Preprost tiristorski regulator moči z lastnimi rokami. Sheme tiristorskih regulatorjev

Vsebina:

V sodobnih amaterskih radijskih vezjih se pogosto uporabljajo različne vrste delov, vključno s tiristorskim krmilnikom moči. Najpogosteje se ta del uporablja v spajkalnikih za 25-40 vatov, ki se v normalnih pogojih zlahka pregrejejo in postanejo neuporabni. Ta problem je enostavno rešljiv z regulatorjem moči, ki omogoča nastavitev natančne temperature.

Uporaba tiristorskih regulatorjev

Tiristorski regulatorji moči se praviloma uporabljajo za izboljšanje delovanja običajnih spajkalnikov. Sodobni modeli, opremljeni s številnimi funkcijami, so dragi, njihova uporaba pa bo pri majhnih količinah neučinkovita. Zato bi bilo bolj primerno opremiti običajen spajkalnik s tiristorskim regulatorjem.

Tiristorski regulator moči se pogosto uporablja v sistemih razsvetljave. V praksi gre za navadna stenska stikala z vrtljivim gumbom. Vendar pa lahko takšne naprave normalno delujejo le z običajnimi žarnicami z žarilno nitko. Za sodobne kompaktne fluorescentne sijalke so popolnoma nesprejemljive zaradi usmerniškega mostu, ki se nahaja v njih z elektrolitskim kondenzatorjem. Tiristor preprosto ne bo deloval v povezavi s tem vezjem.

Enake nepredvidljive rezultate dobimo, ko poskušamo prilagoditi svetlost LED svetilk. Zato bi bila za nastavljiv vir svetlobe najboljša možnost uporaba običajnih žarnic z žarilno nitko.

Obstajajo tudi druge aplikacije za tiristorske regulatorje moči. Med njimi je treba omeniti možnost prilagajanja ročnega električnega orodja. Regulacijske naprave so nameščene znotraj ohišij in vam omogočajo spreminjanje števila vrtljajev vrtalnika, izvijača, luknjača in drugih orodij.

Načelo delovanja tiristorja

Delovanje regulatorjev moči je tesno povezano z načelom delovanja tiristorja. Na radijskih tokokrogih je označen z ikono, ki spominja na običajno diodo. Za vsak tiristor je značilna enosmerna prevodnost in s tem sposobnost usmerjanja izmeničnega toka. Sodelovanje v tem procesu postane možno, če se na krmilno elektrodo uporabi pozitivna napetost. Sama krmilna elektroda se nahaja na strani katode. V zvezi s tem je bil tiristor prej imenovan nadzorovana dioda. Preden se poda krmilni impulz, bo tiristor zaprt v kateri koli smeri.

Da bi vizualno določili zdravje tiristorja, ga priključite na skupno vezje z LED preko konstantnega napetostnega vira 9 voltov. Poleg tega je z LED diodo povezan omejevalni upor. Poseben gumb zapre vezje in napetost iz delilnika se napaja na krmilno elektrodo tiristorja. Posledično se tiristor odpre in LED začne oddajati svetlobo.

Ko gumb spustite, ko ga ne držite več v pritisnjenem položaju, mora svetiti še naprej. Če gumb pritisnete znova ali večkrat, se ne spremeni nič - LED bo še vedno svetila z enako svetlostjo. To kaže na odprto stanje tiristorja in njegovo tehnično uporabnost. V odprtem položaju bo, dokler se takšno stanje pod vplivom zunanjih vplivov ne prekine.

V nekaterih primerih lahko pride do izjem. To pomeni, da ko pritisnete gumb, LED zasveti, in ko gumb spustite, ugasne. To stanje postane možno zaradi toka, ki teče skozi LED, katerega vrednost je manjša od zadrževalnega toka tiristorja. Za pravilno delovanje vezja je priporočljivo zamenjati LED z žarnico z žarilno nitko, kar bo povečalo tok. Druga možnost bi bila izbira tiristorja, ki bo imel manjši zadrževalni tok. Parameter zadrževalnega toka za različne tiristorje je lahko z velikim razmikom, v takih primerih je treba izbrati element za vsako specifično vezje.

Shema najpreprostejšega regulatorja moči

Tiristor sodeluje pri usmerjanju izmenične napetosti na enak način kot navadna dioda. To vodi do majhnega polvalovnega usmerjanja s sodelovanjem enega tiristorja. Da bi dosegli želeni rezultat, regulatorji moči nadzorujejo dva pol-cikla omrežne napetosti. To postane mogoče zaradi protivzporedne povezave tiristorjev. Poleg tega se tiristorji lahko vključijo v diagonalno vezje usmerniškega mostu.

Najenostavnejše vezje tiristorskega regulatorja moči je najbolje obravnavati na primeru prilagajanja moči spajkalnika. Nima smisla začeti prilagajanja neposredno od nič. V zvezi s tem je mogoče regulirati samo en polovični cikel pozitivne omrežne napetosti. Prehod negativnega polcikla se izvede skozi diodo, brez kakršnih koli sprememb, neposredno na spajkalnik, ki mu zagotavlja polovično moč.

Prehod pozitivnega pol cikla se pojavi skozi tiristor, zaradi česar se izvede nastavitev. Tiristorsko krmilno vezje vsebuje najpreprostejše elemente v obliki uporov in kondenzatorja. Kondenzator se polni iz zgornje žice vezja, preko uporov in kondenzatorja, bremena in spodnje žice vezja.

Krmilna elektroda tiristorja je povezana s pozitivnim priključkom kondenzatorja. Ko se napetost na kondenzatorju dvigne na vrednost, ki vam omogoča vklop tiristorja, se odpre. Posledično se del pozitivnega polcikla napetosti prenese na breme. Istočasno se kondenzator prazni in pripravlja na naslednji cikel.

Za nadzor stopnje polnjenja kondenzatorja se uporablja spremenljivi upor. Čim hitreje se kondenzator napolni do vrednosti napetosti, pri kateri se odpre tiristor, tem prej se tiristor odpre. Zato bo obremenitvi dostavljen večji del pozitivnega polcikla napetosti. To vezje, ki uporablja tiristorski regulator moči, služi kot osnova za druga vezja, ki se uporabljajo na različnih področjih.

Tiristorski regulator moči naredite sami

Prijatelji, pozdravljam vas! Danes želim govoriti o najpogostejših domačih radijskih amaterjih. Govorili bomo o tiristorskem regulatorju moči.Zaradi sposobnosti tiristorja, da se takoj odpre in zapre, se uspešno uporablja v različnih domačih izdelkih. Hkrati ima nizko toplotno disipacijo. Vezje tiristorskega regulatorja moči je dobro znano, vendar ima razliko od podobnih vezij. Vezje je zasnovano tako, da ob prvi priključitvi naprave na omrežje ni tokovnega udara skozi tiristor, tako da nevarni tok ne teče skozi breme.

Prej sem govoril o tem, v katerem se tiristor uporablja kot krmilna naprava. Ta krmilnik lahko nadzoruje obremenitev 2 kilovatov. Če se močnostne diode in tiristor zamenjajo z močnejšimi analogi, se lahko obremenitev večkrat poveča. In ta regulator moči bo mogoče uporabiti za električni grelni element. Uporabljam ta domači sesalnik.

Shema regulatorja moči na tiristorju

Sama shema je preprosta za sramoto. Mislim, da ni vredno razlagati, kako deluje:

Podrobnosti o napravi:

Diode; KD 202R, štiri usmerniške diode za tok najmanj 5 amperov
tiristor; KU 202N ali drugo s tokom najmanj 10 amperov
tranzistor; KT 117B
spremenljivi upor; 10 Kom, ena
Trimer upor; 1 soba, ena
Upori so konstantni; 39 Kom, dva vata, dva kosa
Zener dioda: D 814D, ena
Upori so konstantni; 1,5 kΩ, 300 ohmov, 100 kΩ
Kondenzatorji; 0,047 Mk, 0,47 Mk
varovalka; 10 A, ena

Tiristorski regulator moči naredite sami

Končana naprava, sestavljena po tej shemi, izgleda takole:

Ker v vezju ni veliko delov, lahko uporabite zgibno namestitev. Uporabil sem natisnjeno:

Regulator moči, sestavljen po tej shemi, je zelo zanesljiv. Sprva je bil ta tiristorski regulator uporabljen za izpušni ventilator. To shemo sem implementiral pred približno 10 leti. Na začetku nisem uporabljal hladilnih teles, saj je poraba toka ventilatorja zelo majhna. Potem sem tega začel uporabljati za 1600-vatni sesalnik. Brez radiatorjev bi se močnostni deli močno segrevali, prej ali slej bi odpovedali. Toda tudi brez radiatorjev je ta naprava delovala 10 let. Dokler ni pregorel tiristor. Sprva sem uporabil tiristor TS-10:

Zdaj sem se odločil namestiti hladilnike. Ne pozabite nanesti tanke plasti toplotno prevodne paste KPT-8 na tiristor in 4 diode:

Če nimate enospojnega tranzistorja KT117B:

potem ga je mogoče nadomestiti z dvema bipolarnima sestavljenima po shemi:

Sam tega nisem naredil, vendar bi moralo delovati.

V skladu s to shemo se na obremenitev napaja enosmerni tok. To ni kritično, če je obremenitev aktivna. Na primer: žarnice z žarilno nitko, grelni elementi, spajkalnik, sesalnik, električni vrtalnik in druge naprave, ki imajo zbiralnik in ščetke. Če nameravate uporabiti ta regulator za reaktivno obremenitev, na primer motor ventilatorja, je treba obremenitev vklopiti pred diodnim mostom, kot je prikazano na diagramu:

Upor R7 uravnava moč pri obremenitvi:

in upor R4 določa meje nadzornega intervala:

S tem položajem uporovnega motorja pride do žarnice 80 voltov:

Pozor! Bodite previdni, ta domači izdelek nima transformatorja, zato imajo lahko nekatere radijske komponente visok potencial omrežja. Bodite previdni pri nastavljanju regulatorja moči.

Običajno se tiristor ne odpre zaradi nizke napetosti na njem in minljivosti procesa, če pa se odpre, se zapre ob prvem prehodu omrežne napetosti skozi 0. Tako je z uporabo enospojnega tranzistorja rešen problem prisilnega praznjenja pomnilniškega kondenzatorja na koncu vsakega polcikla napajalnega omrežja.

Sestavljeno napravo sem postavil v star nepotreben kovček iz radia. Spremenljivi upor R7 sem namestil na prvotno mesto. Ostaja še, da nanj položite pero in umerite napetostno lestvico:

Ohišje je malo veliko, vendar so tiristor in diode dobro ohlajeni:

Na strani naprave sem postavil vtičnico, da sem lahko priključil vtič iz katerega koli bremena. Za priključitev sestavljene naprave na električno omrežje sem uporabil kabel iz starega likalnika:

Kot sem že rekel, je ta tiristorski regulator moči zelo zanesljiv. Uporabljam jih že več kot eno leto. Shema je zelo preprosta, ponovi jo lahko tudi začetnik radioamater.

Članek opisuje, kako deluje tiristorski krmilnik moči, katerega vezje bo predstavljeno spodaj.

V vsakdanjem življenju je zelo pogosto treba regulirati moč gospodinjskih aparatov, kot so električni štedilniki, spajkalniki, kotli in grelni elementi, v prometu - vrtilna frekvenca motorja itd. Na pomoč pride najpreprostejša amaterska radijska zasnova - regulator moči na tiristorju. Takšne naprave ni težko sestaviti, lahko postane prva doma narejena naprava, ki bo opravljala funkcijo prilagajanja temperature spajkalne konice začetnika radioamaterja. Omeniti velja, da so že pripravljene spajkalne postaje z nadzorom temperature in drugimi prijetnimi funkcijami veliko dražje od preprostega spajkalnika. Najmanjši nabor delov vam omogoča, da sestavite preprost tiristorski regulator moči za površinsko montažo.

Za vašo informacijo, nadometna montaža je način sestavljanja elektronskih komponent brez uporabe tiskanega vezja in z dobro spretnostjo omogoča hitro sestavljanje elektronskih naprav srednje zahtevnosti.

Prav tako lahko naročite tiristorski regulator, za tiste, ki želijo sami ugotoviti, pa bo spodaj predstavljen diagram in razloženo načelo delovanja.

Mimogrede, to je enofazni tiristorski regulator moči. S takšno napravo je mogoče nadzorovati moč ali število vrtljajev. Vendar pa morate najprej razumeti, ker nam bo to omogočilo razumeti, za kakšno obremenitev je bolje uporabiti tak regulator.

Kako deluje tiristor?

Tiristor je krmiljena polprevodniška naprava, ki lahko prevaja tok v eno smer. Beseda "nadzorovano" je uporabljena z razlogom, saj lahko z njeno pomočjo, za razliko od diode, ki prav tako prevaja tok le na en pol, izberete trenutek, ko tiristor začne prevajati tok. Tiristor ima tri izhode:

Anoda.
katoda.
krmilna elektroda.

Da bi tok začel teči skozi tiristor, morajo biti izpolnjeni naslednji pogoji: del mora biti v tokokrogu pod napetostjo, na krmilno elektrodo mora biti dodan kratkotrajni impulz. Za razliko od tranzistorja krmiljenje tiristorja ne zahteva držanja krmilnega signala. Nianse se tu ne končajo: tiristor je mogoče zapreti le s prekinitvijo toka v tokokrogu ali s tvorjenjem povratne napetosti anoda-katoda. To pomeni, da je uporaba tiristorja v enosmernih tokokrogih zelo specifična in pogosto nerazumna, toda v izmeničnih tokokrogih, na primer v taki napravi, kot je tiristorski regulator moči, je vezje zasnovano tako, da je zagotovljen pogoj za zapiranje. Vsak od polvalov bo zaprl ustrezni tiristor.

Najverjetneje ne razumete vsega? Ne obupajte - postopek končne naprave bo podrobno opisan spodaj.

Področje uporabe tiristorskih regulatorjev

V katerih tokokrogih je učinkovito uporabiti tiristorski regulator moči? Vezje vam omogoča popolno regulacijo moči grelnih naprav, to je vplivanje na aktivno obremenitev. Pri delu z visoko induktivno obremenitvijo se tiristorji morda preprosto ne zaprejo, kar lahko privede do okvare regulatorja.

Lahko motor?

Mislim, da je veliko bralcev videlo ali uporabljalo vrtalne stroje, kotne brusilnike, ki jih popularno imenujemo "brusi", in druga električna orodja. Morda ste opazili, da je število vrtljajev odvisno od globine pritiska na sprožilni gumb naprave. V tem elementu je vgrajen tak tiristorski regulator moči (katerega diagram je prikazan spodaj), s pomočjo katerega se spreminja število vrtljajev.

Opomba! Tiristorski krmilnik ne more spreminjati hitrosti asinhronih motorjev. Tako je napetost regulirana na kolektorskih motorjih, opremljenih s sklopom ščetk.

Shema enega in dveh tiristorjev

Tipičen diagram za sestavljanje tiristorskega regulatorja moči z lastnimi rokami je prikazan na spodnji sliki.

Izhodna napetost tega vezja je od 15 do 215 voltov, v primeru uporabe teh tiristorjev, nameščenih na hladilnikih, je moč približno 1 kW. Mimogrede, stikalo z zatemnilnim stikalom je izdelano po podobni shemi.

Če ne potrebujete popolne regulacije napetosti in je dovolj, da na izhodu dobite 110 do 220 voltov, uporabite ta diagram, ki prikazuje polvalovni tiristorski regulator moči.

Kako deluje?

Spodnje informacije veljajo za večino vezij. Oznake črk bodo vzete v skladu s prvim vezjem tiristorskega regulatorja

Tiristorski regulator moči, katerega princip delovanja temelji na faznem nadzoru vrednosti napetosti, prav tako spreminja moč. To načelo je v tem, da v normalnih pogojih na obremenitev vpliva izmenična napetost gospodinjskega omrežja, ki se spreminja po sinusnem zakonu. Zgoraj je bilo pri opisu načela delovanja tiristorja rečeno, da vsak tiristor deluje v eno smer, to je, da nadzoruje svoj polval iz sinusoide. Kaj to pomeni?

Če se s pomočjo tiristorja obremenitev občasno priključi v strogo določenem trenutku, bo velikost efektivne napetosti nižja, saj bo del napetosti (efektivna vrednost, ki "pade" na obremenitev) manjša od omrežne napetosti. Ta pojav je prikazan v grafu.

Osenčeno območje je območje stresa, za katerega se je izkazalo, da je pod obremenitvijo. Črka "a" na vodoravni osi označuje trenutek odpiranja tiristorja. Ko se pozitivni polval konča in se začne obdobje z negativnim polvalom, se eden od tiristorjev zapre in v istem trenutku se odpre drugi tiristor.

Ugotovimo, kako konkretno deluje naš tiristorski regulator moči

Shema ena

Vnaprej določimo, da bosta namesto besed "pozitiven" in "negativen" uporabljena "prvi" in "drugi" (polval).

Torej, ko na naše vezje začne delovati prvi polval, se začneta kapacitivnosti C1 in C2 polniti. Njihova hitrost polnjenja je omejena s potenciometrom R5. ta element je spremenljiv in z njegovo pomočjo se nastavi izhodna napetost. Ko se na kondenzatorju C1 pojavi napetost, potrebna za odpiranje dinistorja VS3, se dinistor odpre, skozi njega teče tok, s pomočjo katerega se odpre tiristor VS1. Trenutek okvare dinistorja je točka "a" na grafu, predstavljenem v prejšnjem delu članka. Ko vrednost napetosti preide skozi nič in je tokokrog pod drugim polvalom, se tiristor VS1 zapre in postopek se znova ponovi, le za drugi dinistor, tiristor in kondenzator. Upori R3 in R3 se uporabljajo za krmiljenje, R1 in R2 pa za toplotno stabilizacijo vezja.

Načelo delovanja drugega vezja je podobno, vendar krmili le enega od polvalov izmenične napetosti. Zdaj, če poznate načelo delovanja in vezje, lahko z lastnimi rokami sestavite ali popravite tiristorski regulator moči.

Uporaba regulatorja v vsakdanjem življenju in varnosti

Ne moremo reči, da to vezje ne zagotavlja galvanske izolacije od omrežja, zato obstaja nevarnost električnega udara. To pomeni, da se elementov regulatorja ne smete dotikati z rokami. Uporabiti je treba izolirano ohišje. Oblikujte svojo napravo tako, da jo lahko, če je mogoče, skrijete v nastavljivo napravo, poiščite prosto mesto v ohišju. Če nastavljiva naprava miruje, jo je na splošno smiselno povezati prek stikala z zatemnilnikom svetlobe. Takšna rešitev delno ščiti pred električnim udarom, odpravlja potrebo po iskanju primernega ohišja, ima privlačen videz in je izdelana po industrijski metodi.

23.07.2017 @ 23:39

Moj tiristorski regulator napetosti (THRI) je enostaven za izdelavo in nastavitev, linearna regulacija in visoka izhodna moč - 200 W brez radiatorjev in 1000 W z radiatorji s hladilno površino 50 cm 2.

Ko je TRN vklopljen, pozitivni polval 220-voltne napajalne napetosti prehaja skozi električni tokokrog VD2RЗR4 in napolni kondenzator C2. Takoj, ko Ucharge preseže vklopno napetost tiristorja VS2, se bo slednji odprl in spustil del pozitivnega polvala v breme. Vezje VD4R5 ščiti VS2 za krmilni tok.

S spreminjanjem skupnega upora R4 lahko dobite nastavljivo (od 40 do 220 V) izhodno napetost, za neposredno merjenje katere je namenjen kazalni voltmeter PV1. Indikatorska lučka HL1 se uporablja za nadzor omrežne napetosti, kot tudi celovitost varovalk FU1 in FU2.

Oba kondenzatorja v THREE sta poceni in pogosta - tip MBM. Za R1, R2 in R5 se lahko uporabi MLT-0,25. Namesto R3 bo dobro deloval MLT-0,5 (MLT-1). SP1 je primeren kot spremenljivi upor. Voltmeter - tip Ts4201 ali podoben, ocenjen na 250 V AC. Diode, navedene na diagramu vezja, je mogoče zamenjati z manj močnimi, na primer KD102B ali KD105B. Tiristorji - z vzvratno napetostjo najmanj 300 V, recimo KU202N ali KU202L. In če naj bi uporabljali TRN z obremenitvijo, ki ne presega 350 W, potem je mogoče uporabiti tudi KU201L.

Shematski diagram in topologija tiskanega vezja tiristorskega regulatorja napetosti

Neonska svetilka HL1 tip TN-0,2. Varovalke so izbrane glede na delovanje naprave z največjo porabo toka. Če je obremenitev električni motor (na primer podoben tistemu, ki se uporablja v ročnem vrtalniku), potem varovalko. = 0,5. 0.6 Začnem.

Bolje je prilagoditi TRN na začasnem vezju. Namesto 390 kΩ R2 in R5 najprej spajkajte upore 1 kΩ. Nato zmanjšajte upor R4 in R3, da dosežete minimalni padec napetosti na VS1, VS2.

Upori R2, R5 omejujejo krmilni tok tiristorja. Izbrani so pri največji moči v obremenitvi. Tudi pri vzpostavitvi ni dovoljeno povečati krmilnega toka tiristorja za več kot 100 mA.

Po končani nastavitvi se vsi elementi električnega tokokroga prenesejo na tiskano vezje dimenzij 100x50x2,5 mm iz enostransko foliranega steklenih vlaken.

S. BABENKO, Moskovska regija

Tiristorski regulator moči

Načelo delovanja tiristorja
Video: Tiristorski regulator moči naredite sami

Uporaba tiristorskih regulatorjev

Tiristorski regulatorji moči se praviloma uporabljajo za izboljšanje delovanja običajnih spajkalnikov. Sodobni modeli, opremljeni s številnimi funkcijami, so dragi in njihova uporaba bo neučinkovita pri majhnih količinah spajkanja. Zato bi bilo bolj primerno opremiti običajen spajkalnik s tiristorskim regulatorjem.

Tiristorski regulator moči se pogosto uporablja v sistemih za zatemnitev svetilk. V praksi gre za navadna stenska stikala z vrtljivim gumbom. Vendar pa lahko takšne naprave normalno delujejo le z običajnimi žarnicami z žarilno nitko. Za sodobne kompaktne fluorescentne sijalke so popolnoma nesprejemljive zaradi usmerniškega mostu, ki se nahaja v njih z elektrolitskim kondenzatorjem. Tiristor preprosto ne bo deloval v povezavi s tem vezjem.

Enake nepredvidljive rezultate dobimo, ko poskušamo prilagoditi svetlost LED svetilk. Zato bi bila za nastavljiv vir svetlobe najboljša možnost uporaba običajnih žarnic z žarilno nitko.

Načelo delovanja tiristorja

Shema najpreprostejšega regulatorja moči

Tiristorski regulator moči naredite sami

Tiristorski krmilnik moči: vezje, princip delovanja in uporaba

Članek opisuje, kako deluje tiristorski krmilnik moči, katerega vezje bo predstavljeno spodaj.

Prav tako lahko naročite konstruktor elektronskega tiristorskega regulatorja, za tiste, ki želijo sami ugotoviti, pa bo spodaj predstavljen diagram in razloženo načelo delovanja.

Mimogrede, to je enofazni tiristorski regulator moči. S takšno napravo je mogoče nadzorovati moč ali število vrtljajev. Vendar pa morate najprej razumeti načelo delovanja tiristorja, saj nam bo to omogočilo razumeti, za kakšno obremenitev je bolje uporabiti tak regulator.

Kako deluje tiristor?

Tiristor je krmiljena polprevodniška naprava, ki lahko prevaja tok v eno smer. Beseda "upravljano9raquo; uporablja z razlogom, saj lahko z njegovo pomočjo, za razliko od diode, ki prav tako prevaja tok le na en pol, izberete trenutek, ko začne tiristor prevajati tok. Tiristor ima tri izhode:

Najverjetneje ne razumete vsega? Ne obupajte - postopek končne naprave bo podrobno opisan spodaj.

Področje uporabe tiristorskih regulatorjev

Ali je mogoče prilagoditi hitrost motorja?

Opomba! Tiristorski krmilnik ne more spreminjati hitrosti asinhronih motorjev. Tako je napetost regulirana na kolektorskih motorjih, opremljenih s sklopom ščetk.

Shema tiristorskega regulatorja moči na enem in dveh tiristorjih

Tipičen diagram za sestavljanje tiristorskega regulatorja moči z lastnimi rokami je prikazan na spodnji sliki.

Če ne potrebujete popolne regulacije napetosti in je dovolj, da na izhodu dobite 110 do 220 voltov, uporabite ta diagram, ki prikazuje polvalovni tiristorski regulator moči.

Kako deluje?

Spodnje informacije veljajo za večino vezij. Oznake črk bodo vzete v skladu s prvim vezjem tiristorskega regulatorja

Če se s pomočjo tiristorja obremenitev občasno priključi v strogo določenem trenutku, bo vrednost efektivne napetosti nižja, saj bo del napetosti (efektivna vrednost, ki "pade" na obremenitev) manjša od omrežne napetosti. Ta pojav je prikazan v grafu.

Osenčeno območje je območje stresa, za katerega se je izkazalo, da je pod obremenitvijo. Črka "a9raquo; na vodoravni osi je označen trenutek odpiranja tiristorja. Ko se pozitivni polval konča in se začne obdobje z negativnim polvalom, se eden od tiristorjev zapre in v istem trenutku se odpre drugi tiristor.

Ugotovimo, kako konkretno deluje naš tiristorski regulator moči

Vnaprej določimo, da bo namesto besed "pozitiven" in "negativen" uporabljen "prvi9raquo;". in »drugi9raquo; (pol val).

Torej, ko na naše vezje začne delovati prvi polval, se začneta kapacitivnosti C1 in C2 polniti. Njihova hitrost polnjenja je omejena s potenciometrom R5. ta element je spremenljiv in z njegovo pomočjo se nastavi izhodna napetost. Ko se na kondenzatorju C1 pojavi napetost, potrebna za odpiranje dinistorja VS3, se dinistor odpre, skozi njega teče tok, s pomočjo katerega se odpre tiristor VS1. Trenutek okvare dinistorja je točka "a9raquo; na grafu, predstavljenem v prejšnjem delu članka. Ko vrednost napetosti preide skozi nič in je tokokrog pod drugim polvalom, se tiristor VS1 zapre in postopek se znova ponovi, le za drugi dinistor, tiristor in kondenzator. Upori R3 in R3 služijo za omejevanje krmilnega toka, R1 in R2 pa za toplotno stabilizacijo vezja.

Uporaba regulatorja v vsakdanjem življenju in varnosti

20 fotografij mačk, posnetih v pravem trenutku Mačke so neverjetna bitja in morda vsi vedo za to. So tudi neverjetno fotogenični in vedno znajo biti ob pravem času v pravilih.

Teh 10 malenkosti, ki jih moški vedno opazi pri ženski. Mislite, da vaš moški ne ve nič o ženski psihologiji? To je narobe. Nobena malenkost se ne bo skrila pred pogledom partnerja, ki vas ljubi. In tukaj je 10 stvari.

Nepričakovano: možje želijo, da njihove žene pogosteje počnejo teh 17 stvari. Če želite, da bi vaše razmerje postalo srečnejše, bi morali stvari s tega preprostega seznama početi pogosteje.

Nikoli ne počni tega v cerkvi! Če niste prepričani, ali v cerkvi delate pravo stvar ali ne, potem verjetno ne delate prave stvari. Tukaj je seznam groznih.

V nasprotju z vsemi stereotipi: deklica z redko genetsko motnjo osvaja modni svet Temu dekletu je ime Melanie Gaidos, v modni svet je vdrla bliskovito, šokirala, navdihnila in uničila neumne stereotipe.

10 čudovitih slavnih otrok, ki so danes videti drugače Čas beži in nekega dne mali zvezdniki postanejo neprepoznavni odrasli. Lepi fantje in dekleta se spremenijo v s.

TIRISTORSKI REGULATOR NAPETOSTI

Ta regulator napetosti sem sestavil za uporabo v različnih smereh: uravnavanje hitrosti vrtenja motorja, spreminjanje temperature ogrevanja spajkalnika itd. Morda se naslov članka ne zdi povsem pravilen in to vezje včasih najdemo kot regulator moči. vendar tukaj morate razumeti, da dejansko obstaja fazna prilagoditev. To je čas, v katerem omrežni polval preide v obremenitev. In na eni strani se regulira napetost (skozi delovni cikel impulza), na drugi strani pa moč, dodeljena obremenitvi.

Treba je opozoriti, da se bo ta naprava najbolj učinkovito spopadla z uporovno obremenitvijo - svetilkami, grelniki itd. Priključimo lahko tudi induktivne porabnike toka, če pa je prenizek, se zanesljivost nastavitve zmanjša.

Vezje tega domačega tiristorskega regulatorja ne vsebuje redkih delov. Pri uporabi usmerniških diod, navedenih na diagramu, lahko naprava ob upoštevanju prisotnosti radiatorjev prenese obremenitev do 5A (približno 1 kW).

Če želite povečati moč priključene naprave, morate uporabiti druge diode ali sklope diod, zasnovane za tok, ki ga potrebujete.

Prav tako je treba zamenjati tiristor, ker je KU202 zasnovan za največji tok do 10A. Od močnejših se priporočajo domači tiristorji serije T122, T132, T142 in drugi podobni.

V tiristorskem regulatorju ni toliko podrobnosti, načeloma je površinska montaža sprejemljiva, vendar bo na tiskanem vezju zasnova videti lepša in bolj priročna. Tukaj prenesite risbo plošče v formatu LAY. Zener dioda D814G se spremeni v katero koli, z napetostjo 12-15V.

Uporabil sem prvega, ki je prišel kot etui - primeren po velikosti. Za priključitev tovora izvlecite konektor za vtič. Regulator deluje zanesljivo in resnično spreminja napetost od 0 do 220 V. Avtor zasnove: SssaHeKkk.

Tiristorski regulator napetosti preprosto vezje, princip delovanja

Tiristor je ena najmočnejših polprevodniških naprav, zato se pogosto uporablja v močnih pretvornikih energije. Ima pa svojo krmilno specifiko: odpre se lahko s tokovnim impulzom, zapre pa se šele, ko tok pade skoraj na nič (natančneje, pod zadrževalni tok). Od tega se tiristor uporablja predvsem za preklapljanje izmeničnega toka.

Regulacija fazne napetosti

Obstaja več načinov za regulacijo AC napetosti s tiristorji: lahko preskočite ali onemogočite cele polcikle (ali periode) AC napetosti na izhodu regulatorja. In lahko ga vklopite ne na začetku pol cikla omrežne napetosti, ampak z nekaj zakasnitvijo - "a". V tem času bo napetost na izhodu regulatorja enaka nič, na izhod pa se ne prenese nobena moč. Drugi del pol cikla tiristorja bo vodil tok in na izhodu regulatorja se bo pojavila vhodna napetost.

Čas zakasnitve se pogosto imenuje kot odpiranja tiristorja, zato bo pri ničelnem kotu skoraj vsa napetost iz vhoda šla na izhod, le padec na odprtem tiristorju bo izgubljen. Ko se kot poveča, bo regulator napetosti tiristorja zmanjšal izhodno napetost.

Nastavitvena karakteristika tiristorskega pretvornika pri delovanju na aktivno obremenitev je prikazana na naslednji sliki. Pri kotu 90 električnih stopinj bo izhod polovica vhodne napetosti, pod kotom 180 električnih stopinj. izhod bo nič stopinj.

Na osnovi principov regulacije fazne napetosti je možno zgraditi regulacijske, stabilizacijske in mehke zagonske kroge. Za mehak zagon je treba napetost postopoma povečevati od nič do največje vrednosti. Tako se mora odpiralni kot tiristorja spremeniti od največje vrednosti do nič.

Krog tiristorskega regulatorja napetosti

Tabela ocenjevanja elementov

C1 - 0,33uF napetost ni nižja od 16V;
R1, R2 - 10 kOhm 2W;
R3 - 100 Ohm;
R4 - spremenljivi upor 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.

Vezje je zgrajeno na domači bazi elementov, lahko ga sestavite iz tistih delov, ki že 20-30 let ležijo pri radijskih amaterjih. Če so tiristor VS1 in diode VD1-VD4 nameščeni na ustreznih hladilnikih, bo tiristorski regulator napetosti lahko oddal 10A obremenitvi, to je pri napetosti 220 V lahko reguliramo napetost pri obremenitvi 2,2 kW.

Naprava ima samo dve napajalni komponenti - diodni most in tiristor. Zasnovani so za napetost 400V in tok 10A. Diodni most pretvori izmenično napetost v unipolarno pulzirajočo, fazno regulacijo pol-ciklov pa izvaja tiristor.

Parametrični stabilizator uporov R1, R2 in zener diode VD5 omejuje napetost, ki se napaja v krmilni sistem, na ravni 15 V. Serijska povezava uporov je potrebna za povečanje razgradne napetosti in povečanje disipacije moči.

Na samem začetku polcikla izmenične napetosti se C1 izprazni in na stičišču R6 in R7 je tudi ničelna napetost. Postopoma začnejo napetosti na teh dveh točkah naraščati in nižji kot je upor upora R4, hitreje bo napetost na oddajniku VT1 prehitela napetost na njegovi bazi in odprla tranzistor.
Tranzistorji VT1, VT2 sestavljajo tiristor z majhno močjo. Ko je napetost na stičišču baza-emiter VT1 večja od praga, se tranzistor odpre in odpre VT2. In VT2 odklene tiristor.

Predstavljena shema je precej preprosta, lahko jo prevedemo v sodobno elementno bazo. Možno je tudi z minimalnimi spremembami zmanjšati moč oziroma napetost delovanja.

Navigacija po objavi

Tiristorski regulator napetosti je preprosto vezje, princip delovanja. 15 komentarjev

Ker govorimo o električnih kotih, bi rad pojasnil: z zamikom "a" do 1/2 pol-cikla (do 90 e. stopinj) bo napetost na izhodu regulatorja skoraj enaka maksimumu in se bo začela zmanjševati šele, ko je "a"> 1/2 (> 90). Na grafu - rdeče na sivo je vpisano! Pol pol cikla ni polovica napetosti.
Ta shema ima en plus - preprostost, vendar lahko faza na krmilnih elementih povzroči težke posledice. Da, in motnje, ki jih povzroči izklop tiristorja v električnem omrežju, so precejšnje. Še posebej pri velikih obremenitvah, ki omejuje obseg te naprave.
Vidim le eno: prilagodite grelne elemente in razsvetljavo v skladiščnih in pomožnih prostorih.

Na prvi sliki je napaka, 10 ms naj ustreza polciklu, 20 ms pa obdobju omrežne napetosti.
Dodan graf regulacijske karakteristike pri delu na aktivni obremenitvi.
O regulacijski karakteristiki očitno pišete, ko je obremenitev usmernik s kapacitivnim filtrom? Potem ja, kondenzatorji se bodo polnili pri največji napetosti in nadzorno območje bo od 90 do 180 stopinj.

Nimajo vsi depozitov sovjetskih radijskih komponent. Zakaj ne bi označili "meščanskih" analogov starih domačih polprevodniških naprav (na primer 10RIA40M za KU202N)?

Tiristor KU202N se zdaj prodaja za manj kot dolar (ne vem, ali proizvajajo ali prodajajo stare zaloge). In 10RIA40M je drag, na aliexpressu ga prodajajo za približno 15 $ plus poštnina od 8 $. 10RIA40M je smiselno uporabljati le, če morate popraviti napravo s KU202N, vendar KU202N ni najden.
Za industrijsko uporabo so primernejši tiristorji v ohišjih TO-220, TO-247.
Pred dvema letoma sem naredil pretvornik 8 kW, zato sem kupil tiristorje za 2,5 $ (v paketu TO-247).

To je bilo mišljeno, če narišemo napetostno os (iz neznanega razloga označeno s P), kot je v 2. grafu, bo bolj jasno s stopinjami, periodami in polperiodami, ki so podane v opisu. Še vedno je treba odstraniti znak izmenične napetosti na izhodu (to je že popravljeno z mostom) in moja natančnost bo popolnoma zadovoljena.
KU202N se zdaj prodaja na radijskih trgih res za peni in v izvedbi 2U202N. Kdor je v temi, bo razumel, da je to vojaška proizvodnja. Verjetno se prodajajo skladiščne NZ, ki so jim potekli vsi roki.

Na trgu ti lahko, če ga vzameš iz rok, med nove dajo tudi spajkanega.
Tiristor, na primer KU202N, lahko hitro preverite s preprostim kazalnim testerjem, vključenim v merjenje upora na lestvici enot ohmov.
Tiristorsko anodo priključimo na plus, katodo na minus testerja, v delujočem KU202N ne sme biti puščanja.
Po zaprtju krmilne elektrode tiristorja na anodo mora igla ohmmetra odstopati in po odprtju ostati v tem položaju.
V redkih primerih ta metoda ne deluje, nato pa boste za preverjanje potrebovali nizkonapetostni napajalnik, po možnosti nastavljiv, žarnico iz svetilke in upor.
Najprej nastavimo napetost napajalnika in preverimo, ali lučka sveti, nato zaporedno z lučko, upoštevajoč polarnost, priključimo naš tiristor.
Svetilka naj zasveti šele po kratkem stiku tiristorske anode s krmilno elektrodo skozi upor.
V tem primeru je treba upor izbrati glede na nazivni odpiralni tok tiristorja in napajalno napetost.
To so najpreprostejše metode, vendar lahko obstajajo posebne naprave za testiranje tiristorjev in triakov.

Izhodna napetost ni mostično usmerjena. Usmerjena je samo za krmilno vezje.

Izhod je spremenljiv, mostiček usmerja samo za krmilno vezje.

Ne bi rekel regulacija napetosti, ampak regulacija moči. To je standardno vezje zatemnitve, ki so ga sestavljali skoraj vsi. In o radiatorju do upognjenega tiristorja. V teoriji je seveda možno, v praksi pa mislim, da je težko zagotoviti izmenjavo toplote med radiatorjem in tiristorjem, da bi zagotovili 10A.

In kakšne so težave s prenosom toplote v KU202? Končni vijak sem privil v radiator in to je to! Če je radiator nov, natančneje, nit ni ohlapna, tudi PTS ni treba mazati. Območje standardnega radiatorja (včasih vključeno v komplet) je pravkar zasnovano za obremenitev 10 A. Brez teorije, trdna praksa. Edina stvar je, da so radiatorji morali biti na prostem (v skladu z navodili), in s takšno omrežno povezavo je polno. Zato zapremo, vendar postavimo hladilnik. Da, pločnikov ne naslanjamo enega na drugega.

Povejte mi, kakšen kondenzator C1 -330nF?

Verjetno bi bilo bolj pravilno napisati C1 - 0,33uF, keramiko ali film lahko nastavite na napetost vsaj 16V.

Vse najboljše! Sprva sem sestavil vezja brez tranzistorjev ... Ena stvar je slaba - krmilni upor se je segrel in plast grafitne steze je izgorela. Potem sem to vezje sestavil na kt. Prvi je neuspešen - verjetno zaradi velikega ojačanja samih tranzistorjev. Zbrano na MP z dobičkom približno 50. Zasluženo brez težav! Vendar pa obstajajo vprašanja ...

Tudi jaz sem sestavljal brez tranzistorjev pa se ni nič segrelo.Bila sta dva upora in kondenzator in kasneje sem kondenzator odstranil.Pravzaprav je bila spremenljivka med anodo in regulacijo in seveda most.puščanje v kondenzatorju med katodo in regulacijo za vezje brez tranzistorjev.

Zbrano na MP z dobičkom približno 50. Deluje! Je pa več vprašanj...

Pri razvoju reguliranega napajalnika brez visokofrekvenčnega pretvornika se razvijalec sooča s tako težavo, da pri minimalni izhodni napetosti in visokem obremenitvenem toku na regulacijskem elementu stabilizator razprši veliko moči. Do sedaj je bil ta problem v večini primerov rešen na naslednji način: naredili so več pip na sekundarnem navitju močnostnega transformatorja in celotno območje nastavitve izhodne napetosti razdelili na več podobmočij. To načelo se uporablja v številnih serijskih napajalnikih, na primer UIP-2 in sodobnejših. Jasno je, da postane uporaba napajalnika z več podrazponi bolj zapletena, bolj zapleteno pa postane tudi daljinsko upravljanje takega napajalnika, na primer iz računalnika.

Rešitev se mi je zdela uporaba nadzorovanega usmernika na tiristorju, saj je mogoče ustvariti vir energije, ki ga krmili en gumb za nastavitev izhodne napetosti ali en krmilni signal z območjem nastavitve izhodne napetosti od nič (ali skoraj nič) do največje vrednosti. Takšen napajalnik je mogoče izdelati iz komercialno dostopnih delov.

Doslej so bili krmiljeni usmerniki s tiristorji zelo podrobno opisani v knjigah o napajalnikih, v praksi pa se redko uporabljajo v laboratorijskih napajalnikih. V amaterskih izvedbah so tudi redki (razen seveda polnilcev avtomobilskih akumulatorjev). Upam, da bo to delo pomagalo spremeniti to stanje.

Načeloma se tukaj opisana vezja lahko uporabljajo za stabilizacijo vhodne napetosti visokofrekvenčnega pretvornika, na primer, kot je to storjeno v televizorjih Elektronika Ts432. Tukaj prikazana vezja se lahko uporabljajo tudi za izdelavo laboratorijskih napajalnikov ali polnilnikov.

Svojih del ne opisujem v vrstnem redu, kot sem jih izvajal, ampak bolj ali manj urejeno. Najprej si poglejmo splošna vprašanja, nato "nizkonapetostne" zasnove, kot so napajalniki za tranzistorska vezja ali polnjenje baterij, nato pa "visokonapetostne" usmernike za napajanje tokokrogov vakuumskih cevi.

Delovanje tiristorskega usmernika za kapacitivno obremenitev

Literatura opisuje veliko število tiristorskih regulatorjev moči, ki delujejo na izmenični ali pulzirajoči tok z aktivno (na primer žarnice) ali induktivno (na primer elektromotor) obremenitvijo. Obremenitev usmernika je običajno filter, v katerem se kondenzatorji uporabljajo za glajenje valov, zato je lahko obremenitev usmernika po naravi kapacitivna.

Razmislite o delovanju usmernika s tiristorskim krmilnikom za uporovno-kapacitivno obremenitev. Diagram takšnega regulatorja je prikazan na sl. 1.

riž. 1.

Tukaj je na primer prikazan polnovalni usmernik s srednjo točko, vendar ga je mogoče izdelati tudi po drugi shemi, na primer mostu. Včasih tiristorji, poleg regulacije napetosti pri obremenitvi U n opravljajo tudi funkcijo usmerniških elementov (ventilov), vendar ta način ni dovoljen za vse tiristorje (tiristorji KU202 z nekaj črkami dovoljujejo delovanje kot ventili). Zaradi jasnosti predpostavimo, da se tiristorji uporabljajo samo za regulacijo napetosti na bremenu. U n , ravnanje pa opravijo druge naprave.

Načelo delovanja tiristorskega regulatorja napetosti je prikazano na sl. 2. Na izhodu usmernika (priključna točka katod diod na sliki 1) se dobijo napetostni impulzi (spodnji polval sinusoide je "obrnjen" navzgor), označeno U rec . Frekvenca pulziranja f str na izhodu polvalovnega usmernika je enaka dvakratni omrežni frekvenci, tj. 100 Hz pri napajanju iz električnega omrežja 50 Hz . Krmilno vezje napaja krmilno elektrodo tiristorja s tokovnimi impulzi (ali svetlobo, če se uporablja optotiristor) z določeno zakasnitvijo t glede na začetek obdobja valovanja, to je trenutek, ko napetost usmernika U rec postane nič.

riž. 2.

Slika 2 je narejena za primer, ko je zamuda t presega polovico obdobja pulzacij. V tem primeru vezje deluje na vpadnem delu sinusnega vala. Daljša kot je zakasnitev vklopa tiristorja, nižja bo popravljena napetost. U n ob obremenitvi. Valovanje napetosti na bremenu U n gladi s filtrskim kondenzatorjem C f . Tukaj in spodaj je nekaj poenostavitev pri obravnavi delovanja tokokrogov: izhodna impedanca močnostnega transformatorja se predpostavlja, da je enaka nič, padec napetosti na usmerniških diodah se ne upošteva in čas vklopa tiristorja se ne upošteva. Izkazalo se je, da je ponovno polnjenje kapacitivnosti filtra C f se zgodi takoj. Dejansko se po sprožilnem impulzu na krmilno elektrodo tiristorja kondenzator filtra napolni nekaj časa, ki pa je običajno veliko krajši od obdobja pulziranja T p.

Zdaj pa si predstavljajte, da je zakasnitev vklopa tiristorja t je enaka polovici pulzacijske dobe (glej sliko 3). Nato se bo tiristor vklopil, ko bo napetost na izhodu usmernika prešla maksimum.

riž. 3.

V tem primeru napetost obremenitve U n bo tudi največja, približno enaka, kot če v vezju ne bi bilo tiristorskega regulatorja (zanemarjamo padec napetosti na odprtem tiristorju).

Tu naletimo na težavo. Recimo, da želimo regulirati obremenitveno napetost od skoraj nič do najvišje vrednosti, ki jo lahko dobimo iz razpoložljivega močnostnega transformatorja. Da bi to naredili, ob upoštevanju prejšnjih predpostavk, bo potrebno uporabiti prožilne impulze na tiristor TOČNO v trenutku, ko U rec prehaja skozi maksimum, tj. t c \u003d T str /2. Upoštevajoč dejstvo, da se tiristor ne odpre takoj, ampak ponovno napolni filtrski kondenzator C f zahteva tudi nekaj časa, mora biti sprožilni impulz uporabljen malo PRED polovico pulzacijske dobe, tj. t< T п /2. Težava je v tem, da je, prvič, težko reči, koliko prej, ker je odvisno od razlogov, ki jih je težko natančno upoštevati pri izračunu, na primer čas vklopa danega primerka tiristorja ali skupni (vključno z induktivnostmi) izhodni upor močnostnega transformatorja. Drugič, tudi če sta izračun in nastavitev vezja popolnoma natančna, je čas zakasnitve vklopa t , frekvenco omrežja in s tem frekvenco in obdobje T str valovanje, čas vklopa tiristorja in drugi parametri se lahko sčasoma spremenijo. Zato, da bi dobili najvišjo napetost na obremenitvi U n obstaja želja po vklopu tiristorja veliko prej kot polovica obdobja pulziranja.

Recimo, da smo to storili, tj. nastavili čas zakasnitve t veliko manjši T p /2. Grafi, ki označujejo delovanje vezja v tem primeru, so prikazani na sl. 4. Upoštevajte, da če se tiristor odpre pred polovico pol cikla, bo ostal odprt, dokler se postopek polnjenja filtrirnega kondenzatorja ne zaključi. C f (glej prvi impulz na sliki 4).

riž. 4.

Izkazalo se je, da za kratko zamudo t možna nihanja izhodne napetosti regulatorja. Pojavijo se, če se v trenutku, ko sprožilni impulz dovede do tiristorja, napetost na bremenu U n na izhodu usmernika je več napetosti U rec . V tem primeru je tiristor pod povratno napetostjo in se ne more odpreti pod delovanjem sprožilnega impulza. Eden ali več sprožilnih impulzov je lahko zgrešenih (glejte drugi impulz na sliki 4). Naslednji vklop tiristorja se bo zgodil, ko se kondenzator filtra izprazni in v trenutku, ko se uporabi krmilni impulz, bo tiristor pod enosmerno napetostjo.

Verjetno najbolj nevaren je primer, ko je vsak drugi impulz zgrešen. V tem primeru bo enosmerni tok prešel skozi navitje močnostnega transformatorja, pod vplivom katerega lahko transformator odpove.

Da bi se izognili pojavu oscilacijskega procesa v tiristorskem krmilnem vezju, je verjetno mogoče opustiti impulzno krmiljenje tiristorja, vendar se v tem primeru krmilno vezje zaplete ali postane neekonomično. Zato je avtor razvil tiristorsko regulatorsko vezje, v katerem se tiristor običajno proži s krmilnimi impulzi in ne pride do nihajnega procesa. Takšna shema je prikazana na sl. 5.

riž. 5.

Tu je tiristor obremenjen na začetni upor R str in filtrirni kondenzator C R n priključen preko zagonske diode VD št . V takem vezju se tiristor zažene ne glede na napetost na kondenzatorju filtra C f .Po sprožilnem impulzu na tiristor začne njegov anodni tok najprej teči skozi začetni upor R str in takrat, ko je napetost vklopljena R str preseže obremenitveno napetost U n , se zagonska dioda odpre VD št in anodni tok tiristorja napolni filtrski kondenzator C f . Odpornost R str taka vrednost je izbrana tako, da zagotavlja stabilen zagon tiristorja z minimalnim časom zakasnitve sprožilnega impulza t . Jasno je, da se nekaj moči porabi za začetni upor. Zato je v zgornjem vezju bolje uporabiti tiristorje z nizkim zadrževalnim tokom, potem bo mogoče uporabiti velik začetni upor in zmanjšati izgube moči.

Shema na sl. 5 ima to pomanjkljivost, da bremenski tok poteka skozi dodatno diodo VD št , na kateri se del usmerjene napetosti neuporabno izgubi. To pomanjkljivost je mogoče odpraviti s priključitvijo zagonskega upora R str na ločen usmernik. Vezje z ločenim regulacijskim usmernikom, iz katerega se napaja zagonsko vezje in zagonski upor R str prikazano na sl. 6. V tem vezju so lahko krmilne usmerniške diode nizke porabe energije, saj bremenski tok teče samo skozi močnostni usmernik.

riž. 6.

Nizkonapetostni napajalniki s tiristorskim regulatorjem

Spodaj je opis več modelov nizkonapetostnih usmernikov s tiristorskim regulatorjem. Pri njihovi izdelavi sem za osnovo vzel vezje tiristorskega regulatorja, ki se uporablja v napravah za polnjenje avtomobilskih baterij (glej sliko 7). To shemo je uspešno uporabil moj pokojni tovariš A. G. Spiridonov.

riž. 7.

Na diagramu obkrožene elemente (slika 7) smo vgradili na majhno tiskano vezje. V literaturi je opisanih več podobnih shem, razlike med njimi so minimalne, predvsem v vrstah in ocenah delov. Glavne razlike so:

1. Uporabljajo se kondenzatorji za nastavitev časa različnih kapacitet, tj. namesto 0,5m F postavite 1 m F , in v skladu s tem spremenljiv upor druge vrednosti. Za zanesljivost zagona tiristorja v svojih vezjih sem uporabil kondenzator za 1m F.

2. Vzporedno s kondenzatorjem za nastavitev časa ne morete postaviti upora (3 k Wna sl. 7). Jasno je, da bo to morda zahtevalo spremenljivo odpornost in ne 15 k W, vendar drugačna vrednost. Nisem še ugotovil vpliva upora, vzporednega s kondenzatorjem za nastavitev časa, na stabilnost vezja.

3. V večini tokokrogov, opisanih v literaturi, se uporabljajo tranzistorji tipa KT315 in KT361. Včasih ne uspejo, zato sem v svojih vezjih uporabil močnejše tranzistorje tipa KT816 in KT817.

4. Do osnovne priključne točke pnp in npn zbiralnik tranzistorje, delilnik lahko priključimo iz uporov različnih vrednosti (10 k W in 12k W na sl. 7).

5. V vezju krmilne elektrode tiristorja je mogoče namestiti diodo (glej spodnje diagrame). Ta dioda odpravlja učinek tiristorja na krmilno vezje.

Diagram (slika 7) je podan kot primer, več podobnih diagramov z opisi je na voljo v knjigi »Polnilci in zagonski polnilniki: pregled informacij za avtomobiliste / Comp. A. G. Khodasevich, T. I. Khodasevich - M.: NT Press, 2005”. Knjiga je sestavljena iz treh delov, v njej so skoraj vsi polnilci v zgodovini človeštva.

Najenostavnejši usmerniški tokokrog s tiristorskim regulatorjem napetosti je prikazan na sl. 8.

riž. 8.

To vezje uporablja polvalovni srednji usmernik, ker vsebuje manj diod, zato je potrebnih manj hladilnikov in večja učinkovitost. Močnostni transformator ima dve sekundarni navitji za izmenično napetost 15 V . Krmilno vezje tiristorja je tukaj sestavljeno iz kondenzatorja C1, uporov R 1- R 6, tranzistorja VT 1 in VT 2, dioda VD 3.

Poglejmo, kako deluje vezje. Kondenzator C1 se polni preko spremenljivega upora R 2 in konstantni R 1. Ko napetost na kondenzatorju C 1 bo presegla napetost na priključni točki uporov R4 in R 5, odprite tranzistor VT 1. Kolektorski tok tranzistorja VT 1 odpre VT 2. V zameno, kolektorski tok VT 2 odpre VT 1. Tako se tranzistorji odprejo kot plaz in kondenzator se izprazni C 1 na tiristorsko krmilno elektrodo VS 1. Tako dobimo prožilni impulz. S spreminjanjem spremenljivega upora R 2 zakasnitveni čas sprožilnega impulza, izhodno napetost vezja je mogoče prilagoditi. Večji kot je ta upor, počasneje se kondenzator polni. C 1, je čas zakasnitve prožilnega impulza daljši in izhodna napetost pri bremenu nižja.

Nenehen odpor R 1, zaporedno povezan s spremenljivko R 2 omejuje minimalni čas zakasnitve impulza. Če se močno zmanjša, potem pri minimalnem položaju spremenljivega upora R 2 bo izhodna napetost nenadoma izginila. Zato R 1 je izbran tako, da vezje deluje stabilno pri R 2 v položaju najmanjšega upora (ki ustreza najvišji izhodni napetosti).

Vezje uporablja upor R 5 moč 1 W samo zato, ker je prišel pod roke. Verjetno bo dovolj za namestitev R 5 z močjo 0,5 W.

odpornost R 3 je nastavljen tako, da odpravi vpliv motenj na delovanje krmilnega vezja. Brez njega vezje deluje, vendar je občutljivo na primer na dotik sponk tranzistorjev.

Dioda VD 3 odpravlja vpliv tiristorja na krmilno vezje. Iz izkušenj sem preveril in se prepričal, da vezje deluje bolj stabilno z diodo. Skratka, ni vam treba varčevati, lažje je postaviti D226, katerega rezerve so neizčrpne in narediti zanesljivo napravo.

odpornost R 6 v tokokrogu tiristorske krmilne elektrode VS 1 povečuje zanesljivost njegovega delovanja. Včasih je ta upor nastavljen na večjo vrednost ali pa sploh ni nastavljen. Vezje brez njega običajno deluje, vendar se lahko tiristor spontano odpre zaradi motenj in puščanja v vezju krmilne elektrode. namestil sem R 6 vrednost 51 Wkot je priporočeno v referenčnih podatkih tiristorjev KU202.

Upor R 7 in dioda VD 4 zagotavljajo zanesljiv zagon tiristorja s kratkim časom zakasnitve sprožilnega impulza (glej sliko 5 in pojasnila k njej).

Kondenzator C 2 zgladi valovanje napetosti na izhodu vezja.

Kot obremenitev med poskusi je regulator uporabil žarnico iz avtomobilskega žarometa.

Diagram z ločenim usmernikom za napajanje krmilnih tokokrogov in zagon tiristorja je prikazan na sl. 9.

riž. 9.

Prednost tega vezja je manjše število močnostnih diod, ki zahtevajo namestitev na radiatorje. Upoštevajte, da so diode D242 močnostnega usmernika povezane s katodami in jih je mogoče namestiti na skupni radiator. Anoda tiristorja, priključena na njegovo ohišje, je povezana z "minusom" obremenitve.

Shema ožičenja te različice krmiljenega usmernika je prikazana na sl. 10.

riž. 10.

Za izravnavo valovanja izhodne napetosti se lahko uporabi LC -filter. Diagram krmiljenega usmernika s takim filtrom je prikazan na sl. enajst.

riž. enajst.

Prijavil sem se točno LC -filter iz naslednjih razlogov:

1. Je bolj odporen na preobremenitve. Načrtoval sem vezje za laboratorijsko napajanje, tako da je preobremenitev povsem možna. Opažam, da tudi če naredite kakršno koli zaščitno shemo, bo imela nekaj odzivnega časa. V tem času napajalnik ne sme odpovedati.

2. Če naredite tranzistorski filter, bo nekaj napetosti zagotovo padlo na tranzistorju, zato bo učinkovitost nizka in tranzistor bo morda potreboval radiator.

Filter uporablja serijsko tuljavo D255V.

Razmislite o možnih spremembah tiristorskega krmilnega vezja. Prvi od njih je prikazan na sl. 12.

riž. 12.

Običajno je vezje za nastavitev časa tiristorskega regulatorja sestavljeno iz zaporedno vezanega kondenzatorja za nastavitev časa in spremenljivega upora. Včasih je primerno sestaviti vezje tako, da je eden od izhodov spremenljivega upora povezan z "minusom" usmernika. Nato lahko vklopite spremenljivi upor vzporedno s kondenzatorjem, kot je prikazano na sliki 12. Ko je motor v spodnjem položaju glede na vezje, glavni del toka, ki teče skozi upor 1.1 k Wvstopi v kondenzator za nastavitev časa 1mF in se hitro napolni. V tem primeru se tiristor začne na "vrhovih" valov popravljene napetosti ali malo prej, izhodna napetost regulatorja pa je najvišja. Če je motor v zgornjem položaju po diagramu, je časovni kondenzator v kratkem stiku in napetost na njem ne bo nikoli odprla tranzistorjev. V tem primeru bo izhodna napetost enaka nič. S spreminjanjem položaja drsnika spremenljivega upora je možno spreminjati jakost toka, ki polni časovni kondenzator in s tem tudi čas zakasnitve sprožilnih impulzov.

Včasih je potrebno krmiliti tiristorski regulator ne s pomočjo spremenljivega upora, temveč iz nekega drugega vezja (daljinski upravljalnik, krmiljenje iz računalnika). Zgodi se, da so deli tiristorskega regulatorja pod visoko napetostjo in je neposredna povezava z njimi nevarna. V teh primerih se lahko namesto spremenljivega upora uporabi optični sklopnik.

riž. 13.

Primer vključitve optičnega sklopnika v vezje tiristorskega krmilnika je prikazan na sl. 13. Tukaj je uporabljen tranzistorski optični sklopnik tipa 4 n 35. Osnova njegovega fototranzistorja (pin 6) je preko upora povezana z oddajnikom (pin 4). Ta upor določa ojačanje optičnega sklopnika, njegovo hitrost in odpornost na temperaturne spremembe. Avtor je preizkusil regulator z uporom 100, ki je prikazan na diagramu k W, medtem ko se je odvisnost izhodne napetosti od temperature izkazala za NEGATIVNO, tj. z zelo močnim segrevanjem optičnega sklopnika (PVC izolacija žic se je stopila) se je izhodna napetost zmanjšala. To je verjetno posledica zmanjšanja izhodne moči LED pri segrevanju. Avtor se zahvaljuje S. Balashovu za nasvet o uporabi tranzistorskih optosklopnikov.

riž. 14.

Pri prilagajanju tiristorskega krmilnega vezja je včasih koristno prilagoditi prag tranzistorja. Primer takšne prilagoditve je prikazan na sl. 14.

Razmislite tudi o primeru vezja s tiristorskim regulatorjem za višjo napetost (glej sliko 15). Vezje se napaja iz sekundarnega navitja močnostnega transformatorja TCA-270-1, ki zagotavlja izmenično napetost 32 V . Vrednosti delov, navedenih v diagramu, so izbrane za to napetost.

riž. 15.

Shema na sl. 15 vam omogoča gladko prilagajanje izhodne napetosti od 5 V do 40 V , kar zadostuje za večino polprevodniških naprav, zato lahko to vezje vzamemo kot osnovo za izdelavo laboratorijskega napajalnika.

Pomanjkljivost tega vezja je potreba po odvajanju dovolj velike moči na začetni upor R 7. Jasno je, da manjši kot je zadrževalni tok tiristorja, večja je lahko vrednost in manjša je moč zagonskega upora R 7. Zato je bolje uporabiti tiristorje z nizkim zadrževalnim tokom.

Poleg običajnih tiristorjev se lahko v vezju tiristorskega regulatorja uporablja optotiristor. Na sl. 16. prikazuje vezje z optotiristorjem TO125-10.

riž. 16.

Tukaj je optotiristor preprosto vklopljen namesto običajnega, a od takrat njegov fototiristor in LED sta izolirana drug od drugega, sheme za njegovo uporabo v tiristorskih regulatorjih so lahko različne. Upoštevajte, da je zaradi nizkega zadrževalnega toka tiristorjev TO125 začetni upor R 7 zahteva manj energije kot v vezju na sl. 15. Ker se je avtor bal, da bi poškodoval optotiristor LED z visokimi impulznimi tokovi, je bil v vezje vključen upor R6. Kot se je izkazalo, vezje deluje brez tega upora in brez njega vezje deluje bolje pri nizkih izhodnih napetostih.

Visokonapetostni napajalniki s tiristorskim regulatorjem

Pri razvoju visokonapetostnih napajalnikov s tiristorskim regulatorjem je bilo za osnovo vzeto optotiristorsko krmilno vezje, ki ga je razvil V. P. Burenkov (PRZ) za varilne stroje. Za to vezje so bile razvite in izdelane tiskana vezja. Avtor je hvaležen V. P. Burenkovu za vzorec takšne plošče. Diagram ene od postavitev nastavljivega usmernika z uporabo plošče, ki jo je oblikoval Burenkov, je prikazan na sl. 17.

riž. 17.

Deli, nameščeni na tiskanem vezju, so na diagramu obkroženi s pikčasto črto. Kot je razvidno iz sl. 16, so na plošči nameščeni gasilni upori R1 in R 2, usmerniški most VD 1 in zener diode VD 2 in VD 3. Ti deli so za 220 V omrežno napajanje V . Za testiranje vezja tiristorskega regulatorja brez sprememb v tiskanem vezju je bil uporabljen močnostni transformator TBS3-0.25U3, katerega sekundarno navitje je priključeno tako, da je iz njega odstranjena izmenična napetost 200. V , tj. blizu normalne napajalne napetosti plošče. Krmilno vezje deluje na enak način, kot je opisano zgoraj, to je, da se kondenzator C1 polni skozi trimer R 5 in spremenljivim uporom (nameščenim zunaj plošče), dokler napetost na njem ne preseže napetosti na dnu tranzistorja VT 2, po katerem tranzistorji VT 1 in VT2 se odpreta in kondenzator C1 se izprazni skozi odprte tranzistorje in tiristorsko LED optičnega sklopnika.

Prednost tega vezja je možnost prilagajanja napetosti, pri kateri se odpirajo tranzistorji (z uporabo R 4), kot tudi minimalni upor v časovnem vezju (z uporabo R 5). Kot kaže praksa, je možnost takšne prilagoditve zelo koristna, še posebej, če je vezje sestavljeno v amaterskih pogojih iz naključnih delov. S pomočjo nastavitvenih uporov R4 in R5 je mogoče doseči regulacijo napetosti v širokem območju in stabilno delovanje regulatorja.

S tem vezjem sem začel svoje raziskave in razvoj pri razvoju tiristorskega regulatorja. Pri njem je bil zaznan tudi preskok prožilnih impulzov, ko je tiristor deloval na kapacitivno obremenitev (glej sliko 4). Želja po izboljšanju stabilnosti regulatorja je privedla do pojava vezja na sl. 18. V njem je avtor preizkusil delovanje tiristorja z zagonskim uporom (glej sliko 5.

riž. 18.

V shemi na sl. 18. uporabili isto ploščo kot na diagramu na sl. 17, z njega so odstranili samo diodni most, ker tukaj se za obremenitev in krmilno vezje uporablja en skupni usmernik. Upoštevajte, da je v diagramu na sl. 17 je začetni upor izbran iz več vzporedno povezanih, da se določi največja možna vrednost tega upora, pri kateri vezje začne delovati stabilno. Žični upor 10 je povezan med katodo optotiristorja in filtrskim kondenzatorjem.W. Potreben je za omejitev tokovnih sunkov skozi optoristor. Dokler ta upor ni bil nastavljen, je optotiristor po vrtenju gumba za spremenljivo upornost prepustil enega ali več celih polvalov popravljene napetosti v breme.

Na podlagi izvedenih poskusov je bilo razvito usmerniško vezje s tiristorskim regulatorjem, primerno za praktično uporabo. Prikazano je na sl. 19.

riž. 19.

riž. 20.

PCB SCR 1M 0 (slika 20) je zasnovan za namestitev sodobnih majhnih elektrolitskih kondenzatorjev in žičnih uporov v keramičnem ohišju tipa SQP . Avtor se zahvaljuje R. Peplovu za pomoč pri izdelavi in testiranju tega tiskanega vezja.

Ker je avtor razvijal usmernik z najvišjo izhodno napetostjo 500 V , je bilo potrebno imeti nekaj rezerve za izhodno napetost v primeru padca omrežne napetosti. Izhodno napetost je bilo mogoče povečati, če so bila navitja močnostnega transformatorja ponovno povezana, kot je prikazano na sl. 21.

riž. 21.

Upoštevajte tudi, da je diagram na sl. 19 in plošča sl. 20 je zasnovanih z možnostjo njihovega nadaljnjega razvoja. Za to na krovu SCR 1M 0 obstajajo dodatni zaključki iz skupne žice GND 1 in GND 2, iz usmernika DC 1

Razvoj in prilagoditev usmernika s tiristorskim regulatorjem SCR 1M 0 so bili izvedeni skupaj s študentom R. Pelovom na PSU. C z njegovo pomočjo so bile posnete fotografije modula SCR 1M 0 in valovne oblike.

riž. 22. Pogled na modul SCR 1 M 0 delna stran

riž. 23. Pogled na modul SCR 1M 0 spajkalna stran

riž. 24. Pogled na modul SCR 1 M 0 ob strani

Tabela 1. Oscilogrami pri nizki napetosti

Št. p / str	Položaj regulatorja minimalne napetosti	Po shemi	Opombe
		Na katodi VD5	5 V/razdel 2 ms/div
		Na kondenzatorju C1	2 V/razdel 2 ms/div
		tj priključka R2 in R3	2 V/razdel 2 ms/div
		Na anodi tiristorja	100 V/div 2 ms/div
		Na katodi tiristorja	50 V/div 2 ms/de

Tabela 2. Oscilogrami pri srednji napetosti

Št. p / str	Srednji položaj regulatorja napetosti	Po shemi	Opombe
		Na katodi VD5	5 V/razdel 2 ms/div
		Na kondenzatorju C1	2 V/razdel 2 ms/div
		tj priključka R2 in R3	2 V/razdel 2 ms/div
		Na anodi tiristorja	100 V/div 2 ms/div
		Na katodi tiristorja	100 V/div 2 ms/div

Tabela 3. Oscilogrami pri največji napetosti

Št. p / str	Najvišji položaj regulatorja napetosti	Po shemi	Opombe
		Na katodi VD5	5 V/razdel 2 ms/div
		Na kondenzatorju C1	1 V/razdel 2 ms/div
		tj priključka R2 in R3	2 V/razdel 2 ms/div
		Na anodi tiristorja	100 V/div 2 ms/div
		Na katodi tiristorja	100 V/div 2 ms/div

Da bi se znebili te pomanjkljivosti, je bilo spremenjeno vezje regulatorja. Vgrajena sta bila dva tiristorja - vsak za svoj polkrog. S temi spremembami je bilo vezje preizkušeno več ur in niso opazili nobenih "izstopajočih vrednosti".

riž. 25. Shema SCR 1 M 0 s spremembami