Ein einfacher Thyristor-Leistungsregler zum Selbermachen. Thyristor-Reglerschaltungen

Inhalt:

In modernen Amateurfunkschaltungen sind verschiedene Arten von Teilen weit verbreitet, darunter ein Thyristor-Leistungsregler. Am häufigsten wird dieses Teil in Lötkolben mit 25 bis 40 Watt verwendet, die unter normalen Bedingungen leicht überhitzen und unbrauchbar werden. Dieses Problem lässt sich leicht mit Hilfe eines Leistungsreglers lösen, mit dem Sie die genaue Temperatur einstellen können.

Anwendung von Thyristorreglern

Zur Verbesserung der Leistungseigenschaften herkömmlicher Lötkolben werden in der Regel Thyristor-Leistungsregler eingesetzt. Moderne Designs mit vielen Funktionen sind teuer und bei kleinen Stückzahlen wirkungslos. Daher wäre es sinnvoller, einen herkömmlichen Lötkolben mit einem Thyristorregler auszustatten.

Thyristor-Leistungsregler werden häufig in Beleuchtungssystemen verwendet. In der Praxis handelt es sich um gewöhnliche Wandschalter mit drehbarem Bedienknopf. Allerdings können solche Geräte nur mit gewöhnlichen Glühlampen normal funktionieren. Sie werden von modernen Kompaktleuchtstofflampen aufgrund der darin befindlichen Gleichrichterbrücke mit Elektrolytkondensator überhaupt nicht wahrgenommen. Der Thyristor funktioniert in Verbindung mit dieser Schaltung einfach nicht.

Die gleichen unvorhersehbaren Ergebnisse werden erzielt, wenn man versucht, die Helligkeit von LED-Lampen anzupassen. Daher wäre für eine einstellbare Lichtquelle die Verwendung herkömmlicher Glühlampen die beste Option.

Es gibt weitere Einsatzgebiete von Thyristor-Leistungsreglern. Unter ihnen ist die Möglichkeit zur Einstellung handgeführter Elektrowerkzeuge hervorzuheben. In den Gehäusen sind Reguliervorrichtungen eingebaut, mit denen Sie die Drehzahl einer Bohrmaschine, eines Schraubendrehers, eines Bohrhammers und anderer Werkzeuge ändern können.

Das Funktionsprinzip eines Thyristors

Die Funktionsweise von Leistungsreglern hängt eng mit dem Funktionsprinzip des Thyristors zusammen. Auf Funkschaltungen wird dies durch ein Symbol angezeigt, das einer normalen Diode ähnelt. Jeder Thyristor zeichnet sich durch Einwegleitfähigkeit und dementsprechend durch die Fähigkeit aus, Wechselstrom gleichzurichten. Die Teilnahme an diesem Prozess wird möglich, sofern an der Steuerelektrode eine positive Spannung angelegt wird. Die Steuerelektrode selbst befindet sich auf der Kathodenseite. In diesem Zusammenhang wurde der Thyristor früher als gesteuerte Diode bezeichnet. Bevor der Steuerimpuls angelegt wird, wird der Thyristor in jede Richtung geschlossen.

Um die Funktionsfähigkeit des Thyristors visuell zu bestimmen, wird dieser über eine Konstantspannungsquelle von 9 Volt an einen gemeinsamen Stromkreis mit der LED angeschlossen. Zusätzlich ist zusammen mit der LED ein Begrenzungswiderstand angeschlossen. Ein spezieller Knopf schließt den Stromkreis und die Spannung vom Teiler wird der Steuerelektrode des Thyristors zugeführt. Dadurch öffnet sich der Thyristor und die LED beginnt zu leuchten.

Wenn Sie die Taste loslassen und sie nicht mehr gedrückt halten, sollte das Leuchten weiterhin leuchten. Wenn Sie die Taste erneut oder wiederholt drücken, ändert sich nichts – die LED leuchtet weiterhin mit der gleichen Helligkeit. Dies zeigt den offenen Zustand des Thyristors und seine technische Funktionsfähigkeit an. Es bleibt in der geöffneten Position, bis dieser Zustand durch äußere Einflüsse unterbrochen wird.

In einigen Fällen kann es Ausnahmen geben. Das heißt, wenn Sie die Taste drücken, leuchtet die LED auf, und wenn Sie die Taste loslassen, erlischt sie. Möglich wird diese Situation durch den durch die LED fließenden Strom, dessen Wert im Vergleich zum Haltestrom des Thyristors geringer ist. Damit die Schaltung ordnungsgemäß funktioniert, empfiehlt es sich, die LED durch eine Glühlampe zu ersetzen, wodurch der Strom erhöht wird. Eine andere Möglichkeit wäre die Wahl eines Thyristors mit geringerem Haltestrom. Der Haltestromparameter für verschiedene Thyristoren kann stark variieren; in solchen Fällen ist es notwendig, für jeden spezifischen Stromkreis ein Element auszuwählen.

Schaltung des einfachsten Leistungsreglers

Der Thyristor beteiligt sich wie eine gewöhnliche Diode an der Gleichrichtung der Wechselspannung. Dies führt unter Beteiligung eines Thyristors zu einer Einweggleichrichtung in vernachlässigbaren Grenzen. Um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, werden zwei Halbwellen der Netzspannung mithilfe von Leistungsreglern gesteuert. Möglich wird dies durch die Rücken-an-Rücken-Schaltung von Thyristoren. Zusätzlich können Thyristoren an die Diagonalschaltung der Gleichrichterbrücke angeschlossen werden.

Die einfachste Schaltung eines Thyristor-Leistungsreglers lässt sich am besten am Beispiel der Leistungsregelung eines Lötkolbens betrachten. Es macht keinen Sinn, die Justierung direkt von der Nullmarke aus zu starten. Dabei kann nur eine Halbwelle der positiven Netzspannung geregelt werden. Die negative Halbwelle gelangt unverändert über die Diode direkt zum Lötkolben und versorgt diesen mit halber Leistung.

Der Thyristor durchläuft eine positive Halbwelle, wodurch die Einstellung durchgeführt wird. Der Thyristor-Steuerkreis enthält einfache Elemente in Form von Widerständen und einem Kondensator. Der Kondensator wird vom oberen Draht des Stromkreises über Widerstände und den Kondensator, die Last und den unteren Draht des Stromkreises aufgeladen.

Die Steuerelektrode des Thyristors ist mit dem Pluspol des Kondensators verbunden. Wenn die Spannung am Kondensator auf einen Wert ansteigt, der das Einschalten des Thyristors ermöglicht, öffnet dieser. Dadurch wird ein Teil der positiven Halbwelle der Spannung an die Last weitergeleitet. Gleichzeitig wird der Kondensator entladen und für den nächsten Zyklus vorbereitet.

Zur Regulierung der Ladegeschwindigkeit des Kondensators wird ein variabler Widerstand verwendet. Je schneller der Kondensator auf den Spannungswert aufgeladen wird, bei dem der Thyristor öffnet, desto früher öffnet der Thyristor. Folglich wird der Last eine positivere Halbwellenspannung zugeführt. Diese Schaltung, die einen Thyristor-Leistungsregler verwendet, dient als Grundlage für andere Schaltungen, die in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden.

DIY Thyristor-Leistungsregler

Freunde, ich grüße euch! Heute möchte ich über die häufigsten selbstgebauten Funkamateure sprechen. Wir werden über einen Thyristor-Leistungsregler sprechen. Dank der Fähigkeit des Thyristors, sich sofort zu öffnen und zu schließen, wird er erfolgreich in verschiedenen hausgemachten Produkten eingesetzt. Gleichzeitig weist es eine geringe Wärmeentwicklung auf. Die Thyristor-Leistungsreglerschaltung ist recht bekannt, unterscheidet sich jedoch von ähnlichen Schaltungen. Die Schaltung ist so ausgelegt, dass beim erstmaligen Anschluss des Geräts an das Netz kein Stromstoß durch den Thyristor entsteht und somit kein gefährlicher Strom durch die Last fließt.

Vorhin habe ich von einem Gerät gesprochen, bei dem ein Thyristor als Regelgerät verwendet wird. Dieser Regler kann eine Last von 2 Kilowatt steuern. Wenn die Leistungsdioden und der Thyristor durch leistungsstärkere Analoga ersetzt werden, kann die Belastung um ein Vielfaches erhöht werden. Und es wird möglich sein, diesen Leistungsregler für ein elektrisches Heizelement zu verwenden. Ich verwende dieses selbstgemachte Produkt für einen Staubsauger.

Leistungsreglerschaltung an einem Thyristor

Das Schema selbst ist unglaublich einfach. Ich denke, dass es nicht nötig ist, das Funktionsprinzip zu erklären:

Gerätedetails:

Dioden; KD 202R, vier Gleichrichterdioden für einen Strom von mindestens 5 Ampere
Thyristor; KU 202N oder ein anderes mit einer Stromstärke von mindestens 10 Ampere
Transistor; KT 117B
Variabler Widerstand; 10 com, eins
Trimmerwiderstand; 1 Zimmer, eins
Widerstände sind konstant; 39 Com, Leistung zwei Watt, zwei Stück
Zenerdiode: D 814D, eine
Widerstände sind konstant; 1,5 Kom, 300 Ohm, 100 Kom
Kondensatoren; 0,047 Mk, 0,47 Mk
Sicherung; 10 A, eins

DIY Thyristor-Leistungsregler

Das nach diesem Schema zusammengebaute fertige Gerät sieht so aus:

Da im Stromkreis nicht sehr viele Teile verwendet werden, kann eine Wandmontage erfolgen. Ich habe das gedruckte verwendet:

Der nach diesem Schema zusammengebaute Leistungsregler ist sehr zuverlässig. Zunächst wurde dieser Thyristorregler für einen Abluftventilator verwendet. Ich habe dieses Schema vor etwa 10 Jahren umgesetzt. Ich habe zunächst auf Kühlkörper verzichtet, da der Stromverbrauch des Lüfters sehr gering ist. Dann habe ich angefangen, dieses für einen 1600-Watt-Staubsauger zu verwenden. Ohne Kühler würden sich die Leistungsteile stark erhitzen und früher oder später ausfallen. Aber auch ohne Heizkörper funktionierte dieses Gerät 10 Jahre lang. Bis der Thyristor durchschlug. Zunächst habe ich einen Thyristor der Marke TS-10 verwendet:

Jetzt habe ich beschlossen, Kühlkörper zu installieren. Vergessen Sie nicht, eine dünne Schicht Wärmeleitpaste KPT-8 auf den Thyristor und die 4 Dioden aufzutragen:

Wenn Sie keinen Unijunction-Transistor KT117B haben:

dann kann es durch zwei nach dem Schema zusammengesetzte bipolare ersetzt werden:

Ich habe diesen Ersatz nicht selbst hergestellt, aber es sollte funktionieren.

Nach diesem Schema wird der Last Gleichstrom zugeführt. Dies ist unkritisch, wenn die Last aktiv ist. Zum Beispiel: Glühlampen, Heizelemente, Lötkolben, Staubsauger, elektrische Bohrmaschine und andere Geräte mit Kommutator und Bürsten. Wenn Sie diesen Regler für eine Blindlast, beispielsweise einen Lüftermotor, verwenden möchten, sollte die Last vor der Diodenbrücke angeschlossen werden, wie im Diagramm dargestellt:

Der Widerstand R7 regelt die Leistung an der Last:

und Widerstand R4 legt die Grenzen des Steuerintervalls fest:

Bei dieser Stellung des Widerstandsschiebers kommen 80 Volt an der Glühbirne an:

Aufmerksamkeit! Seien Sie vorsichtig, dieses selbstgemachte Produkt verfügt über keinen Transformator, daher können einige Funkkomponenten ein hohes Netzwerkpotential aufweisen. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie den Leistungsregler einstellen.

Normalerweise öffnet der Thyristor aufgrund der niedrigen Spannung an ihm und der Übergangszeit des Prozesses nicht, und wenn er öffnet, wird er beim ersten Übergang der Netzwerkspannung durch 0 geschlossen. Daher ist die Verwendung eines Unijunction-Transistors eine Lösung das Problem der Zwangsentladung des Speicherkondensators am Ende jeder Halbwelle der Versorgungsnetze.

Das zusammengebaute Gerät habe ich in ein altes, unnötiges Gehäuse eines Rundfunkradios gelegt. Ich habe den variablen Widerstand R7 an seiner ursprünglichen Stelle installiert. Jetzt müssen Sie nur noch einen Griff anlegen und die Spannungsskala kalibrieren:

Das Gehäuse ist etwas groß, aber der Thyristor und die Dioden werden gut gekühlt:

An der Seite des Geräts habe ich eine Steckdose angebracht, damit ich für jede Last einen Stecker anschließen kann. Um das zusammengebaute Gerät an das Stromnetz anzuschließen, habe ich ein Kabel aus einem alten Bügeleisen verwendet:

Wie ich bereits sagte, ist dieser Thyristor-Leistungsregler sehr zuverlässig. Ich benutze es jetzt seit mehr als einem Jahr. Das Schema ist sehr einfach, sogar ein unerfahrener Funkamateur kann es wiederholen.

Der Artikel beschreibt die Funktionsweise eines Thyristor-Leistungsreglers, dessen Diagramm im Folgenden dargestellt wird

Im Alltag besteht sehr oft die Notwendigkeit, die Leistung von Haushaltsgeräten wie Elektroherden, Lötkolben, Boilern und Heizelementen, im Transportwesen – Motordrehzahl usw. – zu regulieren. Die einfachste Amateurfunkkonstruktion hilft hier: ein Leistungsregler auf einem Thyristor. Der Zusammenbau eines solchen Geräts wird nicht schwierig sein; es kann das allererste selbstgebaute Gerät sein, das die Funktion übernimmt, die Temperatur der Lötkolbenspitze eines unerfahrenen Funkamateurs einzustellen. Es ist erwähnenswert, dass fertige Lötstationen mit Temperaturregelung und anderen netten Funktionen um eine Größenordnung teurer sind als ein einfacher Lötkolben. Mit einem minimalen Teilesatz können Sie einen einfachen Thyristor-Leistungsregler für die Wandmontage zusammenbauen.

Zu Ihrer Information: Die Oberflächenmontage ist eine Methode zur Montage radioelektronischer Komponenten ohne Verwendung einer Leiterplatte und ermöglicht mit gutem Geschick die schnelle Montage elektronischer Geräte mittlerer Komplexität.

Sie können auch einen Thyristorregler bestellen, und für diejenigen, die es selbst herausfinden möchten, wird unten ein Diagramm dargestellt und das Funktionsprinzip erklärt.

Dies ist übrigens ein einphasiger Thyristor-Leistungsregler. Ein solches Gerät kann zur Steuerung von Leistung oder Geschwindigkeit verwendet werden. Allerdings müssen wir dies zunächst verstehen, denn so können wir verstehen, für welche Last es besser ist, einen solchen Regler zu verwenden.

Wie funktioniert ein Thyristor?

Ein Thyristor ist ein gesteuertes Halbleiterbauelement, das Strom in eine Richtung leiten kann. Das Wort „gesteuert“ wurde nicht ohne Grund verwendet, denn mit seiner Hilfe kann man im Gegensatz zu einer Diode, die ebenfalls nur an einen Pol Strom leitet, den Zeitpunkt wählen, an dem der Thyristor beginnt, Strom zu leiten. Der Thyristor hat drei Ausgänge:

Anode.
Kathode.
Steuerelektrode.

Damit Strom durch den Thyristor fließen kann, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: Das Teil muss sich in einem Stromkreis befinden, der unter Spannung steht, und an der Steuerelektrode muss ein kurzzeitiger Impuls angelegt werden. Im Gegensatz zu einem Transistor erfordert die Steuerung eines Thyristors kein Halten des Steuersignals. Die Nuancen enden hier noch nicht: Der Thyristor kann nur durch Unterbrechen des Stroms im Stromkreis oder durch Erzeugen einer umgekehrten Anoden-Kathoden-Spannung geschlossen werden. Dies bedeutet, dass der Einsatz eines Thyristors in Gleichstromkreisen sehr spezifisch und oft unklug ist. In Wechselstromkreisen, beispielsweise in einem Gerät wie einem Thyristor-Leistungsregler, ist der Stromkreis jedoch so aufgebaut, dass eine Schließbedingung gewährleistet ist . Jede Halbwelle schließt den entsprechenden Thyristor.

Höchstwahrscheinlich verstehen Sie nicht alles? Verzweifeln Sie nicht – im Folgenden wird der Betrieb des fertigen Geräts ausführlich beschrieben.

Anwendungsbereich von Thyristorreglern

In welchen Schaltkreisen ist der Einsatz eines Thyristor-Leistungsreglers wirksam? Mit der Schaltung können Sie die Leistung von Heizgeräten perfekt regulieren, also die Wirklast beeinflussen. Beim Arbeiten mit einer stark induktiven Last kann es sein, dass die Thyristoren einfach nicht schließen, was zum Ausfall des Reglers führen kann.

Ist es möglich, einen Motor zu haben?

Ich denke, viele der Leser haben Bohrmaschinen, Winkelschleifer, die im Volksmund „Schleifmaschinen“ genannt werden, und andere Elektrowerkzeuge gesehen oder benutzt. Möglicherweise haben Sie bemerkt, dass die Anzahl der Umdrehungen von der Tiefe des Drückens des Auslöseknopfs des Geräts abhängt. In diesem Element ist ein Thyristor-Leistungsregler eingebaut (dessen Diagramm unten dargestellt ist), mit dessen Hilfe die Drehzahl verändert wird.

Beachten Sie! Der Thyristorregler kann die Drehzahl von Asynchronmotoren nicht ändern. So wird bei Kommutatormotoren, die mit einer Bürstenanordnung ausgestattet sind, die Spannung geregelt.

Schema von einem und zwei Thyristoren

Eine typische Schaltung zum Zusammenbau eines Thyristor-Leistungsreglers mit eigenen Händen ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Die Ausgangsspannung dieser Schaltung beträgt 15 bis 215 Volt; bei Verwendung der angegebenen, auf Kühlkörpern montierten Thyristoren beträgt die Leistung etwa 1 kW. Die Umschaltung mit der Lichthelligkeitssteuerung erfolgt übrigens nach einem ähnlichen Schema.

Wenn Sie die Spannung nicht vollständig regeln müssen und lediglich eine Ausgangsspannung von 110 bis 220 Volt benötigen, verwenden Sie dieses Diagramm, das einen Halbwellen-Leistungsregler an einem Thyristor zeigt.

Wie es funktioniert?

Die unten beschriebenen Informationen gelten für die meisten Systeme. Die Buchstabenbezeichnungen werden entsprechend der ersten Schaltung des Thyristorreglers übernommen

Auch ein Thyristor-Leistungsregler, dessen Funktionsprinzip auf einer Phasenanschnittsteuerung des Spannungswertes basiert, verändert die Leistung. Dieses Prinzip liegt darin, dass die Last unter normalen Bedingungen von der Wechselspannung des Haushaltsnetzes beeinflusst wird, die sich nach einem Sinusgesetz ändert. Oben wurde bei der Beschreibung des Funktionsprinzips eines Thyristors gesagt, dass jeder Thyristor in eine Richtung arbeitet, das heißt, er steuert seine eigene Halbwelle aus einer Sinuswelle. Was bedeutet das?

Wenn Sie eine Last regelmäßig zu einem genau definierten Zeitpunkt mit einem Thyristor anschließen, ist der Wert der Effektivspannung niedriger, da ein Teil der Spannung (der Effektivwert, der auf die Last „fällt“) geringer ist als die Netzspannung. Dieses Phänomen wird in der Grafik veranschaulicht.

Der schraffierte Bereich ist der Spannungsbereich, der unter Belastung steht. Der Buchstabe „a“ auf der horizontalen Achse gibt den Öffnungsmoment des Thyristors an. Wenn die positive Halbwelle endet und die Periode mit der negativen Halbwelle beginnt, schließt einer der Thyristoren und im gleichen Moment öffnet der zweite Thyristor.

Lassen Sie uns herausfinden, wie unser spezifischer Thyristor-Leistungsregler funktioniert

Schema eins

Legen wir vorab fest, dass anstelle der Wörter „positiv“ und „negativ“ „erste“ und „zweite“ (Halbwelle) verwendet werden.

Wenn also die erste Halbwelle auf unseren Stromkreis einzuwirken beginnt, beginnen sich die Kondensatoren C1 und C2 aufzuladen. Ihre Ladegeschwindigkeit wird durch Potentiometer R5 begrenzt. Dieses Element ist variabel und mit seiner Hilfe wird die Ausgangsspannung eingestellt. Wenn am Kondensator C1 die zum Öffnen des Dinistors VS3 erforderliche Spannung erscheint, öffnet sich der Dinistor und es fließt Strom durch ihn, mit dessen Hilfe der Thyristor VS1 geöffnet wird. Der Zeitpunkt des Zusammenbruchs des Dinistors ist Punkt „a“ in der im vorherigen Abschnitt des Artikels dargestellten Grafik. Wenn der Spannungswert durch Null geht und der Stromkreis unter der zweiten Halbwelle steht, schließt der Thyristor VS1 und der Vorgang wiederholt sich erneut, nur für den zweiten Dinistor, den Thyristor und den Kondensator. Die Widerstände R3 und R3 dienen der Steuerung und R1 und R2 dienen der thermischen Stabilisierung des Schaltkreises.

Das Funktionsprinzip des zweiten Stromkreises ist ähnlich, er steuert jedoch nur eine der Halbwellen der Wechselspannung. Wenn Sie nun das Funktionsprinzip und die Schaltung kennen, können Sie einen Thyristor-Leistungsregler mit Ihren eigenen Händen zusammenbauen oder reparieren.

Verwendung des Atemreglers im Alltag und Sicherheitsvorkehrungen

Es muss gesagt werden, dass dieser Stromkreis keine galvanische Trennung vom Netzwerk bietet, sodass die Gefahr eines Stromschlags besteht. Das bedeutet, dass Sie die Reglerelemente nicht mit den Händen berühren sollten. Es muss ein isoliertes Gehäuse verwendet werden. Sie sollten das Design Ihres Geräts so gestalten, dass Sie es nach Möglichkeit in einem verstellbaren Gerät verstecken können und in der Hülle freien Platz finden. Wenn das verstellbare Gerät fest angebracht ist, ist es in der Regel sinnvoll, es über einen Schalter mit einem Dimmer zu verbinden. Diese Lösung schützt teilweise vor Stromschlägen, macht die Suche nach einem geeigneten Gehäuse überflüssig, hat ein ansprechendes Aussehen und wird industriell hergestellt.

23.07.2017 @ 23:39

Mein Thyristor-Spannungsregler (TRI) zeichnet sich durch einfache Herstellung und Einrichtung, Linearität der Regelung und hohe Ausgangsleistung aus – 200 W ohne Strahler und 1000 W mit Strahlern mit einer Kühlfläche von 50 cm 2.

Beim Einschalten des TPH durchläuft die positive Halbwelle der 220-Volt-Versorgungsspannung den Stromkreis VD2RЗR4 und lädt den Kondensator C2. Sobald Ucharge die Einschaltspannung des Thyristors VS2 überschreitet, öffnet dieser und gibt einen Teil der positiven Halbwelle an die Last weiter. Der Schaltkreis VD4R5 schützt VS2 durch Steuerstrom.

Durch Ändern des Gesamtwiderstands R4 erhalten Sie eine einstellbare Ausgangsspannung (von 40 bis 220 V), für deren direkte Messung das Zeigervoltmeter PV1 ausgelegt ist. Die Anzeigelampe HL1 dient zur Überwachung der Netzspannung sowie der Integrität der Sicherungen FU1 und FU2.

Beide Kondensatoren in TRI sind günstig und üblich – der MBM-Typ. Für R1, R2 und R5 kann MLT-0,25 verwendet werden. Anstelle von R3 eignet sich MLT-0,5 (MLT-1). SP1 eignet sich als variabler Widerstand. Voltmeter – Typ Ts4201 oder ähnlich, ausgelegt für 250 V AC. Die im Schaltplan angegebenen Dioden können durch leistungsschwächere ersetzt werden, zum Beispiel KD102B oder KD105B. Thyristoren – mit einer Sperrspannung von mindestens 300 V, beispielsweise KU202N oder KU202L. Und wenn Sie TRN mit einer Last von nicht mehr als 350 W verwenden möchten, kann auch KU201L verwendet werden.

Schaltplan und Leiterplattentopologie eines Thyristor-Spannungsreglers

Neonlampe HL1 Typ TN-0,2. Die Auswahl der Sicherungen richtet sich nach dem Betrieb des Geräts mit maximalem Stromverbrauch. Handelt es sich bei der Last um einen Elektromotor (z. B. ähnlich wie bei einer Handbohrmaschine), dann sicherung ich. = 0,5. 0,6 Ich fange an.

Besser ist es, den TRN auf einer temporären Platine einzurichten. Anstelle der 390-Kilo-Ohm-Widerstände R2 und R5 zunächst 1-Kilo-Ohm-Widerstände einlöten. Erzielen Sie dann durch Reduzieren des Widerstands von R4 und R3 einen minimalen Spannungsabfall an VS1, VS2.

Die Widerstände R2, R5 begrenzen den Steuerstrom der Thyristoren. Sie werden bei maximaler Lastleistung ausgewählt. Auch während des Abgleichs darf der Thyristor-Steuerstrom nicht über 100 mA erhöht werden.

Nach Abschluss der Anpassung werden alle Elemente des elektrischen Schaltplans auf eine Leiterplatte mit den Maßen 100x50x2,5 mm aus einseitiger Glasfaserfolie übertragen.

S. BABENKO, Region Moskau.

Thyristor-Leistungsregler

Das Funktionsprinzip eines Thyristors
Video: DIY Thyristor-Leistungsregler

Anwendung von Thyristorreglern

Zur Verbesserung der Leistungseigenschaften herkömmlicher Lötkolben werden in der Regel Thyristor-Leistungsregler eingesetzt. Moderne Designs mit vielen Funktionen sind teuer und bei kleinen Lötarbeiten wirkungslos. Daher wäre es sinnvoller, einen herkömmlichen Lötkolben mit einem Thyristorregler auszustatten.

Ein Thyristor-Leistungsregler wird häufig in Beleuchtungsdimmsystemen verwendet. In der Praxis handelt es sich um gewöhnliche Wandschalter mit drehbarem Bedienknopf. Allerdings können solche Geräte nur mit gewöhnlichen Glühlampen normal funktionieren. Sie werden von modernen Kompaktleuchtstofflampen aufgrund der darin befindlichen Gleichrichterbrücke mit Elektrolytkondensator überhaupt nicht wahrgenommen. Der Thyristor funktioniert in Verbindung mit dieser Schaltung einfach nicht.

Das Funktionsprinzip eines Thyristors

Schaltung des einfachsten Leistungsreglers

DIY Thyristor-Leistungsregler

Thyristor-Leistungsregler: Schaltung, Funktionsprinzip und Anwendung

Der Artikel beschreibt die Funktionsweise eines Thyristor-Leistungsreglers, dessen Diagramm im Folgenden dargestellt wird

Sie können auch einen Konstruktor für einen elektronischen Thyristorregler bestellen. Für diejenigen, die es selbst herausfinden möchten, wird unten ein Diagramm dargestellt und das Funktionsprinzip erläutert.

Dies ist übrigens ein einphasiger Thyristor-Leistungsregler. Ein solches Gerät kann zur Steuerung von Leistung oder Geschwindigkeit verwendet werden. Zunächst müssen wir jedoch das Funktionsprinzip eines Thyristors verstehen, denn so können wir verstehen, für welche Last es besser ist, einen solchen Regler zu verwenden.

Wie funktioniert ein Thyristor?

Ein Thyristor ist ein gesteuertes Halbleiterbauelement, das Strom in eine Richtung leiten kann. Das Wort „verwaltet“ Die Verwendung hat einen Grund, denn mit ihrer Hilfe kann man im Gegensatz zu einer Diode, die ebenfalls nur an einen Pol Strom leitet, den Zeitpunkt wählen, an dem der Thyristor beginnt, Strom zu leiten. Der Thyristor hat drei Ausgänge:

Damit Strom durch den Thyristor fließen kann, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: Das Teil muss sich in einem Stromkreis befinden, der unter Spannung steht, und an der Steuerelektrode muss ein kurzzeitiger Impuls angelegt werden. Im Gegensatz zu einem Transistor erfordert die Steuerung eines Thyristors kein Halten des Steuersignals. Die Nuancen enden hier noch nicht: Der Thyristor kann nur durch Unterbrechen des Stroms im Stromkreis oder durch Erzeugen einer Anoden-Kathoden-Sperrspannung geschlossen werden. Dies bedeutet, dass der Einsatz eines Thyristors in Gleichstromkreisen sehr spezifisch und oft unklug ist. In Wechselstromkreisen, beispielsweise in einem Gerät wie einem Thyristor-Leistungsregler, ist der Stromkreis jedoch so aufgebaut, dass eine Schließbedingung gewährleistet ist . Jede Halbwelle schließt den entsprechenden Thyristor.

Höchstwahrscheinlich verstehen Sie nicht alles? Verzweifeln Sie nicht – im Folgenden beschreiben wir detailliert den Betrieb des fertigen Geräts.

Anwendungsbereich von Thyristorreglern

Ist es möglich, die Motordrehzahl zu regulieren?

Beachten Sie! Der Thyristorregler kann die Drehzahl von Asynchronmotoren nicht ändern. So wird bei Kommutatormotoren, die mit einer Bürstenanordnung ausgestattet sind, die Spannung geregelt.

Schema eines Thyristor-Leistungsreglers mit einem und zwei Thyristoren

Eine typische Schaltung zum Zusammenbau eines Thyristor-Leistungsreglers mit eigenen Händen ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Wie es funktioniert?

Die unten beschriebenen Informationen gelten für die meisten Systeme. Die Buchstabenbezeichnungen werden entsprechend der ersten Schaltung des Thyristorreglers übernommen

Wenn mit einem Thyristor eine Last periodisch zu einem genau definierten Zeitpunkt angeschlossen wird, ist der Wert der Effektivspannung niedriger, da ein Teil der Spannung (der Effektivwert, der „auf die Last fällt“) geringer ist als der des Netzes Stromspannung. Dieses Phänomen wird in der Grafik veranschaulicht.

Der schraffierte Bereich ist der Spannungsbereich, der unter Belastung steht. Der Buchstabe „a9raquo; Die horizontale Achse gibt den Öffnungsmoment des Thyristors an. Wenn die positive Halbwelle endet und die Periode mit der negativen Halbwelle beginnt, schließt einer der Thyristoren und im gleichen Moment öffnet der zweite Thyristor.

Lassen Sie uns herausfinden, wie unser spezifischer Thyristor-Leistungsregler funktioniert

Stellen wir vorab fest, dass anstelle der Wörter „positiv“ und „negativ“ „first9raquo; und „second9raquo; (Halbwelle).

Wenn also die erste Halbwelle auf unseren Stromkreis einzuwirken beginnt, beginnen sich die Kondensatoren C1 und C2 aufzuladen. Ihre Ladegeschwindigkeit wird durch Potentiometer R5 begrenzt. Dieses Element ist variabel und mit seiner Hilfe wird die Ausgangsspannung eingestellt. Wenn am Kondensator C1 die zum Öffnen des Dinistors VS3 erforderliche Spannung erscheint, öffnet sich der Dinistor und es fließt Strom durch ihn, mit dessen Hilfe der Thyristor VS1 geöffnet wird. Der Moment des Zusammenbruchs des Dinistors ist der Punkt „a9raquo; auf der im vorherigen Abschnitt des Artikels dargestellten Grafik. Wenn der Spannungswert durch Null geht und der Stromkreis unter der zweiten Halbwelle steht, schließt der Thyristor VS1 und der Vorgang wiederholt sich erneut, nur für den zweiten Dinistor, den Thyristor und den Kondensator. Die Widerstände R3 und R3 dienen zur Begrenzung des Steuerstroms und R1 und R2 zur thermischen Stabilisierung der Schaltung.

Verwendung des Atemreglers im Alltag und Sicherheitsvorkehrungen

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THYRISTOR-SPANNUNGSREGLER

Ich habe diesen Spannungsregler für verschiedene Zwecke zusammengebaut: Regulierung der Motordrehzahl, Änderung der Heiztemperatur des Lötkolbens usw. Der Titel des Artikels scheint möglicherweise nicht ganz korrekt zu sein, und diese Schaltung wird manchmal als Leistungsregler verwendet. Aber hier müssen Sie verstehen, dass im Wesentlichen die Phase angepasst wird. Das heißt, die Zeit, in der die Netzhalbwelle zur Last gelangt. Und einerseits wird die Spannung reguliert (über das Tastverhältnis des Impulses) und andererseits die an die Last abgegebene Leistung.

Es ist zu beachten, dass dieses Gerät am effektivsten mit ohmschen Lasten zurechtkommt – Lampen, Heizungen usw. Es können auch induktive Stromverbraucher angeschlossen werden, ist der Wert jedoch zu klein, sinkt die Zuverlässigkeit der Regelung.

Die Schaltung dieses selbstgebauten Thyristorreglers enthält keine knappen Teile. Bei Verwendung der im Diagramm angegebenen Gleichrichterdioden kann das Gerät unter Berücksichtigung vorhandener Heizkörper einer Belastung von bis zu 5 A (ca. 1 kW) standhalten.

Um die Leistung des angeschlossenen Geräts zu erhöhen, müssen Sie andere Dioden oder Diodenbaugruppen verwenden, die für den von Ihnen benötigten Strom ausgelegt sind.

Auch der Thyristor muss ausgetauscht werden, denn KU202 ist für einen Maximalstrom von bis zu 10A ausgelegt. Unter den leistungsstärkeren werden Haushaltsthyristoren der Serien T122, T132, T142 und anderer ähnlicher Serien empfohlen.

In einem Thyristorregler gibt es nicht so viele Teile; grundsätzlich ist eine montierte Montage akzeptabel, aber auf einer Leiterplatte sieht das Design schöner und praktischer aus. Laden Sie hier die Platinenzeichnung im LAY-Format herunter. Die Zenerdiode D814G kann gegen eine beliebige Zenerdiode mit einer Spannung von 12–15 V ausgetauscht werden.

Als Koffer habe ich das erste Exemplar verwendet, das mir in die Hände fiel – eines, das von der Größe her passte. Um die Last anzuschließen, habe ich den Stecker für den Stecker herausgeholt. Der Regler arbeitet zuverlässig und ändert die Spannung tatsächlich von 0 auf 220 V. Design-Autor: SssaHeKkk.

Thyristor-Spannungsregler, einfache Schaltung, Funktionsprinzip

Ein Thyristor gehört zu den leistungsstärksten Halbleiterbauelementen und wird daher häufig in leistungsstarken Energiewandlern eingesetzt. Es verfügt jedoch über eine eigene spezifische Steuerung: Es kann durch einen Stromimpuls geöffnet werden, schließt jedoch erst, wenn der Strom fast auf Null abfällt (genauer gesagt unter den Haltestrom). Daher werden Thyristoren hauptsächlich zum Schalten von Wechselstrom eingesetzt.

Phasenspannungsregelung

Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Wechselspannung mit Thyristoren zu regeln: Sie können ganze Halbzyklen (oder Perioden) der Wechselspannung vom Reglerausgang durchlassen oder sperren. Und Sie können es nicht zu Beginn der Halbwelle der Netzspannung einschalten, sondern mit einer gewissen Verzögerung – „a“. Während dieser Zeit ist die Spannung am Reglerausgang Null und es wird keine Leistung an den Ausgang übertragen. Im zweiten Teil der Halbwelle leitet der Thyristor Strom und die Eingangsspannung erscheint am Ausgang des Reglers.

Die Verzögerungszeit wird oft auch als Öffnungswinkel des Thyristors bezeichnet. Bei einem Winkel von Null geht also fast die gesamte Spannung vom Eingang zum Ausgang, nur der Abfall am offenen Thyristor geht verloren. Mit zunehmendem Winkel verringert der Thyristor-Spannungsregler die Ausgangsspannung.

Die Regelcharakteristik eines Thyristorwandlers beim Betrieb an einer aktiven Last ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Bei einem Winkel von 90 elektrischen Grad beträgt die Ausgangsspannung die Hälfte der Eingangsspannung, bei einem Winkel von 180 elektrischen Grad. Die Ausgabegrade sind Null.

Basierend auf den Prinzipien der Phasenspannungsregelung ist es möglich, Regelungs-, Stabilisierungs- und Sanftanlaufschaltungen aufzubauen. Für einen sanften Start muss die Spannung schrittweise von Null auf den Maximalwert erhöht werden. Daher sollte der Öffnungswinkel des Thyristors vom Maximalwert bis Null variieren.

Thyristor-Spannungsreglerschaltung

Elementbewertungstabelle

C1 – 0,33 µF Spannung nicht weniger als 16 V;
R1, R2 – 10 kOhm 2W;
R3 – 100 Ohm;
R4 – variabler Widerstand 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.

Die Schaltung ist auf der Basis von Haushaltselementen aufgebaut und kann aus den Teilen zusammengebaut werden, die Funkamateure seit 20 bis 30 Jahren haben. Wenn der Thyristor VS1 und die Dioden VD1-VD4 auf den entsprechenden Kühlern installiert sind, kann der Thyristor-Spannungsregler 10 A an die Last liefern, d. h. bei einer Spannung von 220 V können wir die Spannung an a regeln Belastung von 2,2 kW.

Das Gerät verfügt nur über zwei Leistungskomponenten: eine Diodenbrücke und einen Thyristor. Sie sind für eine Spannung von 400 V und einen Strom von 10 A ausgelegt. Die Diodenbrücke wandelt die Wechselspannung in eine unipolar pulsierende Spannung um und die Phasenregelung der Halbwellen übernimmt der Thyristor.

Ein parametrischer Stabilisator bestehend aus den Widerständen R1, R2 und einer Zenerdiode VD5 begrenzt die dem Steuersystem zugeführte Spannung auf 15 V. Die Reihenschaltung von Widerständen ist erforderlich, um die Durchbruchspannung und die Verlustleistung zu erhöhen.

Ganz am Anfang der Halbwelle der Wechselspannung wird C1 entladen und am Verbindungspunkt R6 und R7 liegt ebenfalls Nullspannung an. Allmählich beginnen die Spannungen an diesen beiden Punkten anzusteigen und je niedriger der Widerstandswert des Widerstands R4 ist, desto schneller übersteigt die Spannung am Emitter von VT1 die Spannung an seiner Basis und öffnet den Transistor.
Die Transistoren VT1, VT2 bilden einen Thyristor mit geringer Leistung. Wenn am Basis-Emitter-Übergang VT1 eine Spannung auftritt, die größer als der Schwellenwert ist, öffnet der Transistor und öffnet VT2. Und VT2 entsperrt den Thyristor.

Die vorgestellte Schaltung ist recht einfach, sie lässt sich auf eine moderne Elementbasis übertragen. Auch eine Reduzierung der Leistung bzw. Betriebsspannung ist mit minimalen Modifikationen möglich.

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Der Thyristor-Spannungsregler ist eine einfache Schaltung und ein einfaches Funktionsprinzip. 15 Kommentare

Da es sich um elektrische Winkel handelt, möchte ich klarstellen: Wenn „a“ um eine halbe Halbwelle (bis zu 90 elektrische Grad) verzögert wird, entspricht die Spannung am Ausgang des Reglers nahezu dem Maximum und beginnt erst abzunehmen, wenn „a“ > 1/2 (>90) ist. In der Grafik ist es rot auf grau geschrieben! Eine halbe Periode ist keine halbe Spannung.
Diese Schaltung hat einen Vorteil: Einfachheit, aber die Phase an den Steuerelementen kann zu schwierigen Konsequenzen führen. Und die Störungen, die durch die Thyristorabschaltung im Stromnetz entstehen, sind beträchtlich. Besonders unter starker Belastung, was den Einsatzbereich dieses Gerätes einschränkt.
Ich sehe nur eines: die Anpassung der Heizelemente und der Beleuchtung in Lager- und Hauswirtschaftsräumen.

Im ersten Bild liegt ein Fehler vor, 10 ms müssten einer Halbwelle entsprechen, und 20 ms müssten der Periodendauer der Netzspannung entsprechen.
Ein Diagramm der Anpassungseigenschaften beim Betrieb mit aktiver Last wurde hinzugefügt.
Anscheinend schreiben Sie über die Steuercharakteristik, wenn die Last ein Gleichrichter mit kapazitivem Filter ist? Dann ja, die Kondensatoren werden mit maximaler Spannung geladen und der Regelbereich liegt zwischen 90 und 180 Grad.

Nicht jeder verfügt über Vorräte an sowjetischen Funkkomponenten. Warum nicht „bürgerliche“ Analoga alter inländischer Halbleiterbauelemente angeben (z. B. 10RIA40M für KU202N)?

Der KU202N-Thyristor wird jetzt für weniger als einen Dollar verkauft (ich weiß nicht, ob er in Produktion ist oder ob alte Bestände ausverkauft werden). Und der 10RIA40M ist teuer; auf Aliexpress verkaufen sie ihn für etwa 15 US-Dollar plus Versand ab 8 US-Dollar. Es ist sinnvoll, 10RIA40M nur dann zu verwenden, wenn Sie ein Gerät mit KU202N reparieren müssen, KU202N jedoch nicht gefunden werden kann.
Für den industriellen Einsatz sind Thyristoren in TO-220- und TO-247-Gehäusen praktischer.
Vor zwei Jahren habe ich einen 8-kW-Wandler gebaut, also habe ich Thyristoren für 2,5 $ gekauft (in einem TO-247-Gehäuse).

Dies ist gemeint, wenn die Spannungsachse (aus irgendeinem Grund mit P gekennzeichnet) wie im 2. Diagramm gezeichnet wird, dann wird es mit den in der Beschreibung angegebenen Graden, Perioden und Halbperioden klarer. Jetzt muss nur noch das Vorzeichen der Wechselspannung am Ausgang entfernt werden (diese wurde bereits durch die Brücke gleichgerichtet) und meine Akribie wird vollkommen zufrieden sein.
KU202N wird jetzt auf Radiomärkten für wirklich ein paar Cent verkauft, und zwar in der Version 2U202N. Jeder, der Bescheid weiß, wird verstehen, dass es sich hierbei um eine militärische Produktion handelt. Vermutlich sind die abgelaufenen Lager-Reparaturteile ausverkauft.

Auf dem Markt kann man, wenn man es aus der Hand nimmt, auch ein gelötetes Teil zu den Neuen zählen.
Sie können einen Thyristor, zum Beispiel KU202N, schnell überprüfen, indem Sie einen einfachen Zeigertester einschalten und den Widerstand auf einer Skala in Ohm messen.
Wir verbinden die Anode des Thyristors mit dem Plus, die Kathode mit dem Minus des Testers, bei einem funktionierenden KU202N sollte es keine Leckage geben.
Nachdem die Steuerelektrode des Thyristors mit der Anode kurzgeschlossen ist, sollte die Nadel des Ohmmeters ausweichen und nach dem Öffnen in dieser Position bleiben.
In seltenen Fällen funktioniert diese Methode nicht. Zum Testen benötigen Sie dann ein Niederspannungsnetzteil, vorzugsweise ein einstellbares, eine Taschenlampenbirne und einen Widerstand.
Zuerst stellen wir die Spannung des Netzteils ein und prüfen, ob die Glühbirne leuchtet, dann schalten wir unseren Thyristor in Reihe mit der Glühbirne und achten dabei auf die Polarität.
Die Glühbirne soll erst aufleuchten, wenn die Anode des Thyristors über einen Widerstand mit der Steuerelektrode kurzgeschlossen wird.
In diesem Fall muss der Widerstand anhand des Nennöffnungsstroms des Thyristors und der Versorgungsspannung ausgewählt werden.
Dies sind die einfachsten Methoden, aber möglicherweise gibt es spezielle Geräte zum Testen von Thyristoren und Triacs.

Die Ausgangsspannung wird durch die Brücke nicht gleichgerichtet, sondern nur für den Steuerkreis.

Der Ausgang ist variabel, die Brücke richtet nur den Steuerkreis gleich.

Ich würde nicht Spannungsregulierung, sondern Leistungsregulierung nennen. Dies ist eine Standard-Dimmerschaltung, die fast jeder zusammengebaut hat. Und sie haben den Kühler auf den Thyristor reduziert. Theoretisch ist das natürlich möglich, aber in der Praxis halte ich es für schwierig, den Wärmeaustausch zwischen Kühler und Thyristor sicherzustellen, um 10 A bereitzustellen.

Welche Schwierigkeiten hat KU202 mit der Wärmeübertragung? Schrauben Sie die Endschraube in den Kühler und fertig! Wenn der Kühler neu ist bzw. die Gewinde nicht locker sind, müssen Sie das KTP nicht einmal schmieren. Die Fläche eines handelsüblichen Heizkörpers (manchmal inklusive) ist exakt auf eine Belastung von 10 A ausgelegt. Keine Theorie, nur Praxis. Das Einzige ist, dass sich die Heizkörper im Freien befinden sollten (gemäß Anleitung), und eine solche Netzwerkverbindung ist problematisch. Deshalb schließen wir es, bauen aber den Kühler ein. Ja, wir lehnen die Gehwege nicht aneinander.

Sag mir, was für ein Kondensator C1 ist -330nF?

Richtiger wäre es wohl, C1 - 0,33 µF zu schreiben; man kann Keramik oder Folie auf eine Spannung von mindestens 16V einstellen.

Alles Gute! Zuerst habe ich Schaltkreise ohne Transistoren zusammengebaut... Eines war schlecht: Der Steuerwiderstand wurde heiß und die Graphitbahnschicht brannte durch. Dann habe ich dieses Diagramm im CT gesammelt. Der erste Versuch war erfolglos – wahrscheinlich aufgrund der hohen Verstärkung der Transistoren selbst. Ich habe es auf MP mit einem Gain von etwa 50 aufgebaut. Es hat ohne Probleme funktioniert! Allerdings gibt es Fragen...

Ich habe auch ohne Transistoren zusammengebaut, aber es wurde nichts erhitzt. Es waren zwei Widerstände und ein Kondensator. Später habe ich auch den Kondensator entfernt. Tatsächlich gab es zwischen der Anode und der Steuerung einen Generator und natürlich eine Brücke. Das habe ich verwendet Stellen Sie die Leistung des Lötkolbens ein, sowohl auf 220 Volt als auch auf den Primärtransformator für einen 12-Volt-Lötkolben und alles funktionierte und wurde nicht heiß. Jetzt liegt es immer noch in gutem Zustand im Schrank. Möglicherweise hatten Sie ein Leck im Kondensator zwischen Kathode und Steuerung für eine Schaltung ohne Transistoren.

Ich habe es auf MP mit einem Gain von ca. 50 aufgebaut. Es funktioniert! Aber es gab noch mehr Fragen...

Bei der Entwicklung eines regelbaren Netzteils ohne Hochfrequenzwandler steht der Entwickler vor dem Problem, dass bei minimaler Ausgangsspannung und großem Laststrom eine große Verlustleistung durch den Stabilisator am Regelelement entsteht. Bisher wurde dieses Problem in den meisten Fällen so gelöst: Man nahm mehrere Anzapfungen an der Sekundärwicklung des Leistungstransformators vor und teilte den gesamten Ausgangsspannungs-Einstellbereich in mehrere Teilbereiche auf. Dieses Prinzip wird in vielen seriellen Netzteilen verwendet, beispielsweise UIP-2 und moderneren. Es ist klar, dass die Verwendung einer Stromquelle mit mehreren Teilbereichen komplizierter wird und auch die Fernsteuerung einer solchen Stromquelle, beispielsweise von einem Computer aus, komplizierter wird.

Es schien mir, dass die Lösung darin bestand, einen gesteuerten Gleichrichter an einem Thyristor zu verwenden, da es möglich wird, eine Stromquelle zu schaffen, die durch einen Knopf zum Einstellen der Ausgangsspannung oder durch ein Steuersignal mit einem Ausgangsspannungs-Einstellbereich von Null (bzw fast von Null) bis zum Maximalwert. Eine solche Stromquelle könnte aus handelsüblichen Teilen hergestellt werden.

Bisher wurden gesteuerte Gleichrichter mit Thyristoren ausführlich in Büchern über Stromversorgungen beschrieben, in der Praxis werden sie in Laborstromversorgungen jedoch kaum eingesetzt. Auch in Amateurausführungen sind sie selten zu finden (außer natürlich bei Ladegeräten für Autobatterien). Ich hoffe, dass diese Arbeit dazu beitragen wird, diesen Zustand zu ändern.

Grundsätzlich können die hier beschriebenen Schaltungen zur Stabilisierung der Eingangsspannung eines Hochfrequenzwandlers eingesetzt werden, wie dies beispielsweise bei den „Electronics Ts432“-Fernsehgeräten der Fall ist. Mit den hier gezeigten Schaltungen lassen sich auch Labornetzteile oder Ladegeräte herstellen.

Ich beschreibe meine Arbeit nicht in der Reihenfolge, in der ich sie ausgeführt habe, sondern in einer mehr oder weniger geordneten Weise. Schauen wir uns zunächst allgemeine Themen an, dann „Niederspannungs“-Designs wie Netzteile für Transistorschaltungen oder das Laden von Batterien und dann „Hochspannungs“-Gleichrichter zur Stromversorgung von Vakuumröhrenschaltungen.

Betrieb eines Thyristorgleichrichters mit kapazitiver Last

In der Literatur wird eine große Anzahl von Thyristor-Leistungsreglern beschrieben, die mit Wechselstrom oder pulsierendem Strom mit einer ohmschen (z. B. Glühlampen) oder induktiven (z. B. einem Elektromotor) Last arbeiten. Die Gleichrichterlast ist normalerweise ein Filter, in dem Kondensatoren zum Glätten von Welligkeiten verwendet werden, sodass die Gleichrichterlast kapazitiver Natur sein kann.

Betrachten wir den Betrieb eines Gleichrichters mit einem Thyristorregler für eine ohmsch-kapazitive Last. Ein Diagramm eines solchen Reglers ist in Abb. dargestellt. 1.

Reis. 1.

Hier ist als Beispiel ein Vollweggleichrichter mit Mittelpunkt dargestellt, der aber auch mit einer anderen Schaltung, beispielsweise einer Brücke, realisiert werden kann. Manchmal regeln Thyristoren zusätzlich die Spannung an der Last U n Sie erfüllen auch die Funktion von Gleichrichterelementen (Ventilen), allerdings ist dieser Modus nicht für alle Thyristoren zulässig (KU202-Thyristoren mit einigen Buchstaben ermöglichen den Betrieb als Ventile). Aus Gründen der Übersichtlichkeit gehen wir davon aus, dass Thyristoren nur zur Regelung der Spannung an der Last dienen U n , und das Richten wird von anderen Geräten durchgeführt.

Das Funktionsprinzip eines Thyristor-Spannungsreglers ist in Abb. dargestellt. 2. Am Ausgang des Gleichrichters (dem Verbindungspunkt der Kathoden der Dioden in Abb. 1) werden Spannungsimpulse erhalten (die untere Halbwelle der Sinuswelle wird „aufgedreht“), angegeben Du hast recht . Welligkeitsfrequenz f p am Ausgang des Vollweggleichrichters ist gleich der doppelten Netzfrequenz, also 100 Hz bei Stromversorgung über das Stromnetz 50 Hz . Die Steuerschaltung liefert Stromimpulse (oder Licht, wenn ein Optothyristor verwendet wird) mit einer bestimmten Verzögerung an die Steuerelektrode des Thyristors t z relativ zum Beginn der Pulsationsperiode, also dem Zeitpunkt, an dem die Gleichrichterspannung ansteigt Du hast recht wird gleich Null.

Reis. 2.

Abbildung 2 zeigt den Fall der Verzögerung t z die Hälfte der Pulsationsperiode überschreitet. In diesem Fall arbeitet die Schaltung mit dem einfallenden Abschnitt einer Sinuswelle. Je länger die Verzögerung beim Einschalten des Thyristors ist, desto niedriger ist die gleichgerichtete Spannung. U n unter Last. Welligkeit der Lastspannung U n durch Filterkondensator geglättet C f . Hier und im Folgenden werden einige Vereinfachungen vorgenommen, wenn es um die Funktionsweise der Schaltungen geht: Der Ausgangswiderstand des Leistungstransformators wird als gleich Null betrachtet, der Spannungsabfall an den Gleichrichterdioden wird nicht berücksichtigt und die Einschaltzeit des Thyristors ist gleich nicht berücksichtigt. Es stellt sich heraus, dass die Filterkapazität aufgeladen wird C f geschieht wie augenblicklich. In der Realität dauert das Aufladen des Filterkondensators nach dem Anlegen eines Triggerimpulses an die Steuerelektrode des Thyristors einige Zeit, die jedoch normalerweise deutlich kürzer ist als die Pulsationsperiode T p.

Stellen Sie sich nun die Verzögerung beim Einschalten des Thyristors vor t z gleich der halben Pulsationsperiode (siehe Abb. 3). Dann schaltet der Thyristor ein, wenn die Spannung am Gleichrichterausgang das Maximum durchläuft.

Reis. 3.

In diesem Fall die Lastspannung U n wird auch am größten sein, ungefähr so, als ob es keinen Thyristorregler im Stromkreis gäbe (wir vernachlässigen den Spannungsabfall am offenen Thyristor).

Hier stoßen wir auf ein Problem. Nehmen wir an, wir wollen die Lastspannung von nahezu Null auf den höchsten Wert regeln, der mit dem vorhandenen Leistungstransformator erreicht werden kann. Dazu ist es unter Berücksichtigung der zuvor getroffenen Annahmen erforderlich, GENAU in dem Moment Triggerimpulse an den Thyristor anzulegen, in denen dies der Fall ist Du hast recht durchläuft ein Maximum, d.h. t z = T p /2. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Thyristor nicht sofort öffnet, sondern den Filterkondensator auflädt C f benötigt ebenfalls etwas Zeit, der Auslöseimpuls muss etwas FRÜHER als die halbe Pulsationsperiode abgegeben werden, d.h. t z< T п /2. Das Problem besteht darin, dass erstens schwer zu sagen ist, um wie viel früher, da dies von Faktoren abhängt, die bei der Berechnung, beispielsweise der Einschaltzeit einer bestimmten Thyristorinstanz oder der Gesamteinschaltzeit, nur schwer genau berücksichtigt werden können (unter Berücksichtigung von Induktivitäten) Ausgangswiderstand des Leistungstransformators. Zweitens, auch wenn die Schaltung absolut genau berechnet und eingestellt ist, die Einschaltverzögerungszeit t z , Netzfrequenz und damit Frequenz und Periode T p Welligkeit, Einschaltzeit des Thyristors und andere Parameter können sich im Laufe der Zeit ändern. Daher, um die höchste Spannung an der Last zu erhalten U n Es besteht der Wunsch, den Thyristor viel früher als nach der Hälfte der Pulsationsperiode einzuschalten.

Nehmen wir an, dass wir genau das getan haben, d. h. wir haben die Verzögerungszeit eingestellt t z viel weniger T p /2. Diagramme, die den Betrieb der Schaltung in diesem Fall charakterisieren, sind in Abb. dargestellt. 4. Beachten Sie, dass der Thyristor, wenn er vor der Hälfte der Halbwelle öffnet, im geöffneten Zustand bleibt, bis der Ladevorgang des Filterkondensators abgeschlossen ist C f (siehe den ersten Impuls in Abb. 4).

Reis. 4.

Es stellt sich heraus, dass es eine kurze Verzögerungszeit gibt t z Es kann zu Schwankungen in der Ausgangsspannung des Reglers kommen. Sie treten auf, wenn zum Zeitpunkt des Anlegens des Triggerimpulses an den Thyristor die Spannung an der Last abnimmt U n Am Ausgang des Gleichrichters liegt mehr Spannung an Du hast recht . In diesem Fall steht der Thyristor unter Sperrspannung und kann unter dem Einfluss eines Zündimpulses nicht öffnen. Möglicherweise fehlen ein oder mehrere Triggerimpulse (siehe zweiter Impuls in Abbildung 4). Das nächste Einschalten des Thyristors erfolgt, wenn der Filterkondensator entladen ist und im Moment des Anlegens des Steuerimpulses der Thyristor unter Gleichspannung steht.

Der wohl gefährlichste Fall ist, wenn jeder zweite Puls fehlt. In diesem Fall fließt ein Gleichstrom durch die Wicklung des Leistungstransformators, unter dessen Einfluss der Transformator ausfallen kann.

Um das Auftreten eines Oszillationsprozesses im Thyristor-Reglerkreis zu vermeiden, ist es wahrscheinlich möglich, auf die Impulssteuerung des Thyristors zu verzichten, aber in diesem Fall wird der Steuerkreis komplizierter oder unwirtschaftlicher. Daher hat der Autor eine Thyristor-Reglerschaltung entwickelt, bei der der Thyristor normalerweise durch Steuerimpulse angesteuert wird und kein Schwingvorgang auftritt. Ein solches Diagramm ist in Abb. dargestellt. 5.

Reis. 5.

Hier wird der Thyristor auf den Startwiderstand geladen R p , und der Filterkondensator C R n über Startdiode verbunden VD S . In einer solchen Schaltung startet der Thyristor unabhängig von der Spannung am Filterkondensator C f .Nach dem Anlegen eines Zündimpulses an den Thyristor beginnt dessen Anodenstrom zunächst durch den Zündwiderstand zu fließen R p und dann, wenn die Spannung anliegt R p wird die Lastspannung überschreiten U n , die Startdiode öffnet VD S und der Anodenstrom des Thyristors lädt den Filterkondensator wieder auf C f . Widerstand R p Dieser Wert wird ausgewählt, um einen stabilen Start des Thyristors mit einer minimalen Verzögerungszeit des Triggerimpulses zu gewährleisten t z . Es ist klar, dass am Startwiderstand etwas Leistung nutzlos verloren geht. Daher ist es in der obigen Schaltung vorzuziehen, Thyristoren mit einem niedrigen Haltestrom zu verwenden, dann ist es möglich, einen großen Anlaufwiderstand zu verwenden und Leistungsverluste zu reduzieren.

Schema in Abb. 5 hat den Nachteil, dass der Laststrom über eine zusätzliche Diode fließt VD S , bei dem ein Teil der gleichgerichteten Spannung nutzlos verloren geht. Dieser Nachteil kann durch den Anschluss eines Startwiderstands behoben werden R p an einen separaten Gleichrichter. Schaltung mit separatem Steuergleichrichter, aus dem der Startkreis und der Startwiderstand gespeist werden R p in Abb. dargestellt. 6. In dieser Schaltung können die Steuergleichrichterdioden leistungsarm sein, da der Laststrom nur durch den Leistungsgleichrichter fließt.

Reis. 6.

Niederspannungsnetzteile mit Thyristorregler

Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung verschiedener Ausführungen von Niederspannungsgleichrichtern mit Thyristorregler. Bei der Herstellung habe ich die Schaltung eines Thyristorreglers zugrunde gelegt, der in Geräten zum Laden von Autobatterien verwendet wird (siehe Abb. 7). Dieses Schema wurde von meinem verstorbenen Kameraden A.G. Spiridonov erfolgreich angewendet.

Reis. 7.

Die im Diagramm (Abb. 7) eingekreisten Elemente wurden auf einer kleinen Leiterplatte installiert. In der Literatur werden mehrere ähnliche Schemata beschrieben; die Unterschiede zwischen ihnen sind minimal, hauptsächlich in der Art und Bewertung der Teile. Die Hauptunterschiede sind:

1. Es werden Zeitkondensatoren unterschiedlicher Kapazität verwendet, d. h. statt 0,5M F setze 1 M F und dementsprechend ein variabler Widerstand mit einem anderen Wert. Um den Thyristor in meinen Schaltkreisen zuverlässig zu starten, habe ich einen 1-Kondensator verwendetM F.

2. Parallel zum Zeitkondensator müssen Sie keinen Widerstand (3) installieren k Win Abb. 7). Es ist klar, dass in diesem Fall ein variabler Widerstand von 15 möglicherweise nicht erforderlich ist k W, und zwar in einer anderen Größenordnung. Welchen Einfluss der Widerstand parallel zum Zeitkondensator auf die Stabilität der Schaltung hat, habe ich noch nicht herausgefunden.

3. Die meisten in der Literatur beschriebenen Schaltungen verwenden Transistoren der Typen KT315 und KT361. Manchmal versagen sie, deshalb habe ich in meinen Schaltkreisen leistungsstärkere Transistoren vom Typ KT816 und KT817 verwendet.

4. Zum Basisanschlusspunkt PNP- und NPN-Kollektor Transistoren kann ein Teiler aus Widerständen unterschiedlicher Größe angeschlossen werden (10 k W und 12 k W in Abb. 7).

5. Im Stromkreis der Thyristor-Steuerelektrode kann eine Diode eingebaut werden (siehe Diagramme unten). Diese Diode eliminiert den Einfluss des Thyristors auf den Steuerkreis.

Das Diagramm (Abb. 7) dient als Beispiel; mehrere ähnliche Diagramme mit Beschreibungen finden Sie im Buch „Chargers and Start-Chargers: Information Review for Car Enthusiasts / Comp. A. G. Khodasevich, T. I. Khodasevich -M.:NT Press, 2005.“ Das Buch besteht aus drei Teilen, es enthält fast alle Ladegeräte in der Geschichte der Menschheit.

Die einfachste Schaltung eines Gleichrichters mit Thyristor-Spannungsregler ist in Abb. dargestellt. 8.

Reis. 8.

Diese Schaltung verwendet einen Vollwellen-Mittelpunktgleichrichter, da sie weniger Dioden enthält, sodass weniger Kühlkörper erforderlich sind und eine höhere Effizienz erzielt wird. Der Leistungstransformator verfügt über zwei Sekundärwicklungen für Wechselspannung 15 V . Der Thyristor-Steuerkreis besteht hier aus Kondensator C1 und Widerständen R 1- R 6, Transistoren VT 1 und VT 2, Diode VD 3.

Betrachten wir die Funktionsweise der Schaltung. Der Kondensator C1 wird über einen variablen Widerstand aufgeladen R 2 und konstantes R 1. Wenn die Spannung am Kondensator anliegt C 1 wird die Spannung am Widerstandsanschlusspunkt überschreiten R 4 und R 5, Transistor öffnet VT 1. Transistor-Kollektorstrom VT 1 öffnet VT 2. Im Gegenzug der Kollektorstrom VT 2 öffnet VT 1. Dadurch öffnen sich die Transistoren lawinenartig und der Kondensator entlädt sich C 1 V Thyristor-Steuerelektrode VS 1. Dadurch entsteht ein auslösender Impuls. Veränderung durch variablen Widerstand R 2 Triggerimpulsverzögerungszeit, die Ausgangsspannung der Schaltung kann eingestellt werden. Je größer dieser Widerstand ist, desto langsamer lädt sich der Kondensator auf. C 1 ist die Verzögerungszeit des Triggerimpulses länger und die Ausgangsspannung an der Last geringer.

Ständiger Widerstand R 1, in Reihe geschaltet mit Variable R 2 begrenzt die minimale Impulsverzögerungszeit. Wenn er stark reduziert ist, dann an der Minimalposition des variablen Widerstands R 2, die Ausgangsspannung wird abrupt verschwinden. Deshalb R 1 ist so gewählt, dass die Schaltung stabil arbeitet R 2 in der Position mit minimalem Widerstand (entspricht der höchsten Ausgangsspannung).

Die Schaltung nutzt Widerstand R 5 Leistung 1 W nur weil es zur Hand war. Es wird wahrscheinlich ausreichen, es zu installieren R 5 Leistung 0,5 W.

Widerstand R 3 ist installiert, um den Einfluss von Störungen auf den Betrieb des Steuerkreises zu eliminieren. Ohne sie funktioniert die Schaltung, reagiert aber beispielsweise empfindlich auf Berührungen der Anschlüsse der Transistoren.

Diode VD 3 eliminiert den Einfluss des Thyristors auf den Steuerkreis. Ich habe es durch Erfahrung getestet und war überzeugt, dass mit einer Diode die Schaltung stabiler arbeitet. Kurz gesagt, es besteht kein Grund zum Sparen, es ist einfacher, den D226, dessen Reserven unerschöpflich sind, zu installieren und ein zuverlässig funktionierendes Gerät zu erstellen.

Widerstand R 6 im Thyristor-Steuerelektrodenkreis VS 1 erhöht die Zuverlässigkeit seines Betriebs. Manchmal wird dieser Widerstand auf einen größeren Wert oder gar nicht eingestellt. Der Stromkreis funktioniert normalerweise ohne, aber der Thyristor kann aufgrund von Störungen und Undichtigkeiten im Steuerelektrodenstromkreis spontan öffnen. ich habe installiert R 6 Größe 51 Wwie in den Referenzdaten für Thyristoren KU202 empfohlen.

Widerstand R 7 und Diode VD 4 ermöglichen ein sicheres Starten des Thyristors mit einer kurzen Verzögerungszeit des Zündimpulses (siehe Abb. 5 und Erläuterungen dazu).

Kondensator C 2 glättet Spannungswelligkeiten am Ausgang der Schaltung.

Als Last diente bei den Experimenten mit dem Regler eine Lampe aus einem Autoscheinwerfer.

Eine Schaltung mit einem separaten Gleichrichter zur Versorgung der Steuerkreise und zum Starten des Thyristors ist in Abb. dargestellt. 9.

Reis. 9.

Der Vorteil dieses Schemas besteht in der geringeren Anzahl an Leistungsdioden, die auf Heizkörpern installiert werden müssen. Beachten Sie, dass die Dioden D242 des Leistungsgleichrichters über Kathoden verbunden sind und auf einem gemeinsamen Strahler installiert werden können. Die mit seinem Körper verbundene Anode des Thyristors ist mit dem „Minus“ der Last verbunden.

Der Schaltplan dieser Version des gesteuerten Gleichrichters ist in Abb. dargestellt. 10.

Reis. 10.

Es kann verwendet werden, um Ausgangsspannungswelligkeiten zu glätten L.C. -Filter. Das Diagramm eines gesteuerten Gleichrichters mit einem solchen Filter ist in Abb. dargestellt. elf.

Reis. elf.

Ich habe mich genau beworben L.C. -Filter aus folgenden Gründen:

1. Es ist widerstandsfähiger gegen Überlastungen. Ich habe eine Schaltung für ein Labornetzteil entwickelt, daher ist eine Überlastung durchaus möglich. Ich stelle fest, dass selbst wenn Sie eine Art Schutzschaltung erstellen, diese eine gewisse Reaktionszeit hat. Während dieser Zeit darf die Stromquelle nicht ausfallen.

2. Wenn Sie einen Transistorfilter herstellen, fällt mit Sicherheit etwas Spannung am Transistor ab, sodass der Wirkungsgrad niedrig ist und der Transistor möglicherweise einen Kühlkörper benötigt.

Der Filter verwendet eine Seriendrossel D255V.

Betrachten wir mögliche Modifikationen des Thyristor-Steuerkreises. Der erste davon ist in Abb. dargestellt. 12.

Reis. 12.

Typischerweise besteht die Zeitschaltung eines Thyristorreglers aus einem Zeitkondensator und einem variablen Widerstand, die in Reihe geschaltet sind. Manchmal ist es praktisch, einen Stromkreis so aufzubauen, dass einer der Anschlüsse des variablen Widerstands mit dem „Minus“ des Gleichrichters verbunden ist. Dann können Sie einen variablen Widerstand parallel zum Kondensator einschalten, wie in Abbildung 12 dargestellt. Wenn sich der Motor gemäß der Schaltung in der unteren Position befindet, fließt der Hauptteil des Stroms durch den Widerstand 1.1 k Wgelangt in den Zeitkondensator 1MF und lädt es schnell auf. In diesem Fall startet der Thyristor an den „Spitzen“ der gleichgerichteten Spannungspulsationen oder etwas früher und die Ausgangsspannung des Reglers ist am höchsten. Befindet sich der Motor laut Schaltung in der oberen Position, ist der Zeitkondensator kurzgeschlossen und die an ihm anliegende Spannung öffnet die Transistoren niemals. In diesem Fall ist die Ausgangsspannung Null. Durch Ändern der Position des Motors mit variablem Widerstand können Sie die Stärke des Stroms, der den Zeitkondensator lädt, und damit die Verzögerungszeit der Triggerimpulse ändern.

Manchmal ist es notwendig, einen Thyristorregler nicht über einen variablen Widerstand, sondern über einen anderen Stromkreis (Fernbedienung, Steuerung über einen Computer) zu steuern. Es kommt vor, dass Teile des Thyristorreglers unter Hochspannung stehen und ein direkter Anschluss daran gefährlich ist. In diesen Fällen kann anstelle eines variablen Widerstands ein Optokoppler verwendet werden.

Reis. 13.

Ein Beispiel für den Anschluss eines Optokopplers an eine Thyristor-Reglerschaltung ist in Abb. dargestellt. 13. Hier wird ein Transistor-Optokoppler vom Typ 4 verwendet N 35. Die Basis seines Fototransistors (Pin 6) ist über einen Widerstand mit dem Emitter (Pin 4) verbunden. Dieser Widerstand bestimmt den Übertragungskoeffizienten des Optokopplers, seine Geschwindigkeit und seine Widerstandsfähigkeit gegenüber Temperaturänderungen. Der Autor hat den Regler mit einem im Diagramm angegebenen Widerstand von 100 getestet k W, während sich herausstellte, dass die Abhängigkeit der Ausgangsspannung von der Temperatur NEGATIV war, d. h. wenn der Optokoppler stark erhitzt wurde (die Polyvinylchlorid-Isolierung der Drähte schmolz), nahm die Ausgangsspannung ab. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die LED-Leistung bei Erwärmung abnimmt. Der Autor dankt S. Balashov für Ratschläge zur Verwendung von Transistor-Optokopplern.

Reis. 14.

Bei der Anpassung der Thyristor-Steuerschaltung ist es manchmal sinnvoll, die Ansprechschwelle der Transistoren anzupassen. Ein Beispiel für eine solche Anpassung ist in Abb. dargestellt. 14.

Betrachten wir auch ein Beispiel einer Schaltung mit einem Thyristorregler für eine höhere Spannung (siehe Abb. 15). Der Stromkreis wird von der Sekundärwicklung des Leistungstransformators TSA-270-1 gespeist und liefert eine Wechselspannung von 32 V . Für diese Spannung sind die im Diagramm angegebenen Nennwerte ausgewählt.

Reis. 15.

Schema in Abb. Mit 15 können Sie die Ausgangsspannung von 5 stufenlos anpassen V bis 40 V , was für die meisten Halbleitergeräte ausreichend ist, sodass diese Schaltung als Grundlage für die Herstellung eines Labornetzteils verwendet werden kann.

Der Nachteil dieser Schaltung besteht darin, dass am Startwiderstand recht viel Leistung abgeführt werden muss R 7. Es ist klar, dass je niedriger der Haltestrom des Thyristors ist, desto größer ist der Wert und desto geringer ist die Leistung des Anlaufwiderstands R 7. Daher werden hier vorzugsweise Thyristoren mit geringem Haltestrom eingesetzt.

Zusätzlich zu herkömmlichen Thyristoren kann in der Thyristor-Reglerschaltung ein Optothyristor verwendet werden. In Abb. 16. zeigt ein Diagramm mit einem Optothyristor TO125-10.

Reis. 16.

Hier wird einfach der Optothyristor anstelle des üblichen eingeschaltet, aber seitdem sein Photothyristor und seine LED sind voneinander isoliert; die Schaltungen für den Einsatz in Thyristorreglern können unterschiedlich sein. Beachten Sie, dass sich aufgrund des geringen Haltestroms der TO125-Thyristoren der Anlaufwiderstand erhöht R 7 benötigt weniger Strom als die Schaltung in Abb. 15. Da der Autor befürchtete, die Optothyristor-LED durch große Impulsströme zu beschädigen, wurde der Widerstand R6 in die Schaltung einbezogen. Wie sich herausstellte, funktioniert die Schaltung ohne diesen Widerstand, und ohne ihn funktioniert die Schaltung bei niedrigen Ausgangsspannungen besser.

Hochspannungsnetzteile mit Thyristorregler

Bei der Entwicklung von Hochspannungsnetzteilen mit Thyristorregler wurde die von V.P. Burenkov (PRZ) entwickelte Optothyristor-Steuerschaltung für Schweißgeräte zugrunde gelegt. Für diese Schaltung wurden Leiterplatten entwickelt und produziert. Der Autor dankt V. P. Burenkov für ein Muster einer solchen Tafel. Das Diagramm eines der Prototypen eines einstellbaren Gleichrichters unter Verwendung einer von Burenkov entworfenen Platine ist in Abb. dargestellt. 17.

Reis. 17.

Die auf der Leiterplatte verbauten Teile sind im Diagramm mit einer gestrichelten Linie umkreist. Wie aus Abb. ersichtlich ist. 16, Dämpfungswiderstände sind auf der Platine verbaut R 1 und R 2, Gleichrichterbrücke VD 1 und Zenerdioden VD 2 und VD 3. Diese Teile sind für eine 220-V-Stromversorgung ausgelegt V . Um die Thyristor-Reglerschaltung ohne Änderungen an der Leiterplatte zu testen, wurde ein TBS3-0,25U3-Leistungstransformator verwendet, dessen Sekundärwicklung so angeschlossen ist, dass ihm die Wechselspannung 200 entnommen wird V , also nahe der normalen Versorgungsspannung der Platine. Die Steuerschaltung funktioniert ähnlich wie oben beschrieben, d. h. der Kondensator C1 wird über einen Trimmerwiderstand aufgeladen R 5 und einen variablen Widerstand (außerhalb der Platine installiert), bis die Spannung an ihm die Spannung an der Basis des Transistors übersteigt VT 2, danach die Transistoren VT 1 und VT2 öffnen sich und der Kondensator C1 wird über die geöffneten Transistoren und die LED des Optokoppler-Thyristors entladen.

Der Vorteil dieser Schaltung besteht in der Möglichkeit, die Spannung, bei der die Transistoren öffnen, einzustellen (mit R 4) sowie der Mindestwiderstand im Zeitschaltkreis (mit R 5). Wie die Praxis zeigt, ist die Möglichkeit, solche Anpassungen vorzunehmen, sehr nützlich, insbesondere wenn die Schaltung amateurhaft aus zufälligen Teilen zusammengesetzt wird. Mit den Trimmern R4 und R5 können Sie eine Spannungsregelung in einem weiten Bereich und einen stabilen Betrieb des Reglers erreichen.

Mit dieser Schaltung begann ich meine Forschungs- und Entwicklungsarbeit zur Entwicklung eines Thyristorreglers. Darin wurden die fehlenden Zündimpulse entdeckt, als der Thyristor mit einer kapazitiven Last betrieben wurde (siehe Abb. 4). Der Wunsch, die Stabilität des Reglers zu erhöhen, führte zum Erscheinen der Schaltung in Abb. 18. Darin testete der Autor die Funktion eines Thyristors mit Startwiderstand (siehe Abb. 5).

Reis. 18.

Im Diagramm von Abb. 18. Es wird die gleiche Platine wie in der Schaltung in Abb. verwendet. 17, nur die Diodenbrücke wurde daraus entfernt, weil Hierbei wird ein gemeinsamer Gleichrichter für den Last- und Steuerkreis verwendet. Beachten Sie, dass im Diagramm in Abb. 17 Startwiderstand wurde aus mehreren parallel geschalteten ausgewählt, um den maximal möglichen Wert dieses Widerstands zu bestimmen, bei dem die Schaltung stabil zu arbeiten beginnt. Zwischen der Optothyristor-Kathode und dem Filterkondensator ist ein Drahtwiderstand 10 geschaltetW. Es wird benötigt, um Stromstöße durch den Optoristor zu begrenzen. Bis dieser Widerstand erreicht war, leitete der Optothyristor nach Drehen des variablen Widerstandsknopfs eine oder mehrere ganze Halbwellen gleichgerichteter Spannung an die Last weiter.

Basierend auf den durchgeführten Versuchen wurde eine praxistaugliche Gleichrichterschaltung mit Thyristorregler entwickelt. Es ist in Abb. dargestellt. 19.

Reis. 19.

Reis. 20.

PCB SCR 1 M 0 (Abb. 20) ist für den Einbau moderner kleiner Elektrolytkondensatoren und Drahtwiderstände in Keramikgehäusen dieses Typs konzipiert S.Q.P. . Der Autor dankt R. Peplov für seine Hilfe bei der Herstellung und Prüfung dieser Leiterplatte.

Da der Autor einen Gleichrichter mit der höchsten Ausgangsspannung von 500 entwickelt hat V , war es notwendig, eine gewisse Reserve in der Ausgangsspannung für den Fall eines Abfalls der Netzwerkspannung zu haben. Es stellte sich heraus, dass es möglich war, die Ausgangsspannung zu erhöhen, indem man die Wicklungen des Leistungstransformators umschaltete, wie in Abb. 21.

Reis. 21.

Ich stelle auch fest, dass das Diagramm in Abb. 19 und Tafel Abb. 20 sind unter Berücksichtigung der Möglichkeit ihrer Weiterentwicklung konzipiert. Tun Sie dies an der Tafel SCR 1 M 0 gibt es zusätzliche Leitungen vom gemeinsamen Kabel GND 1 und GND 2, vom Gleichrichter DC 1

Entwicklung und Installation eines Gleichrichters mit Thyristorregler SCR 1 M 0 wurden gemeinsam mit Student R. Pelov an der PSU durchgeführt. C Mit seiner Hilfe wurden Fotos des Moduls gemacht SCR 1 M 0 und Oszillogramme.

Reis. 22. Ansicht des SCR 1 M-Moduls 0 von der Teileseite

Reis. 23. Modulansicht SCR 1 M 0 Lötseite

Reis. 24. Modulansicht SCR 1 M 0 Seite

Tabelle 1. Oszillogramme bei niedriger Spannung

NEIN.	Minimale Spannungsreglerposition	Nach dem Schema	Anmerkungen
		An der VD5-Kathode	5 V/Div 2 ms/Div
		Am Kondensator C1	2 V/Div 2 ms/Div
		d.h. Anschlüsse R2 und R3	2 V/Div 2 ms/Div
		An der Anode des Thyristors	100 V/Div 2 ms/Div
		An der Thyristorkathode	50 V/Div 2 ms/De

Tabelle 2. Oszillogramme bei durchschnittlicher Spannung

NEIN.	Mittelstellung des Spannungsreglers	Nach dem Schema	Anmerkungen
		An der VD5-Kathode	5 V/Div 2 ms/Div
		Am Kondensator C1	2 V/Div 2 ms/Div
		d.h. Anschlüsse R2 und R3	2 V/Div 2 ms/Div
		An der Anode des Thyristors	100 V/Div 2 ms/Div
		An der Thyristorkathode	100 V/Div 2 ms/Div

Tabelle 3. Oszillogramme bei maximaler Spannung

NEIN.	Maximale Spannungsreglerposition	Nach dem Schema	Anmerkungen
		An der VD5-Kathode	5 V/Div 2 ms/Div
		Am Kondensator C1	1 V/Div 2 ms/Div
		d.h. Anschlüsse R2 und R3	2 V/Div 2 ms/Div
		An der Anode des Thyristors	100 V/Div 2 ms/Div
		An der Thyristorkathode	100 V/Div 2 ms/Div

Um diesen Nachteil zu beseitigen, wurde die Reglerschaltung geändert. Es wurden zwei Thyristoren eingebaut – jeder für seine eigene Halbwelle. Mit diesen Änderungen wurde die Schaltung mehrere Stunden lang getestet und es wurden keine „Emissionen“ festgestellt.

Reis. 25. SCR 1 M 0-Schaltung mit Modifikationen