: схема, принцип на работа и приложение

Статията описва как работи тиристорният контролер на мощността, чиято схема ще бъде представена по-долу.

Можете също така да поръчате конструктор на електронен тиристорен регулатор, а за тези, които искат да го разберат сами, по-долу ще бъде представена диаграма и ще бъде обяснен принципът на работа.

Между другото, това е еднофазен тиристорен регулатор на мощността. Такова устройство може да се използва за контрол на мощността или броя на оборотите. Първо обаче трябва да разберете принципа на работа на тиристора, защото това ще ни позволи да разберем какъв товар е по-добре да използваме такъв регулатор.

Как работи тиристорът?

Тиристорът е контролирано полупроводниково устройство, способно да провежда ток в една посока. Думата "managed9raquo; използва се с причина, тъй като с негова помощ, за разлика от диод, който също провежда ток само към един полюс, можете да изберете момента, в който тиристорът да започне да провежда ток. Тиристорът има три изхода:

Обхват на тиристорни регулатори

Могат ли да се регулират оборотите на двигателя?

Схема на тиристорен регулатор на мощността на един и два тиристора

Как работи?

Ако с помощта на тиристор натоварването се свързва периодично в строго определен момент, стойността на ефективното напрежение ще бъде по-ниска, тъй като част от напрежението (ефективната стойност, която „пада“ върху товара) ще бъде по-малка отколкото мрежовото напрежение. Това явление е илюстрирано на графиката.

Засенчената зона е зоната на стрес, която се оказа под натоварване. Буквата "a9raquo; моментът на отваряне на тиристора е посочен на хоризонталната ос. Когато положителната полувълна приключи и започне периодът с отрицателна полувълна, единият от тиристорите се затваря и в същия момент се отваря вторият тиристор.

Нека да разберем как работи конкретно нашият тиристорен контролер на мощността

Нека уговорим предварително, че вместо думите „положителен“ и „отрицателен“ ще се използва „първо9raquo;“. и „второ9raquo; (половин вълна).

И така, когато първата полувълна започне да действа върху нашата верига, капацитетите C1 и C2 започват да се зареждат. Скоростта им на зареждане се ограничава от потенциометър R5. този елемент е променлив и с негова помощ се задава изходното напрежение. Когато напрежението, необходимо за отваряне на динистора VS3, се появи на кондензатора C1, динисторът се отваря, през него протича ток, с помощта на който ще се отвори тиристорът VS1. Моментът на повреда на динистора е точката „a9raquo; върху графиката, представена в предишния раздел на статията. Когато стойността на напрежението премине през нула и веригата е под втората полувълна, тиристорът VS1 се затваря и процесът се повтаря отново, само за втория динистор, тиристор и кондензатор. Резисторите R3 и R3 служат за ограничаване на управляващия ток, а R1 и R2 - за термично стабилизиране на веригата.

Използването на регулатора в ежедневието и безопасността

20 снимки на котки, направени в точния момент Котките са невероятни създания и може би всеки знае за това. Освен това са невероятно фотогенични и винаги знаят как да бъдат в точния момент в правилата.

Тези 10 малки неща, които мъжът винаги забелязва в една жена. Мислите ли, че вашият мъж не знае нищо за женската психология? Това е грешно. Нито една дреболия няма да се скрие от погледа на партньор, който ви обича. И ето 10 неща.

Неочаквано: Съпрузите искат съпругите им да правят тези 17 неща по-често Ако искате връзката ви да стане по-щастлива, трябва да правите нещата от този лесен списък по-често.

Никога не правете това в църква! Ако не сте сигурни дали правите правилното нещо в църквата или не, тогава вероятно не правите правилното нещо. Ето списък на ужасните.

Противно на всички стереотипи: момиче с рядко генетично заболяване завладя света на модата Това момиче се казва Мелани Гайдос и тя нахлу в света на модата светкавично, шокирайки, вдъхновявайки и разрушавайки глупавите стереотипи.

10 очарователни деца-знаменитости, които днес изглеждат различно Времето лети и един ден малките знаменитости стават неузнаваеми възрастни. Красивите момчета и момичета се превръщат в s.

ТИРИСТОРЕН РЕГУЛАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕТО

Този регулатор на напрежението беше сглобен от мен за използване в различни посоки: регулиране на скоростта на въртене на двигателя, промяна на температурата на нагряване на поялника и др. Може би заглавието на статията не изглежда съвсем правилно и тази схема понякога се среща като регулатор на мощността. но тук трябва да разберете, че всъщност има фазова настройка. Тоест времето, през което мрежовата полувълна преминава в товара. И от една страна, напрежението се регулира (чрез работния цикъл на импулса), а от друга страна, мощността, разпределена на товара.

Трябва да се отбележи, че това устройство най-ефективно ще се справи с резистивен товар - лампи, нагреватели и др. Могат да се свържат и консуматори на индуктивен ток, но ако е твърде нисък, надеждността на настройката ще намалее.

Веригата на този домашен тиристорен регулатор не съдържа оскъдни части. При използване на изправителните диоди, посочени на диаграмата, устройството може да издържи натоварване до 5A (приблизително 1 kW), като се вземе предвид наличието на радиатори.

За да увеличите мощността на свързаното устройство, трябва да използвате други диоди или диодни възли, предназначени за необходимия ток.

Също така е необходима подмяна на тиристора, тъй като KU202 е проектиран за максимален ток до 10A. От по-мощните се препоръчват домашни тиристори от сериите T122, T132, T142 и други подобни.

В тиристорния регулатор няма толкова много подробности, по принцип повърхностният монтаж е приемлив, но на печатна платка дизайнът ще изглежда по-красив и по-удобен. Изтеглете чертежа на дъската във формат LAY от тук. Zener диод D814G се променя на всеки, с напрежение 12-15V.

Използвах първия попаднал като калъф - подходящ като размер. За да свържете товара, извадете конектора за щепсела. Регулаторът работи надеждно и наистина променя напрежението от 0 до 220 V. Автор на дизайна: SssaHeKkk.

Тиристорен регулатор на напрежение проста схема, принцип на работа

Тиристорът е един от най-мощните полупроводникови устройства, поради което често се използва в мощни преобразуватели на енергия. Но той има своя собствена специфика на управление: може да се отвори с токов импулс, но ще се затвори само когато токът падне почти до нула (по-точно под задържащия ток). От тях тиристорът се прилага главно за превключване на променлив ток.

Регулиране на фазовото напрежение

Има няколко начина за регулиране на променливотоковото напрежение с тиристори: можете да пропуснете или деактивирате цели полупериоди (или периоди) на променливотоковото напрежение на изхода на регулатора. И можете да го включите не в началото на полупериода на мрежовото напрежение, а с известно закъснение - 'a'. През това време напрежението на изхода на регулатора ще бъде нула и към изхода няма да се прехвърля мощност. Втората част от полупериода на тиристора ще проведе ток и на изхода на регулатора ще се появи входно напрежение.

Времето на забавяне често се нарича ъгъл на отваряне на тиристора и така при нулев ъгъл почти цялото напрежение от входа ще отиде към изхода, само спадът върху отворения тиристор ще бъде загубен. С увеличаване на ъгъла тиристорният регулатор на напрежението ще намали изходното напрежение.

Регулиращата характеристика на тиристорния преобразувател при работа на активен товар е показана на следващата фигура. При ъгъл от 90 електрически градуса изходът ще бъде половината от входното напрежение, а при ъгъл от 180 електрически градуса. изходът ще бъде нула градуса.

Въз основа на принципите на регулиране на фазовото напрежение е възможно да се изградят схеми за регулиране, стабилизиране и плавен старт. За плавен старт напрежението трябва да се увеличава постепенно от нула до максималната стойност. По този начин ъгълът на отваряне на тиристора трябва да се промени от максималната стойност до нула.

Схема на тиристорен регулатор на напрежението

Таблица с рейтинг на елементите

C1 - 0.33uF напрежение не по-ниско от 16V;
R1, R2 - 10 kOhm 2W;
R3 - 100 ома;
R4 - променлив резистор 3,3 kOhm;
R5 - 33 kOhm;
R6 - 4,3 kOhm;
R7 - 4,7 kOhm;
VD1. VD4 - D246A;
VD5 - D814D;
VS1 - KU202N;
VT1 - KT361B;
VT2 - KT315B.

Веригата е изградена върху домашна елементна база, може да се сглоби от онези части, които са били наоколо с радиолюбители от 20-30 години. Ако тиристорът VS1 и диодите VD1-VD4 са инсталирани на подходящите охладители, тогава тиристорният регулатор на напрежението ще може да достави 10A към товара, т.е. при напрежение 220 V можем да регулираме напрежението при товар от 2,2 kW.

Устройството има само два захранващи компонента - диоден мост и тиристор. Предназначени са за напрежение 400V и ток 10A. Диодният мост превръща променливото напрежение в еднополярно пулсиращо, а фазовото регулиране на полупериодите се извършва от тиристора.

Параметричен стабилизатор на резистори R1, R2 и ценеров диод VD5 ограничава напрежението, подадено към системата за управление на ниво от 15 V. Серийното свързване на резистори е необходимо за увеличаване на напрежението на пробив и увеличаване на разсейването на мощността.

В самото начало на полупериода на променливото напрежение C1 се разрежда и също има нулево напрежение на кръстовището на R6 и R7. Постепенно напреженията в тези две точки започват да растат и колкото по-ниско е съпротивлението на резистора R4, толкова по-бързо напрежението на емитера VT1 ще изпревари напрежението в основата му и ще отвори транзистора.
Транзисторите VT1, VT2 съставляват тиристор с ниска мощност. Когато напрежението на прехода база-емитер VT1 е по-голямо от прага, транзисторът се отваря и отваря VT2. И VT2 отпушва тиристора.

Представената схема е доста проста, може да бъде преведена в модерна елементна база. Също така е възможно с минимални промени да се намали мощността или напрежението на работа.

Навигация на публикации

Тиристорният регулатор на напрежението е проста схема, принципът на работа. 15 коментара

Тъй като говорим за електрически ъгли, бих искал да поясня: със закъснение на "а" до 1/2 от полупериода (до 90 е. градуса), напрежението на изхода на регулатора ще бъде почти равна на максимума и ще започне да намалява само когато "a"> 1/2 (>90). На графиката - червено върху сиво е вписано! Половин половин цикъл не е половината от напрежението.
Тази схема има един плюс - простота, но фазата на контролните елементи може да доведе до трудни последици. Да, и смущенията, предизвикани в електрическата мрежа от прекъсване на тиристора, са значителни. Особено при голямо натоварване, което ограничава обхвата на това устройство.
Виждам само едно: регулирайте отоплителните елементи и осветлението в складовите и помощните помещения.

На първата фигура има грешка, 10 ms трябва да съответстват на полупериод, а 20 ms съответстват на периода на мрежовото напрежение.
Добавена е графика на управляващата характеристика при работа на активно натоварване.
Явно пишеш за контролната характеристика, когато товарът е токоизправител с капацитивен филтър? Тогава да, кондензаторите ще се зареждат на максимално напрежение и контролният диапазон ще бъде от 90 до 180 градуса.

Не всеки има депозити от съветски радиокомпоненти. Защо не посочите "буржоазни" аналози на стари домашни полупроводникови устройства (например 10RIA40M за KU202N)?

Тиристорът KU202N сега се продава за по-малко от долар (не знам дали произвеждат или продават стари запаси). И 10RIA40M е скъп, в aliexpress го продават за около $15 плюс доставка от $8. Има смисъл да използвате 10RIA40M само когато трябва да ремонтирате устройство с KU202N, но KU202N не може да бъде намерен.
За промишлени приложения тиристорите в кутии TO-220, TO-247 са по-удобни.
Преди две години направих преобразувател от 8 kW, така че купих тиристори за $ 2,5 (в пакета TO-247).

Това се има предвид, че ако се начертае оста на напрежението (по някаква причина означена с P), както е във втората графика, ще стане по-ясно с градусите, периодите и полупериодите, дадени в описанието. Остава да махна знака на променливото напрежение на изхода (вече е изправено от моста) и моята педантичност ще бъде напълно удовлетворена.
KU202N сега се продава на радио пазарите наистина за стотинка и в изпълнението на 2U202N. Който е в темата, ще разбере, че това е военна продукция. Вероятно се продават складови НЗ, за които всички срокове са изтекли.

На пазара ако ти го вземат от ръцете могат да сложат и запоена част между новите.
Можете бързо да проверите тиристор, например KU202N, с обикновен тестер с показалка, включен в измерването на съпротивлението по скала от единици ома.
Свързваме тиристорния анод към плюса, катода към минуса на тестера, в работещ KU202N не трябва да има изтичане.
След затваряне на управляващия електрод на тиристора към анода, стрелката на омметъра трябва да се отклони и да остане в това положение след отваряне.
В редки случаи този метод не работи и тогава за проверка ще ви е необходимо захранване с ниско напрежение, за предпочитане регулируемо, крушка от фенерче и съпротивление.
Първо задаваме напрежението на захранването и проверяваме дали светлината свети, след което последователно със светлината, спазвайки полярността, свързваме нашия тиристор.
Лампата трябва да светне само след късо съединение на тиристорния анод с управляващия електрод през резистор.
В този случай резисторът трябва да бъде избран въз основа на номиналния ток на отваряне на тиристора и захранващото напрежение.
Това са най-простите методи, но може да има специални устройства за тестване на тиристори и триаци.

Изходното напрежение не е мостово изправено То се изправя само за управляващата верига.

Изходът е променлив, мостът коригира само за управляващата верига.

Бих нарекъл не регулиране на напрежението, а регулиране на мощността. Това е стандартна димерна верига, която почти всеки е сглобявал. И за радиатора към тиристора огънат. На теория, разбира се, е възможно, но на практика, мисля, че е трудно да се осигури топлообмен между радиатора и тиристора, за да се осигурят 10А.

И какви са трудностите с преноса на топлина в KU202? Завих крайния болт в радиатора и това е! Ако радиаторът е нов, по-точно резбата не е разхлабена, дори PTS не е необходимо да се намазва. Площта на стандартен радиатор (понякога включен в комплекта) е просто проектирана за натоварване от 10 A. Няма теория, солидна практика. Единственото нещо е, че радиаторите трябваше да са на открито (според инструкциите) и с такава мрежова връзка е изпълнено. Затова затваряме, но поставяме охладителя. Да, ние не опираме настилките една в друга.

Кажете ми какъв вид кондензатор C1 -330nF?

Вероятно би било по-правилно да напишете C1 - 0.33uF, можете да настроите керамика или филм на напрежение най-малко 16V.

Всичко най-хубаво! Отначало сглобих вериги без транзистори ... Едно нещо е лошо - контролното съпротивление се нагря и слоят на графитната писта изгоря. След това сглобих тази схема на kt. Първият е неуспешен - вероятно поради голямото усилване на самите транзистори. Събрани на MP с печалба от около 50. Спечелени без проблеми! Има обаче въпроси...

Аз също сглобих без транзистори, но нищо не се затопли. Беше два резистора и кондензатор, а по-късно махнах кондензатора. Всъщност имаше променлива между анода и контрола и, разбира се, мост. и към първичния трансформатор за поялник 12 волта и всичко работеше и не загряваше.Сега е още в добро състояние в килера.Може да си имал теч в кондензатора между катодния и управляващия за верига без транзистори.

Събира се на MP с печалба от около 50. Работи! Но има още въпроси...

При разработването на регулирано захранване без високочестотен преобразувател, разработчикът е изправен пред такъв проблем, че при минимално изходно напрежение и висок ток на натоварване на регулиращия елемент, стабилизаторът разсейва много мощност. Досега в повечето случаи този проблем беше решен по следния начин: направиха няколко крана на вторичната намотка на силовия трансформатор и разделиха целия диапазон на регулиране на изходното напрежение на няколко поддиапазона. Този принцип се използва в много серийни захранвания, например UIP-2 и по-модерни. Ясно е, че използването на захранване с множество поддиапазони става по-сложно и дистанционното управление на такова захранване, например от компютър, също става по-сложно.

Решението ми се струваше използването на контролиран токоизправител на тиристор, тъй като става възможно да се създаде източник на захранване, управляван от едно копче за настройка на изходното напрежение или един управляващ сигнал с диапазон на регулиране на изходното напрежение от нула (или почти нула) до максималната стойност. Такова захранване може да бъде направено от налични в търговската мрежа части.

Към днешна дата управляваните токоизправители с тиристори са описани много подробно в книги за захранвания, но рядко се използват на практика в лабораторни захранвания. В аматьорските дизайни те също са рядкост (освен, разбира се, за зарядни устройства за автомобилни батерии). Надявам се, че тази работа ще помогне да се промени това състояние на нещата.

По принцип описаните тук схеми могат да се използват за стабилизиране на входното напрежение на високочестотен преобразувател, например, както се прави в телевизорите Elektronika Ts432. Веригите, показани тук, могат също да се използват за производство на лабораторни захранвания или зарядни устройства.

Давам описание на моите работи не в реда, в който съм ги извършил, а повече или по-малко подредени. Нека първо да разгледаме общите проблеми, след това конструкциите с „ниско напрежение“, като захранващи устройства за транзисторни вериги или зареждане на батерии, и след това токоизправители с „високо напрежение“ за захранване на вериги с вакуумни тръби.

Работа на тиристорен токоизправител за капацитивен товар

Литературата описва голям брой тиристорни регулатори на мощността, работещи на променлив или пулсиращ ток с активен (например лампи с нажежаема жичка) или индуктивен (например електродвигател) товар. Товарът на токоизправителя обикновено е филтър, в който се използват кондензатори за изглаждане на вълните, така че товарът на токоизправителя може да бъде капацитивен по природа.

Помислете за работата на токоизправител с тиристорен контролер за резистивно-капацитивен товар. Диаграма на такъв регулатор е показана на фиг. 1.

Ориз. 1.

Тук например е показан токоизправител с пълна вълна със средна точка, но може да бъде направен и по друга схема, например мост. Понякога тиристори, в допълнение към регулирането на напрежението върху товара U n те също изпълняват функцията на коригиращи елементи (клапани), но този режим не е разрешен за всички тиристори (тиристорите KU202 с някои букви позволяват работа като вентили). За по-голяма яснота нека приемем, че тиристорите се използват само за регулиране на напрежението на товара. U n , а изправянето става от други уреди.

Принципът на работа на тиристорния регулатор на напрежението е илюстриран на фиг. 2. На изхода на токоизправителя (точката на свързване на катодите на диодите на фиг. 1) се получават импулси на напрежение (долната полувълна на синусоидата е "обърната" нагоре), посочено U rec . Честота на пулсация f p на изхода на пълновълнов токоизправител е равен на удвоената честота на мрежата, т.е. 100 Hz при захранване от мрежата 50 Hz . Контролната верига захранва управляващия електрод на тиристора с токови импулси (или светлина, ако се използва оптотиристор) с известно закъснение T спрямо началото на периода на пулсации, т.е. момента, когато напрежението на токоизправителя U rec става нула.

Ориз. 2.

Фигура 2 е направена за случая, когато закъснението T надвишава половината от периода на пулсациите. В този случай веригата работи върху падащата част на синусоидалната вълна. Колкото по-дълго е закъснението при включване на тиристора, толкова по-ниско ще бъде изправеното напрежение. U n при натоварване. Пулсации на напрежението върху товара U n изгладени от филтърен кондензатор C f . Тук и по-долу са направени някои опростявания при разглеждане на работата на веригите: изходният импеданс на силовия трансформатор се приема за нула, спадът на напрежението в токоизправителните диоди не се взема предвид и времето за включване на тиристора е не е взето предвид. Оказва се, че презареждането на капацитета на филтъра C f става моментално. В действителност, след подаване на задействащ импулс към управляващия електрод на тиристора, филтърният кондензатор се зарежда известно време, което обаче обикновено е много по-малко от периода на пулсация T p.

Сега си представете, че забавянето на включването на тиристора T е равен на половината от периода на пулсация (виж фиг. 3). Тогава тиристорът ще се включи, когато напрежението на изхода на токоизправителя премине през максимума.

Ориз. 3.

В този случай напрежението на натоварване U n също ще бъде най-големият, приблизително същият, както ако нямаше тиристорен регулатор във веригата (пренебрегваме спада на напрежението върху отворения тиристор).

Тук се натъкваме на проблем. Да предположим, че искаме да регулираме напрежението на товара от почти нула до най-високата стойност, която може да се получи от наличния силов трансформатор. За да направите това, като вземете предвид предположенията, направени по-рано, ще е необходимо да приложите задействащи импулси към тиристора ТОЧНО в момента, в който U rec преминава през максимум, т.е. t c \u003d T p /2. Като се вземе предвид факта, че тиристорът не се отваря мигновено, а презареждане на филтърния кондензатор C f също изисква известно време, задействащият импулс трябва да се приложи малко ПРЕДИ половината от периода на пулсация, т.е. T< T п /2. Проблемът е, че, първо, е трудно да се каже колко по-рано, защото зависи от такива причини, които е трудно да се вземат точно предвид при изчисляването, например, времето за включване на даден тиристорен екземпляр или общото ( включително индуктивности) изходно съпротивление на силов трансформатор. Второ, дори ако изчислението и настройката на веригата са абсолютно точни, времето за забавяне на включването T , честотата на мрежата, а оттам и честотата и периода T p пулсациите, времето за включване на тиристора и други параметри могат да се променят с времето. Следователно, за да получите най-високото напрежение на товара U n има желание да включите тиристора много по-рано от половината период на пулсация.

Да предположим, че го направихме, т.е. зададохме времето на забавяне T много по-малък T p /2. Графиките, характеризиращи работата на веригата в този случай, са показани на фиг. 4. Обърнете внимание, че ако тиристорът се отвори преди половин половин цикъл, той ще остане отворен, докато процесът на зареждане на филтърния кондензатор приключи. C f (вижте първия импулс на фиг. 4).

Ориз. 4.

Оказва се, че за кратко забавяне T възможни колебания в изходното напрежение на регулатора. Те възникват, ако в момента на задействащия импулс се приложи към тиристора напрежението върху товара U n има повече напрежение на изхода на токоизправителя U rec . В този случай тиристорът е под обратно напрежение и не може да се отвори под действието на задействащ импулс. Един или повече задействащи импулси може да бъдат пропуснати (вижте втория импулс на Фигура 4). Следващото включване на тиристора ще се случи, когато филтърният кондензатор се разреди и в момента на подаването на управляващия импулс тиристорът ще бъде под постоянно напрежение.

Може би най-опасен е случаят, когато всеки втори импулс е пропуснат. В този случай през намотката на силовия трансформатор ще премине постоянен ток, под въздействието на който трансформаторът може да се повреди.

За да се избегне появата на колебателен процес във веригата на тиристорния контролер, е възможно да се откаже импулсното управление на тиристора, но в този случай веригата за управление се усложнява или става неикономична. Поради това авторът е разработил схема на тиристорен регулатор, в която тиристорът обикновено се задейства от управляващи импулси и не възниква колебателен процес. Такава схема е показана на фиг. 5.

Ориз. 5.

Тук тиристорът е натоварен на пусковото съпротивление R p и филтърния кондензатор C R n свързан чрез стартов диод VD n . В такава схема тиристорът стартира независимо от напрежението на филтърния кондензатор C f .След подаване на задействащ импулс към тиристора, неговият аноден ток първо започва да преминава през стартовото съпротивление R p и тогава, когато напрежението е включено R p превишава натоварването на напрежението U n , стартовият диод се отваря VD n а анодният ток на тиристора презарежда филтърния кондензатор C f . Съпротивление R p такава стойност е избрана, за да осигури стабилен старт на тиристора с минимално време на забавяне на задействащия импулс T . Ясно е, че се губи част от мощността на стартовото съпротивление. Следователно в горната схема е за предпочитане да се използват тиристори с нисък задържащ ток, тогава ще бъде възможно да се приложи голямо стартово съпротивление и да се намалят загубите на мощност.

Схемата на фиг. 5 има недостатъка, че товарният ток преминава през допълнителен диод VD n , на която част от изправеното напрежение се губи безполезно. Този недостатък може да бъде отстранен чрез свързване на стартово съпротивление R p към отделен токоизправител. Верига с отделен управляващ токоизправител, от който се захранва стартовата верига и стартовото съпротивление R p показано на фиг. 6. В тази схема управляващите токоизправителни диоди могат да бъдат с ниска мощност, тъй като товарният ток протича само през силовия токоизправител.

Ориз. 6.

Захранващи устройства ниско напрежение с тиристорен регулатор

По-долу е дадено описание на няколко дизайна на токоизправители за ниско напрежение с тиристорен регулатор. При производството им взех за основа схемата на тиристорен регулатор, използван в устройства за зареждане на автомобилни батерии (виж фиг. 7). Тази схема беше успешно използвана от моя покоен другар А. Г. Спиридонов.

Ориз. 7.

Елементите, оградени в диаграмата (фиг. 7), са монтирани на малка печатна платка. В литературата са описани няколко подобни схеми, разликите между тях са минимални, главно в типовете и рейтингите на частите. Основните разлики са:

1. Използват се кондензатори за настройка на времето с различен капацитет, т.е. вместо 0,5м F сложи 1 мЕ , и съответно променливо съпротивление с друга стойност. За надеждността на стартиране на тиристора в моите схеми използвах кондензатор за 1мЕ.

2. Успоредно с кондензатора за настройка на времето не можете да поставите съпротивление (3к Уна фиг. 7). Ясно е, че това може да изисква променливо съпротивление, а не 15к У, но различна стойност. Все още не съм открил влиянието на съпротивлението, успоредно на кондензатора за настройка на времето, върху стабилността на веригата.

3. В повечето схеми, описани в литературата, се използват транзистори от типа KT315 и KT361. Понякога те се провалят, така че в моите схеми използвах по-мощни транзистори от типа KT816 и KT817.

4. Към основната точка на свързване pnp и npn колектор транзистори, делител може да бъде свързан от съпротивления с различна стойност (10к Уи 12к Уна фиг. 7).

5. Във веригата на управляващия електрод на тиристора може да се монтира диод (вижте диаграмите по-долу). Този диод елиминира ефекта на тиристора върху управляващата верига.

Диаграмата (фиг. 7) е дадена като пример, няколко подобни диаграми с описания могат да бъдат намерени в книгата „Зарядни устройства и зарядни устройства: Информационен преглед за автомобилисти / Comp. А. Г. Ходасевич, Т. И. Ходасевич - М.: NT Press, 2005”. Книгата се състои от три части, съдържа почти всички зарядни устройства в историята на човечеството.

Най-простата схема на токоизправител с тиристорен регулатор на напрежението е показана на фиг. 8.

Ориз. 8.

Тази схема използва пълновълнов токоизправител със средна точка, тъй като съдържа по-малко диоди, така че са необходими по-малко радиатори и по-висока ефективност. Силовият трансформатор има две вторични намотки за променливо напрежение 15 V . Веригата за управление на тиристора тук се състои от кондензатор C1, съпротивления R 1- R 6, транзистори VT 1 и VT 2, диод VD 3.

Нека да разгледаме как работи веригата. Кондензатор C1 се зарежда чрез променливо съпротивление R 2 и постоянно R 1. Когато напрежението върху кондензатора° С 1 ще превиши напрежението в точката на свързване на съпротивленията R4 и R 5, отворете транзистора VT 1. Колекторен ток на транзистора VT 1 отваря VT 2. На свой ред колекторният ток VT 2 отваря VT 1. Така транзисторите се отварят лавинообразно и кондензатора се разрежда° С 1 към тиристорен управляващ електродСРЕЩУ 1. Така се получава задействащият импулс. Чрез промяна на променливото съпротивлениеР 2 време на забавяне на импулса на задействане, изходното напрежение на веригата може да се регулира. Колкото по-голямо е това съпротивление, толкова по-бавно се зарежда кондензаторът.° С 1, времето за забавяне на задействащия импулс е по-дълго и изходното напрежение при товара е по-ниско.

Постоянна съпротиваР 1, свързани последователно с променливаР 2 ограничава минималното време на забавяне на импулса. Ако е силно намален, тогава при минималната позиция на променливото съпротивлениеР 2, изходното напрежение внезапно ще изчезне. Ето защоР 1 е избран по такъв начин, че веригата да работи стабилно приР 2 в положение на минимално съпротивление (съответстващо на най-високото изходно напрежение).

Веригата използва съпротивление R 5 мощност 1 W само защото дойде под ръка. Вероятно ще е достатъчно за инсталиране R 5 с мощност 0,5 W.

съпротивление R 3 е настроен да елиминира влиянието на смущенията върху работата на управляващата верига. Без него веригата работи, но е чувствителна, например, към докосване на клемите на транзисторите.

Диод VD 3 елиминира влиянието на тиристора върху управляващата верига. От опит проверих и се уверих, че веригата работи по-стабилно с диод. Накратко, не е нужно да пестите, по-лесно е да поставите D226, чиито резерви са неизчерпаеми и да направите надеждно устройство.

съпротивление R 6 във веригата на тиристорния управляващ електродСРЕЩУ 1 повишава надеждността на работата му. Понякога това съпротивление е зададено на по-голяма стойност или изобщо не е зададено. Веригата без него обикновено работи, но тиристорът може спонтанно да се отвори поради смущения и изтичане във веригата на управляващия електрод. Инсталирах R 6 стойност 51 Укакто се препоръчва в референтните данни на тиристори KU202.

Съпротивление R 7 и диод VD 4 осигуряват надежден старт на тиристора с кратко време на забавяне на задействащия импулс (виж фиг. 5 и обясненията към него).

Кондензатор C 2 изглажда пулсациите на напрежението на изхода на веригата.

Като товар по време на експериментите регулаторът използва лампа от автомобилен фар.

Диаграма с отделен токоизправител за захранване на управляващите вериги и стартиране на тиристора е показана на фиг. 9.

Ориз. 9.

Предимството на тази схема е по-малък брой силови диоди, които изискват инсталиране на радиатори. Имайте предвид, че диодите D242 на токоизправителя са свързани чрез катоди и могат да бъдат инсталирани на общ радиатор. Анодът на тиристора, свързан към неговия корпус, е свързан към "минуса" на товара.

Електрическата схема на тази версия на управлявания токоизправител е показана на фиг. 10.

Ориз. 10.

За изглаждане на пулсациите на изходното напрежение може да се приложи LC -филтър. Схема на управляван токоизправител с такъв филтър е показана на фиг. единадесет.

Ориз. единадесет.

Кандидатствах точно LC -филтър по следните причини:

1. Той е по-устойчив на претоварвания. Проектирах схема за лабораторно захранване, така че претоварването му е напълно възможно. Отбелязвам, че дори и да направите някаква схема за защита, тя ще има известно време за реакция. През това време захранването не трябва да прекъсва.

2. Ако направите транзисторен филтър, определено напрежението ще падне през транзистора, така че ефективността ще бъде ниска и транзисторът може да се нуждае от радиатор.

Филтърът използва сериен индуктор D255V.

Обмислете възможните модификации на веригата за управление на тиристора. Първият от тях е показан на фиг. 12.

Ориз. 12.

Обикновено веригата за настройка на времето на тиристорния регулатор е направена от кондензатор за настройка на времето и променливо съпротивление, свързани последователно. Понякога е удобно да се изгради схема, така че един от изходите на променливото съпротивление да е свързан към "минуса" на токоизправителя. След това можете да включите променливото съпротивление паралелно с кондензатора, както е направено на фигура 12. Когато двигателят е в долно положение според веригата, основната част от тока, преминаващ през съпротивлението 1.1к Увлиза в кондензатора за настройка на времето 1мF и го зарежда бързо. В този случай тиристорът започва от "върховете" на пулсациите на изправеното напрежение или малко по-рано, а изходното напрежение на регулатора е най-високо. Ако двигателят е в горно положение според схемата, тогава синхронизационният кондензатор е накъсо и напрежението върху него никога няма да отвори транзисторите. В този случай изходното напрежение ще бъде нула. Чрез промяна на позицията на плъзгача за променливо съпротивление е възможно да се промени силата на тока, зареждащ синхронизиращия кондензатор и по този начин времето на забавяне на задействащите импулси.

Понякога се изисква тиристорният регулатор да се управлява не с помощта на променливо съпротивление, а от друга верига (дистанционно управление, управление от компютър). Случва се частите на тиристорния регулатор да са под високо напрежение и директното свързване към тях е опасно. В тези случаи може да се използва оптрон вместо променливо съпротивление.

Ориз. 13.

Пример за включване на оптрон в схема на тиристорен контролер е показан на фиг. 13. Тук се използва транзисторен оптрон тип 4н 35. Основата на неговия фототранзистор (щифт 6) е свързана чрез съпротивление към емитера (щифт 4). Това съпротивление определя усилването на оптрона, неговата скорост и устойчивост на температурни промени. Авторът тества регулатора със съпротивление от 100, посочено в диаграматак У, докато зависимостта на изходното напрежение от температурата се оказа ОТРИЦАТЕЛНА, т.е. при много силно нагряване на оптрона (PVC изолацията на проводниците се стопи), изходното напрежение намаля. Това вероятно се дължи на намаляване на мощността на светодиода при нагряване. Авторът благодари на С. Балашов за съветите относно използването на транзисторни оптрони.

Ориз. 14.

Когато регулирате веригата за управление на тиристора, понякога е полезно да регулирате прага на транзистора. Пример за такава настройка е показан на фиг. 14.

Разгледайте и пример за схема с тиристорен регулатор за по-високо напрежение (виж фиг. 15). Веригата се захранва от вторичната намотка на силовия трансформатор TCA-270-1, който осигурява променливо напрежение 32 V . Номиналните стойности на частите, посочени в диаграмата, са избрани за това напрежение.

Ориз. 15.

Схемата на фиг. 15 ви позволява плавно да регулирате изходното напрежение от 5 V до 40 V , което е достатъчно за повечето полупроводникови устройства, така че тази схема може да се вземе като основа за производството на лабораторно захранване.

Недостатъкът на тази схема е необходимостта от разсейване на достатъчно голяма мощност върху стартовото съпротивлениеР 7. Ясно е, че колкото по-малък е токът на задържане на тиристора, толкова по-голяма може да бъде стойността и толкова по-ниска е мощността на стартовото съпротивлениеР 7. Затова е за предпочитане да се използват тиристори с нисък задържащ ток.

В допълнение към конвенционалните тиристори, в схемата на тиристорния регулатор може да се използва оптотиристор. На фиг. 16. показва схема с оптотиристор TO125-10.

Ориз. 16.

Тук оптотиристорът просто се включва вместо обичайния, но тъй като неговият фототиристор и светодиод са изолирани един от друг, схемите за използването му в тиристорни регулатори могат да бъдат различни. Обърнете внимание, че поради ниския ток на задържане на тиристори TO125, съпротивлението при стартиранеР 7 изисква по-малко мощност, отколкото във веригата на фиг. 15. Тъй като авторът се страхуваше да повреди оптотиристорния светодиод с високи импулсни токове, съпротивлението R6 беше включено във веригата. Както се оказа, веригата работи без това съпротивление и без него веригата работи по-добре при ниски изходни напрежения.

Високоволтови захранвания с тиристорен регулатор

При разработването на високоволтови захранващи устройства с тиристорен регулатор е взета за основа схемата за управление на оптотиристора, разработена от V.P.Burenkov (PRZ) за заваръчни машини.За тази схема са разработени и се произвеждат печатни платки. Авторът е благодарен на В. П. Буренков за проба от такава дъска. Диаграма на едно от оформленията на регулируем токоизправител с помощта на платка, проектирана от Буренков, е показана на фиг. 17.

Ориз. 17.

Частите, монтирани на печатната платка, са оградени на диаграмата с пунктирана линия. Както се вижда от фиг. 16, на платката са монтирани охлаждащи съпротивления R1 и R 2, токоизправителен мост VD 1 и ценерови диоди VD 2 и VD 3. Тези части са за 220V мрежово захранване V . За тестване на веригата на тиристорния регулатор без промени в печатната платка е използван силов трансформатор TBS3-0.25U3, чиято вторична намотка е свързана по такъв начин, че от него да се отстрани променливо напрежение 200. V , т.е. близо до нормалното захранващо напрежение на платката. Контролната верига работи по същия начин, както е описано по-горе, т.е. кондензаторът C1 се зарежда чрез тримерР 5 и променливо съпротивление (монтирано извън платката), докато напрежението в него надвиши напрежението в основата на транзистора VT 2, след което транзисторите VT 1 и VT2 се отварят и кондензаторът C1 се разрежда през отворените транзистори и тиристорния светодиод на оптрона.

Предимството на тази схема е възможността за регулиране на напрежението, при което транзисторите се отварят (използвайкиР 4), както и минималното съпротивление във веригата за синхронизация (използвайкиР 5). Както показва практиката, възможността за такава настройка е много полезна, особено ако веригата е сглобена в аматьорски условия от произволни части. С помощта на настройващи резистори R4 и R5 е възможно да се постигне регулиране на напрежението в широк диапазон и стабилна работа на регулатора.

С тази схема започнах моята научноизследователска и развойна дейност по разработването на тиристорен регулатор. При него пропускането на задействащи импулси се открива и при работа на тиристора с капацитивен товар (виж фиг. 4). Желанието да се подобри стабилността на регулатора доведе до появата на схемата на фиг. 18. В него авторът тества работата на тиристор с пусково съпротивление (виж фиг. 5.

Ориз. 18.

В схемата на фиг. 18. използва същата дъска като на диаграмата на фиг. 17, от него беше премахнат само диодният мост, т.к тук се използва един общ токоизправител за товара и управляващата верига. Имайте предвид, че в диаграмата на фиг. 17, началното съпротивление се избира от няколко паралелно свързани, за да се определи максималната възможна стойност на това съпротивление, при което веригата започва да работи стабилно. Между катода на оптотиристора и филтърния кондензатор е свързано проводниково съпротивление 10.У. Необходимо е да се ограничат токовите удари през оптористора. Докато това съпротивление не бъде зададено, след завъртане на копчето за променливо съпротивление, оптотиристорът пропуска една или повече цели полувълни на изправеното напрежение в товара.

Въз основа на проведените експерименти е разработена токоизправителна схема с тиристорен регулатор, подходяща за практическо приложение. Показано е на фиг. 19.

Ориз. 19.

Ориз. 20.

PCB SCR 1M 0 (фиг. 20) е предназначен за инсталиране върху него на съвременни малогабаритни електролитни кондензатори и жични съпротивления в керамичен корпус от типа SQP . Авторът изказва своята благодарност на Р. Пеплов за помощта при изработването и тестването на тази печатна платка.

Тъй като авторът разработва токоизправител с най-високо изходно напрежение от 500 V , беше необходимо да има някакъв резерв за изходното напрежение в случай на намаляване на мрежовото напрежение. Възможно е да се увеличи изходното напрежение, ако намотките на силовия трансформатор се свържат отново, както е показано на фиг. 21.

Ориз. 21.

Обърнете внимание също, че диаграмата на фиг. 19 и дъска фиг. 20 са проектирани с възможност за по-нататъшното им развитие. За това на борда SCR 1M 0 има допълнителни заключения от общия проводник GND 1 и GND 2, от токоизправителя DC 1

Разработка и настройка на токоизправител с тиристорен регулатор SCR 1M 0 бяха проведени съвместно със студент Р. Пелов в ПГУ.° С с негова помощ са направени снимки на модула SCR 1M 0 и вълнови форми.

Ориз. 22. Изглед на модула SCR 1 M 0 част страна

Ориз. 23. Изглед на модула SCR 1M 0 страна на спойка

Ориз. 24. Изглед на модула SCR 1 M 0 отстрани

Таблица 1. Осцилограми при ниско напрежение

№ п / стр	Минимално положение на регулатора на напрежението	По схемата	Бележки
		На катода VD5	5 V/дел 2 ms/дел
		На кондензатор C1	2 V/дел 2 ms/дел
		т.е. връзки R2 и R3	2 V/дел 2 ms/дел
		На анода на тиристора	100 V/дел 2 ms/дел
		На катода на тиристора	50 V/дел 2 ms/de

Таблица 2. Осцилограми при средно напрежение

№ п / стр	Средно положение на регулатора на напрежението	По схемата	Бележки
		На катода VD5	5 V/дел 2 ms/дел
		На кондензатор C1	2 V/дел 2 ms/дел
		т.е. връзки R2 и R3	2 V/дел 2 ms/дел
		На анода на тиристора	100 V/дел 2 ms/дел
		На катода на тиристора	100 V/дел 2 ms/дел

Таблица 3. Осцилограми при максимално напрежение

№ п / стр	Максимално положение на регулатора на напрежението	По схемата	Бележки
		На катода VD5	5 V/дел 2 ms/дел
		На кондензатор C1	1 V/дел 2 ms/дел
		т.е. връзки R2 и R3	2 V/дел 2 ms/дел
		На анода на тиристора	100 V/дел 2 ms/дел
		На катода на тиристора	100 V/дел 2 ms/дел

За да се отървете от този недостатък, веригата на регулатора беше променена. Монтирани са два тиристора - всеки за своя полупериод. С тези промени веригата беше тествана в продължение на няколко часа и не бяха забелязани „извънредни стойности“.

Ориз. 25. SCR 1 M 0 схема с модификации