При розробці регульованого джерела живлення без високочастотного перетворювача розробник стикається з такою проблемою, що при мінімальній вихідній напрузі та великому струмі навантаження на регулюючому елементі стабілізатор розсіюється велика потужність. Дотепер у більшості випадків цю проблему вирішували так: робили кілька відводів у вторинної обмотки силового трансформатора і розбивали весь діапазон регулювання вихідної напруги на кілька піддіапазонів. Такий принцип використаний у багатьох серійних джерелах харчування, наприклад, УІП-2 та сучасніших. Зрозуміло, що використання джерела живлення з декількома піддіапазонами ускладнюється, також ускладнюється дистанційне керування таким джерелом живлення, наприклад, від ЕОМ.

Виходом мені здалося використання керованого випрямляча на тиристорі, тому що з'являється можливість створення джерела живлення, керованого однією ручкою установки вихідної напруги або одним керуючим сигналом з діапазоном регулювання вихідної напруги від нуля (або майже від нуля) до максимального значення. Таке джерело живлення можна буде виготовити з готових деталей у продажу.

На даний момент керовані випрямлячі з тиристорами описані і докладно в книгах по джерелам живлення, але практично в лабораторних джерелах живлення застосовуються рідко. У аматорських конструкціях вони також рідко трапляються (крім, звичайно, зарядних пристроїв для автомобільних акумуляторів). Сподіваюся, що справжня робота допоможе змінити цей стан справ.

В принципі описані тут схеми можуть бути застосовані для стабілізації вхідної напруги високочастотного перетворювача, наприклад, як це зроблено в телевізорах Електроніка Ц432. Наведені тут схеми можуть бути використані для виготовлення лабораторних джерел живлення або зарядних пристроїв.

Опис своїх робіт я наводжу не так, як я їх проводив, а більш-менш упорядкований. Спочатку розглянемо загальні питання, потім "низковольтні" конструкції типу джерел живлення для транзисторних схем або заряджання акумуляторів і потім "високовольтні" випрямлячі для живлення схем на електронних лампах.

Робота тиристорного випрямляча на ємнісне навантаження

У літературі описано велику кількість тиристорних регуляторів потужності, що працюють на змінному або пульсуючому струмі з активним (наприклад, лампи розжарювання) або індуктивним (наприклад, електродвигун) навантаженням. Навантаженням випрямляча зазвичай є фільтр в якому для згладжування пульсацій застосовуються конденсатори, тому навантаження випрямляча може мати ємнісний характер.

Розглянемо роботу випрямляча з тиристорним регулятором на резистивно-ємне навантаження. Схема такого регулятора наведена на рис. 1.

Мал. 1.

Тут для прикладу показаний двонапівперіодний випрямляч із середньою точкою, однак він може бути виконаний і за іншою схемою, наприклад, бруківкою. Іноді тиристори крім регулювання напруги на навантаженні U н виконують також функцію випрямляючих елементів (вентилів), однак такий режим допускається не для всіх тиристорів (тиристори КУ202 з деякими літерами допускають роботу як вентилі). Для ясності викладу припустимо, що тиристори використовуються лише для регулювання напруги на навантаженні U н , а випрямлення виконується іншими приладами.

p align="justify"> Принцип роботи тиристорного регулятора напруги пояснює рис. 2. На виході випрямляча (точка з'єднання катодів діодів на рис. 1) виходять імпульси напруги (нижня напівхвиля синусоїди "вивернута" вгору), позначені U випр . Частота пульсацій f п на виході двонапівперіодного випрямляча дорівнює подвоєній частоті мережі, тобто 100 Hz при живленні від мережі 50 Hz . Схема управління подає на керуючий електрод тиристора імпульси струму (або світла якщо застосований оптотиристор) з певною затримкою t з щодо початку періоду пульсацій, тобто того моменту, коли напруга випрямляча U випр стає рівним нулю.

Мал. 2.

Малюнок 2 виконаний для випадку, коли затримка t з перевищує половину періоду пульсацій. У цьому випадку схема працює на ділянці хвилі синусоїди, що падає. Чим більша затримка моменту включення тиристора, тим менше вийде випрямлена напруга U н на навантаженні. Пульсації напруги на навантаженні U н згладжуються конденсатором фільтра C ф . Тут і далі зроблено деякі спрощення при розгляді роботи схем: вихідний опір силового трансформатора вважається рівним нулю, падіння напруги на діодах випрямляча не враховується, не враховується час включення тиристора. При цьому виходить, що підзаряд ємності фільтра C ф відбувається як би миттєво. В реальності після подачі імпульсу, що запускає на керуючий електрод тиристора заряд конденсатора фільтра займає деякий час, який, однак, зазвичай набагато менше періоду пульсацій Т п.

Тепер уявімо, що затримка моменту включення тиристора t з дорівнює половині періоду пульсацій (див. рис. 3). Тоді тиристор включатиметься, коли напруга на виході випрямляча проходить через максимум.

Мал. 3.

У цьому випадку напруга навантаження U н також буде найбільшим, приблизно таким же, як коли б тиристорного регулятора в схемі не було (нехтуємо падінням напруги на відкритому тиристорі).

Тут ми й стикаємось із проблемою. Припустимо, що ми хочемо регулювати напругу на навантаженні майже від нуля до найбільшого значення, яке можна отримати від наявного силового трансформатора. Для цього з урахуванням зроблених раніше припущення потрібно подавати на тиристор імпульси, що запускають, ТОЧНО в момент, коли U випр проходить через максимум, тобто. t з = T п /2. З огляду на те, що тиристор відкривається не миттєво, а підзарядка конденсатора фільтра C ф також вимагає деякого часу, що запускає імпульс потрібно подати кілька раніше половини періоду пульсацій, тобто. t з< T п /2. Проблема в тому, що по-перше складно сказати наскільки раніше, тому що це залежить від таких причин, які при розрахунку точно врахувати складно, наприклад часу включення даного екземпляра тиристора або повного (з урахуванням індуктивностей) вихідного опору силового трансформатора. По-друге, навіть якщо зробити розрахунок та регулювання схеми абсолютно точно, час затримки включення t з , частота мережі, а значить, частота та період T п пульсацій, час увімкнення тиристора та інші параметри з часом можуть змінитися. Тому для того, щоб отримати найбільшу напругу на навантаженні U н виникає бажання включати тиристор набагато раніше, ніж половина періоду пульсацій.

Припустимо, що так ми і вчинили, тобто встановили час затримки t з набагато менше Т п/2. Графіки, що характеризують роботу схеми у разі наведені на рис. 4. Зауважимо, що якщо тиристор відкриється раніше половини напівперіоду, він залишатиметься у відкритому стані доки не закінчиться процес заряду конденсатора фільтра C ф (Див. перший імпульс на рис. 4).

Мал. 4.

Виявляється, що за малого часу затримки t з можливе виникнення коливань вихідної напруги регулятора. Вони виникають у тому випадку, якщо в момент подачі на тиристор імпульсу, що запускає, напруга на навантаженні U н виявляється більше напруги на виході випрямляча U випр . У цьому випадку тиристор виявляється під зворотною напругою і не може відкритися під дією імпульсу, що запускає. Один або кілька імпульсів, що запускають, можуть бути пропущені (див. другий імпульс на рис. 4). Наступне включення тиристора відбудеться коли конденсатор фільтра розрядиться і в момент подачі керуючого імпульсу тиристор перебуватиме під прямою напругою.

Ймовірно, найнебезпечнішим є випадок, коли виявляється пропущений кожен другий імпульс. В цьому випадку через обмотку силового трансформатора проходитиме постійний струм, під дією якого трансформатор може вийти з ладу.

Щоб уникнути появи коливального процесу в схемі тиристорного регулятора ймовірно можна відмовитися від імпульсного управління тиристором, але в цьому випадку схема управління ускладнюється або стає неекономічною. Тому автор розробив схему тиристорного регулятора, в якій тиристор нормально запускається керуючими імпульсами і коливального процесу не виникає. Така схема наведена на рис. 5.

Мал. 5.

Тут тиристор навантажений на пусковий опір R п , а конденсатор фільтра C R н підключені через пусковий діод VD п . У такій схемі запуск тиристора відбувається незалежно від напруги на конденсаторі фільтра C ф .Після подачі імпульсу, що запускає, на тиристор його анодний струм спочатку починає проходити через пусковий опір R п і, потім, коли напруга на R п перевищить напругу на навантаженні U н , відкривається пусковий діод VD п і анодний струм тиристора заряджає конденсатор фільтра C ф. Опір R п вибирається такої величини щоб забезпечити стійкий запуск тиристора при мінімальному часі затримки імпульсу, що запускає t з . Зрозуміло, що на пусковому опорі марно втрачається певна потужність. Тому в наведеній схемі переважно використовувати тиристори з малим струмом утримання, тоді можна буде застосувати опір пусковий великий величини і зменшити втрати потужності.

Схема на рис. 5 має той недолік, що струм навантаження проходить через додатковий діод VD п , На якому марно втрачається частина випрямленої напруги. Цей недолік можна усунути, якщо підключити пусковий опір R п до окремого випрямляча. Схема з окремим випрямлячем управління, від якого живиться схема запуску та пусковий опір R п наведено на рис. 6. У цій схемі діоди випрямляча управління можуть бути малопотужними, оскільки струм навантаження протікає тільки через силовий випрямляч.

Мал. 6.

Низьковольтні джерела живлення з тиристорним регулятором

Нижче наводиться опис кількох конструкцій низьковольтних випрямлячів з тиристорним регулятором. При їх виготовленні я взяв за основу схему тиристорного регулятора, що застосовується у пристроях для заряду акумуляторів (див. рис. 7). Ця схема успішно застосовувалася моїм покійним товаришем А. Г. Спірідоновим.

Мал. 7.

Елементи, що обведені на схемі (мал. 7), встановлювалися на невеликій друкованій платі. У літературі описано кілька подібних схем, відмінності з-поміж них мінімальні, переважно, типами і номіналами деталей. Здебільшого відмінності такі:

1. Застосовують часзадаючі конденсатори різної ємності, тобто замість 0.5m F ставлять 1 m F , і, змінний опір іншої величини. Для надійності запуску тиристора у своїх схемах я застосовував конденсатор на 1m F.

2. Паралельно конденсатору, що задає час, можна не ставити опір (3 k Wна рис. 7). Зрозуміло, що при цьому може бути потрібний змінний опір не на 15 k W, А інший величини. Вплив опору, паралельного конденсатору, що задає час, на стійкість роботи схеми я поки не з'ясував.

3. У більшості описаних у літературі схем застосовуються транзистори типів КТ315 та КТ361. Часом вони виходять з ладу, тому у своїх схемах я застосовував потужніші транзистори типів КТ816 та КТ817.

4. До точки з'єднання бази pnp та колектора npn транзисторів може бути підключений дільник із опорів іншої величини (10 k Wта 12 k Wна рис. 7).

5. У ланцюзі керуючого електрода тиристора можна встановити діод (див. на схемах, наведених нижче). Цей діод усуває вплив тиристора на схему керування.

Схема (рис. 7) наведена для прикладу, кілька подібних схем з описами можна знайти у книзі “Зарядні та пуско-зарядні пристрої: Інформаційний огляд для автолюбителів / Упоряд. А. Г. Ходасевич, Т. І. Ходасевич -М: НТ Прес, 2005”. Книжка складається з трьох частин, у ній зібрані чи не всі зарядні пристрої за історію людства.

Найпростіша схема випрямляча з тиристорним регулятором напруги наведена на рис. 8.

Мал. 8.

У цій схемі використаний двонапівперіодний випрямляч із середньою точкою тому, що в ній міститься менше діодів, тому потрібно менше радіаторів і вище ККД. Силовий трансформатор має дві вторинні обмотки на змінну напругу. V . Схема керування тиристором тут складається з конденсатора С1, опорів R 1- R 6 транзисторів VT 1 і VT 2, діода VD 3.

Розглянемо роботу схеми. Конденсатор С1 заряджається через змінний опір R 2 та постійне R 1. Коли напруга на конденсаторі C 1 перевищить напругу в точці з'єднання опорів R 4 та R 5, відкривається транзистор VT 1. Колекторний струм транзистора VT 1 відкриває VT 2. У свою чергу, колекторний струм VT 2 відкриває VT 1. Таким чином, транзистори лавиноподібно відкриваються і відбувається розряд конденсатора C 1 в керуючий електрод тиристора VS 1. Так виходить імпульс, що запускає. Змінюючи змінним опором R 2 час затримки імпульсу, що запускає, можна регулювати вихідну напругу схеми. Чим більший опір, тим повільніше відбувається заряд конденсатора C 1, більше часу затримки запускаючого імпульсу і нижче вихідна напруга на навантаженні.

Постійний опір R 1, включене послідовно зі змінним R 2 обмежує мінімальний час затримки імпульсу. Якщо його сильно зменшити, то за мінімального положення змінного опору R 2 вихідна напруга буде стрибком зникати. Тому R 1 підібрано таким чином, щоб схема стійко працювала при R 2 у положенні мінімального опору (відповідає найбільшій вихідній напрузі).

У схемі використано опір R 5 потужністю 1 W тільки тому, що вона потрапила під руку. Ймовірно цілком достатньо буде встановити R 5 потужністю 0.5 W.

Опір R 3 встановлено для усунення впливу наведень на роботу схеми керування. Без нього схема працює, але чутлива, наприклад, до дотику висновків транзисторів.

Діод VD 3 усуває вплив тиристора на схему керування. На досвіді я перевірив і переконався, що з діодом схема працює стійкіше. Коротше, не потрібно скупитися, простіше поставити Д226, яких запаси невичерпні зробити надійно працюючий пристрій.

Опір R 6 в ланцюзі керуючого електрода тиристора VS 1 підвищує надійність роботи. Іноді цей опір ставлять більшої величини або зовсім не ставлять. Схема без нього зазвичай працює, але тиристор може мимовільно відкриватися під дією перешкод та витоків у ланцюзі електрода, що управляє. Я встановив R 6 величиною 51 Wяк рекомендовано у довідкових даних тиристорів КУ202.

Опір R 7 і діод VD 4 забезпечують надійний запуск тиристора при малому часі затримки імпульсу, що запускає (див. рис. 5 і пояснення до нього).

Конденсатор C 2 згладжує пульсацію напруги на виході схеми.

Як навантаження при дослідах регулятором використовувалась лампа від автомобільної фари.

Схема з окремим випрямлячем для живлення ланцюгів керування та запуску тиристора наведена на рис. 9.

Мал. 9.

Перевагою даної схеми є менше силових діодів, що вимагають установки на радіатори. Зауважимо, що діоди Д242 силового випрямляча з'єднані катодами і можуть бути встановлені на загальний радіатор. Анод тиристора з'єднаний з корпусом підключений до “мінусу” навантаження.

Монтажна схема цього варіанта керованого випрямляча наведена на рис. 10.

Мал. 10.

Для згладжування пульсацій вихідної напруги може бути застосовано LC -фільтр. Схема керованого випрямляча з таким фільтром наведено на рис. 11.

Мал. 11.

Я застосував саме LC -фільтр з наступних міркувань:

1. Він більш стійкий до перевантажень. Я розробляв схему для лабораторного джерела живлення, тому перевантаження його цілком можливе. Зауважу, що навіть якщо зробити якусь схему захисту, то вона матиме деякий час спрацьовування. За цей час джерело живлення не повинно виходити з ладу.

2. Якщо зробити транзисторний фільтр, то на транзисторі обов'язково падатиме деяка напруга, тому ККД буде низьким, а транзистору може знадобитися радіатор.

У фільтрі використано серійний дросель Д255В.

Розглянемо можливі модифікації схеми керування тиристором. Перша їх показано на рис. 12.

Мал. 12.

Зазвичай часзадающий ланцюг тиристорного регулятора роблять з послідовно включених послідовно часзадающего конденсатора і змінного опору. Іноді зручно побудувати схему так, щоб один із висновків змінного опору був підключений до мінуса випрямляча. Тоді можна включити змінний опір паралельно конденсатору, як зроблено на малюнку 12. Коли двигун знаходиться в нижньому за схемою положенні, основна частина струму, що проходить через опір 1.1 k Wнадходить під час задаючий конденсатор 1mF та швидко заряджає його. При цьому тиристор запускається на "маківках" пульсацій випрямленої напруги або трохи раніше і вихідна напруга регулятора виходить найбільшою. Якщо двигун знаходиться у верхньому за схемою положенні, то конденсатор, що час задає, закорочений і напруга на ньому ніколи не відкриє транзистори. При цьому вихідна напруга дорівнюватиме нулю. Змінюючи положення двигуна змінного опору, можна змінювати силу струму, що заряджає час, що задає конденсатор і, таким чином, час затримки імпульсів, що запускають.

Іноді потрібно проводити управління тиристорним регулятором не за допомогою змінного опору, а від якоїсь іншої схеми (дистанційне управління, управління від обчислювальної машини). Буває, що деталі тиристорного регулятора знаходяться під великою напругою, і безпосереднє приєднання до них небезпечне. У цих випадках замість змінного опору можна використовувати оптрон.

Мал. 13.

Приклад включення оптрона до схеми тиристорного регулятора показано на рис. 13. Тут використовується транзисторний оптрон типу 4 N 35. База його фототранзистора (висновок 6) з'єднана через опір з емітером (висновок 4). Цей опір визначає коефіцієнт передачі оптрона, його швидкодію та стійкість до змін температури. Автор випробував регулятор із зазначеним на схемі опором 100 k WПри цьому залежність вихідної напруги від температури виявилася НЕГАТИВНОЮ, тобто при дуже сильному нагріванні оптрона (оплавилася поліхлорвінілова ізоляція проводів) вихідна напруга зменшувалася. Ймовірно, це пов'язано із зменшенням віддачі світлодіода під час нагрівання. Автор дякує С. Балашову за поради щодо використання транзисторних оптронів.

Мал. 14.

При регулюванні схеми керування тиристором іноді буває корисна підстроювання порога спрацьовування транзисторів. Приклад такого підстроювання показано на рис. 14.

Розглянемо також приклад схеми з тиристорним регулятором більшої напруги (див. рис. 15). Схема живиться від вторинної обмотки силового трансформатора ТСА-270-1, що дає змінну напругу 32 V . Номінали деталей, вказані на схемі, підібрані під цю напругу.

Мал. 15.

Схема на рис. 15 дозволяє плавно регулювати вихідну напругу від 5 V до 40 V , Що достатньо більшості пристроїв на напівпровідникових приладах, таким чином, цю схему можна взяти за основу при виготовленні лабораторного джерела живлення.

Недоліком цієї схеми є необхідність розсіювати досить велику потужність на пусковому опорі R 7. Зрозуміло, що чим менший струм утримання тиристора, тим більша може бути величина і менша потужність пускового опору. R 7. Тому тут переважно використовувати тиристори з малим струмом утримання.

Крім звичайних тиристорів, у схемі тиристорного регулятора може бути використаний оптотиристор. На рис. 16. наведено схему з оптотиристором ТО125-10.

Мал. 16.

Тут оптотирист просто включений замість звичайного, але т.к. його фототиристор та світлодіод ізольовані одна від одної, схеми його застосування в тиристорних регуляторах можуть бути й іншими. Зауважимо, що завдяки малому струму утримання тиристорів ТО125 пусковий опір R 7 потрібно менш потужне, ніж у схемі на рис. 15. Оскільки автор побоювався пошкодити світлодіод оптотиристора великими імпульсними струмами, до схеми було включено опір R6. Як виявилося, схема працює і без цього опору, причому без нього схема краще працює при низьких напругах на виході.

Високовольтні джерела живлення з тиристорним регулятором

При розробці високовольтних джерел живлення з тиристорним регулятором за основу було взято схему управління оптотиристором, розроблену В. П. Буренковым (ПРЗ) для зварювальних аппаратов.Для цієї схеми розроблено і випускаються друковані плати. Автор висловлює подяку В. П. Буренкову за взірець такої плати. Схема одного з макетів випрямляча, що регулюється, з використанням плати конструкції Буренкова наведена на рис. 17.

Мал. 17.

Деталі, встановлені на друкованій платі, обведені на схемі пунктиром. Як видно із рис. 16, на платі встановлені опори, що гасять R 1 та R 2, випрямний міст VD 1 та стабілітрони VD 2 та VD 3. Ці деталі призначені для живлення від мережі 220 V . Щоб випробувати схему тиристорного регулятора без переробок у друкованій платі, використано силовий трансформатор ТБС3-0,25У3, вторинна обмотка якого підключена таким чином, що з неї знімається змінна напруга 200 V , Т. е. близьке до нормального напруги живлення плати. Схема управління працює аналогічно описаним вище, тобто конденсатор С1 заряджається через підстроювальний опір R 5 і змінний опір (встановлено поза платою) до того моменту, поки напруга на ньому не перевищить напругу на базі транзистора VT 2, після чого транзистори VT 1 і VT2 відкриваються і відбувається розряд конденсатора С1 через транзистори, що відкрилися, і світлодіод оптронного тиристора.

Перевагою даної схеми є можливість підстроювання напруги, за якого відкриваються транзистори (за допомогою R 4), а також мінімального опору під час ланцюга, що задає (за допомогою R 5). Як показує практика, мати можливість такого підстроювання дуже корисно, особливо якщо схема збирається в аматорських умовах із випадкових деталей. За допомогою підстроювальних опорів R4 і R5 можна добитися регулювання напруги в широких межах та стійкої роботи регулятора.

З цієї схеми я починав свої ДКР із розробки тиристорного регулятора. У ній і був виявлений пропуск запускаючих імпульсів під час роботи тиристора на ємнісне навантаження (див. рис. 4). Бажання підвищити стабільність роботи регулятора спричинило появу схеми рис. 18. У ній автор випробував роботу тиристора з пусковим опором (див. рис. 5).

Мал. 18.

У схемі рис. 18. використана та сама плата, що й у схемі рис. 17 тільки з неї видалений діодний міст, т.к. тут використовується один загальний для навантаження та схеми керування випрямляч. Зауважимо, що у схемі на рис. 17 пусковий опір підібрано з декількох паралельно включених, щоб визначити максимально можливе значення цього опору, при якому схема починає стійко працювати. Між катодом оптотиристора та конденсатором фільтра включено дротяний опір 10W. Воно необхідне обмеження кидків струму через опторитістор. Поки цей опір не було встановлено, після повороту ручки змінного опору оптотиристор пропускав у навантаження одну або кілька напівхвиль випрямленої напруги.

На підставі проведених дослідів було розроблено схему випрямляча з тиристорним регулятором, придатну для практичного використання. Вона наведена на рис. 19.

Мал. 19.

Мал. 20.

Друкована плата SCR 1 M 0 (рис. 20) розроблена для встановлення на неї сучасних малогабаритних електролітичних конденсаторів та дротяних опорів у керамічному корпусі типу SQP . Автор висловлює подяку Р. Пеплову за допомогу з виготовленням та випробуванням цієї друкованої плати.

Оскільки автор розробляв випрямляч з найбільшою вихідною напругою 500 V , потрібно мати деякий запас вихідної напруги на випадок зниження напруги мережі. Збільшити вихідну напругу було можливим, якщо переєднати обмотки силового трансформатора, як показано на рис. 21.

Мал. 21.

Зауважу також, що схема рис. 19 та плата рис. 20 розроблено з урахуванням можливості їхнього подальшого розвитку. Для цього на платі SCR 1 M 0 є додаткові висновки від загального дроту GND 1 та GND 2, від випрямляча DC 1

Розробка та налагодження випрямляча з тиристорним регулятором SCR 1 M 0 проводилися спільно зі студентом Р. Пеловим у ПДУ. C його допомогою було зроблено фотографії модуля SCR 1 M 0 та осцилограм.

Мал. 22. Вигляд модуля SCR 1 M 0 з боку деталей

Мал. 23. Вид модуля SCR 1 M 0 з боку паяння

Мал. 24. Вигляд модуля SCR 1 M 0 збоку

Таблиця 1. Осцилограми при малій напрузі

№ п/п	Мінімальне положення регулятора напруги	За схемою	Примітки
		На катоді VD5	5 В/справ 2 мс/справ
		На конденсаторі C1	2 В/справ 2 мс/справ
		т.з'єднання R2 та R3	2 В/справ 2 мс/справ
		На аноді тиристора	100 В/справ 2 мс/справ
		На катоді тиристора	50 В/справ 2 мс/де

Таблиця 2. Осцилограми при середній напрузі

№ п/п	Середнє положення регулятора напруги	За схемою	Примітки
		На катоді VD5	5 В/справ 2 мс/справ
		На конденсаторі C1	2 В/справ 2 мс/справ
		т.з'єднання R2 та R3	2 В/справ 2 мс/справ
		На аноді тиристора	100 В/справ 2 мс/справ
		На катоді тиристора	100 В/справ 2 мс/справ

Таблиця 3. Осцилограми при максимальній напрузі

№ п/п	Максимальне положення регулятора напруги	За схемою	Примітки
		На катоді VD5	5 В/справ 2 мс/справ
		На конденсаторі C1	1 В/справ 2 мс/справ
		т.з'єднання R2 та R3	2 В/справ 2 мс/справ
		На аноді тиристора	100 В/справ 2 мс/справ
		На катоді тиристора	100 В/справ 2 мс/справ

Щоб позбутися цього недоліку, схема регулятора була змінена. Було встановлено два тиристори – кожний на свій півперіод. З цими змінами схема випробовувалась кілька годин і “викидів” не було помічено.

Мал. 25. Схема SCR 1 M 0 з доробками

(Варіант 1)

У симісторних регуляторах потужності, які працюють за принципом пропускання через навантаження певної кількості напівперіодів струму в одиницю часу, має виконуватися умова парності їх числа. У багатьох відомих радіоаматорських (і не тільки) конструкціях воно порушується. До уваги читачів пропонується регулятор, вільний від цього недоліку. Його схема зображена на рис. 1.

Тут є вузол живлення, генератор імпульсів регульованої шпаруватості і формувач імпульсів, що управляють симістором. Вузол живлення виконаний за класичною схемою: струмообмежуючі резистор R2 і конденсатор С1, випрямляч на діодах VD3, VD4, стабілітрон VD5, конденсатор, що згладжує СЗ. Частота імпульсів генератора, зібраного на елементах DD1.1, DD1.2 та DD1.4, залежить від ємності конденсатора С2 та опору між крайніми висновками змінного резистора R1. Цим же резистором регулюють шпаруватість імпульсів. Елемент DD1.3 служить формувачем імпульсів з частотою напруги мережі, що надходить на його виведення 1 через дільник з резисторів R3 і R4, причому кожен імпульс починається, поблизу переходу миттєвого значення напруги мережі через нуль. З виходу елемента DD1.3, ці імпульси через обмежувальні резистори R5 і R6 надходять на бази транзисторів VT1, VT2. Посилені транзисторами імпульси керування через розділовий конденсатор С4 приходять на електрод керуючий симістора VS1. Тут їхня полярність відповідає знаку мережевої напруги, прикладеного в цей момент до вив. 2 симістори. Завдяки тому, що елементи DD1.1 та DD1.2, DD1.3 та DD1.4 утворюють два тригери, рівень на виході елемента DD1.4, з'єднаному з виведенням 2 елемента DD1.3, змінюється на протилежний тільки в негативному напівперіоді мережевої напруги . Припустимо, тригер на елементах DD1.3, DD1.4 перебуває у стані з низьким рівнем на виході елемента DD1.3 та високим на виході елемента DD1.4. Для зміни цього стану необхідно, щоб високий рівень на виході DD1.2 елемента, з'єднаному з виведенням 6 елемента DD1.4, став низьким. І це може статися лише негативному напівперіоді мережного напруги, що надходить висновок 13 елемента DD1.1, незалежно від моменту установки високого рівня виведення 8 елемента DD1.2. Формування керуючого імпульсу починається з приходом позитивного напівперіоду напруги на висновок 1 елемента DD1.3. У деякий момент в результаті перезарядки конденсатора С2 високий рівень виведення 8 елемента DD1.2 зміниться низьким, що встановить на виході елемента високий рівень напруги. Тепер високий рівень на виході елемента DD1.4 теж може змінитися низьким, але тільки негативний напівперіод напруги, що надходить на виведення 1 елемента DD1.3. Отже, робочий цикл формувача керуючих імпульсів закінчиться в кінці негативного напівперіоду напруги, а загальна кількість напівперіодів напруги, прикладеного до навантаження, буде парним. Основна частина деталей пристрою змонтована на платі з одностороннім друком, креслення якого показано на рис. 2.

Діоди VD1 і VD2 припаяні безпосередньо до висновків змінного резистора R1, а резистор R7 - висновків симістора VS1. Симистор має ребристе тепловідведення заводського виготовлення з площею тепловідвідної поверхні близько 400 см2. Використані постійні резистори МЛТ, змінний резистор R1 – СПЗ-4аМ. Його можна замінити іншим такого ж чи більшого опору. Номінали резисторів R3 та R4 повинні бути однаковими. Конденсатори С1, С2 – К73-17. Якщо потрібна підвищена надійність, то оксидний конденсатор С4 можна замінити на плівковий, наприклад, К73-17 2,2...4,7 мкФ на 63 В, але розміри друкованої плати доведеться збільшити.
Замість діодів КД521А підійдуть і інші малопотужні кремнієві, а стабілітрон Д814В замінить будь-який сучасніший з напругою стабілізації 9 В. Заміна транзисторів КТ3102В, КТ3107Г - інші малопотужні кремнієві відповідної структури. Якщо амплітуда імпульсів струму, що відкривають симістор VS1, виявиться недостатньою, опір резисторів R5 і R6 зменшувати не можна. Краще підібрати транзистори з можливо більшим коефіцієнтом передачі струму при напрузі між колектором і емітером 1 В. У VT1 він повинен бути 150...250, VT2 - 250...270. Після закінчення монтажу можна приєднувати до регулятора навантаження опором 50...100 Ом та вмикати його в мережу. Паралельно навантаженню підключіть вольтметр постійного струму на 300...600 В. Якщо симістор стійко відкривається в обох напівперіодах напруги, стрілка вольтметра взагалі не відхиляється від нуля або трохи коливається навколо нього. Якщо ж стрілка вольтметра відхиляється лише одну сторону, отже, симистор відкривається лише напівперіодах одного знака. Напрямок відхилення стрілки відповідає полярності прикладеного до симістору напруги, при якій він залишається закритим. Зазвичай правильної роботи симистора вдається домогтися встановлення транзистора VT2 з великим значенням коефіцієнта передачі струму.

Симисторний регулятор потужності.
(Варіант 2)

Пропонований симісторний регулятор потужності (див. мал.) можна використовувати для регулювання активної потужності нагрівальних приладів (паяльника, електричної печі, плити та ін.). Для зміни яскравості освітлювальних приладів його не рекомендується, т.к. вони будуть сильно блимати. Особливістю регулятора є комутація симістора в моменти переходу напруги через нуль, тому він не створює мережевих перешкод Потужність регулюється зміною числа напівперіодів напруги, що надходять в навантаження.

Синхрогенератор виконаний на базі логічного елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО DD1.1. Його особливістю є поява високого рівня (логічної "1") на виході в тому випадку, коли вхідні сигнали відрізняються один від одного, та низького рівня ("Про") при доланні вхідних сигналів. В результаті цього "Г з'являється на виході DD1.1 тільки в моменти переходу напруги через нуль. Генератор прямокутних імпульсів з регульованою шпаруватістю виконаний на логічних елементах DD1.2 і DD1.3. З'єднання одного з входів цих елементів з живленням перетворює їх в інвертори .В результаті виходить генератор прямокутних імпульсів. Частота імпульсів приблизно 2 Гц, а їх тривалість змінюється резистором R5.

На резисторі R6 та діодах VD5. VD6 виконано схему збігу 2І. Високий рівень на її виході з'являється лише при збігу двох "1" (імпульсу синхронізації та імпульсу з генератора). У результаті виході 11 DD1.4 з'являються пачки імпульсів синхронізації. Елемент DD1.4 є повторювачем імпульсів, для чого один із його входів підключений до загальної шини.
На транзисторі VT1 виконаний формувач керуючих імпульсів. Пачки коротких імпульсів з його емітера, синхронізовані з початком напівперіодів напруги, надходять на керуючий перехід симістора VS1 і відкривають його. Через RH протікає струм.

Живлення симісторного регулятора потужності здійснюється через ланцюжок R1-C1-VD2. Стабілітрон VD1 обмежує напругу живлення на рівні 15 В. Позитивні імпульси зі стабілітрону VD1 через діод VD2 заряджають конденсатор СЗ.
При велику регульовану потужність симістор VS1 необхідно встановити на радіатор. Тоді симістор типу КУ208Г дозволяє комутувати потужність до 1 кВт. Розміри радіатора можна приблизно прикинути з розрахунку, що на 1 Вт потужності, що розсіюється, необхідно близько 10 см2 ефективної поверхні радіатора (сам корпус симістора розсіює 10 Вт потужності). Для більшої потужності необхідний потужніший симистор, наприклад, ТС2-25-6. Він дозволяє комутувати струм 25 А. Симистор вибирається з допустимою зворотною напругою не нижче 600 В. Симистор бажано захистити варистором, включеним паралельно, наприклад СН-1-1-560. Діоди VD2.. .VD6 можна застосовувати у схемі будь-які, наприклад. КД522Б або КД510А Стабілітрон - будь-який малопотужний на напругу 14...15 В. Підійде Д814Д.

Симисторний регулятор потужності розміщений на друкованій платі із одностороннього склотекстоліту розмірами 68x38 мм.

Простий регулятор потужності.

Регулятор потужності до 1 кВт (0-100%).
Схема збиралася неодноразово, працює без налагодження та інших проблем. Звичайно діоди і тиристор на радіатор при потужності більше 300 ватів. Якщо менше, вистачає самих корпусів деталей для охолодження.
Спочатку в схемі застосовувалися транзистори типу МП38 та МП41.

Пропонована нижче схема дозволить знизити потужність будь-якого нагрівального електроприладу. Схема досить проста і доступна навіть радіоаматору-початківцю. Для керування потужнішим навантаженням тиристори необхідно поставити на радіатор (150 см2 і більше). Для усунення перешкод, створюваних регулятором, бажано на вході поставити дросель.

На схемі - батьку, був встановлений симистор КУ208Г, і мене він не влаштував через малу потужність комутації. Покопавшись знайшов імпортні симістори BTA16-600. Максимальна напруга комутації якого дорівнює 600 вольт пр струмі 16А!
Усі резистори МЛТ 0,125;
R4 – СП3-4аМ;
Конденсатор складений із двох (включених паралельно) по 1 мікрофараду 250 вольт, типу - К73-17.
При даних, вказаних на схемі, було досягнуто наступних результатів: Регулювання напруги від 40 до напруги мережі.

Регулятор можна вставити в штатний обігрівач.

Схема змальована з плати регулятора пилососу.

на кондесаторі маркування: 1j100
Пробував керувати ТЕНом 2 кВт - ніяких моргань світла на тій же фазі не помітив,
напруга на ТЕНі регулюється плавно і, начебто, рівномірно (пропорційно куту повороту резистора).
Регулюється від 0 до 218 вольт при напрузі мережі 224-228 вольт.

Тиристорний зарядний блок Красимира Рилчева призначений для заряджання акумуляторів вантажних автомобілів та тракторів. Він забезпечує плавно регульований (резистором RP1) зарядний струм до 30 А. Принцип регулювання - фазоімпульсний на основі тиристорів, що забезпечує максимальний ККД, мінімальну потужність, що розсіюється, і не вимагає випрямних діодів. Мережевий трансформатор виконаний на магнітопроводі перетином 40 см2, первинна обмотка містить 280 витків ПЕЛ-1,6, вторинна 2x28 витків ПЕЛ-3,0. Тиристори встановлені на радіаторах 120×120 мм. ...

Для схеми "Тиристорне реле покажчика поворотів"

Автомобільна електронікаТиристорне реле покажчика поворотівг. Казань А. СТАХОВБезконтактне реле сигналізації поворотів автомобіля може бути сконструйоване з використанням кремнієвих керованих діодів - тиристорів. Схема такого реле показана на рисунке.Реле являє собою звичайний мультивібратор на транзисторах Т1 і Т2;, частота перемикання якого визначає частоту миготіння ламп, так як цей мультивібратор управляє вимикачем постійного струму на тиристорах Д1 і Д4. У мультивібраторі можуть працювати будь-які малопотужні низькочастотні. При підключенні перемикачем П1 сигнальних ламп переднього та заднього підфарників сигнал мультивібратора відкриває тиристор Д1 і напруга акумулятора прикладається до сигнальних ламп. При цьому права обкладка конденсатора С1 позитивно заряджається (щодо лівої обкладки) через резистор R5. Коли імпульс мультивібратора, що запускає, подається на тиристор Д4, то цей тиристор відкривається і заряджений конденсатор C1 виявляється приєднаним до тиристору Д1 так, що він миттєво отримує зворотну напругу між анодом і катодом. Як перевірити мікросхему к174пс1 Ця зворотна напруга закриває тиристор Д1, що перериває струм у навантаженні. Наступний імпульс мультивібратора, що запускає, знову відкриває тиристор Д1 і весь процес повторюється. Діоди Д223 застосовані для обмеження негативних викидів струму та покращення запуску тиристорів. У вимикачі постійного струму можуть бути застосовані будь-які малопотужні тиристори з будь-якими буквеними індексами. При використанні КУ201А струм, який споживається сигнальними лампами, не повинен перевищувати 2 а; для КУ202А він може доходити до 10 a. Реле може працювати і від бортової мережі напругою 6 ст.

Для схеми "ПІДСИЛЮВАЧ ПОТУЖНОСТІ ДЛЯ СВ-РАДІОСТАНЦІЇ"

ВЧ підсилювачі потужностіПІДСИЛЮВАЧ ПОТУЖНОСТІ ДЛЯ СВ-РАДІОСТАНЦІЯ.КОСТЮК (EU2001), м.Минськ.При виготовленні підсилювача потужності перед радіоаматорами постає питання - який активний компонент використовувати в ньому. Поява транзисторів призвела до створення великої кількості конструкцій на них. Однак конструювання на такій елементній базі в домашніх умовах є проблематичним для більшості радіоаматорів. у вихідних каскадах потужних сучасних металоскляних або металокерамічних ламп типу ГУ-74Б і т.п. важко через їхню високу вартість. Вихід - широко поширених ламп, наприклад 6П45С, що застосовуються у кольорових телевізорах. Ідея пропонованого підсилювача не нова і була описана в [I]. Простий регулятор струму Він виконаний на двох променевих тетродах 6П45С, включених за схемою із заземленими сітками. Технічні характеристики: Коефіцієнт посилення по потужності - 8 Максимальний струм анода - 800 мА Анодна напруга - 600 на реле Kl, K2. За відсутності такої напруги в СВ-станції можна виготовити електронний ключ приймання/передача, як це зроблено в . Деталі та конструкція Дроселі LI, L5 мають індуктивність 200 мкГн та повинні бути розраховані на струм 800 мА. Дросель L6, L7 намотаний на кільці 50 ВЧ-2 К32х20х6 двома проводами МГШВ перетином 1 мм2. Котушки L2, L3 містять по 3 витки і намотані дротом 0 1 мм на Rl, R2 відповідно. Котушка П-контуру L4 намотана дротом діаметром 2,5 мм. Конденсатори підсилювача - типу КСВ на робочу напругу 500 В.

Для схеми "УВІМКНЕННЯ ПОТУЖНИХ СЕМІЕЛЕМЕНТНИХ СВІТЛОДІОДНИХ ІНДИКАТОРІВ"

Для схеми "Двотактні перетворювачі (спрощений розрахунок)"

ЕлектроживленняДвотактні перетворювачі (спрощений розрахунок)А.ПЕТРОВ, 212029, м.Могильов, пр.Шмідта, 32 - 17.Двотактні перетворювачі дуже критичні до несиметричного перемагнічування магнітопроводу, тому в мостових схемах щоб уникнути на1. виникнення наскрізних струмів потрібно вживати спеціальні заходи по симетруванню петлі гістерезису, або в найпростішому варіанті Puc.1 - вводити повітряний зазор і конденсатор послідовно з первинною обмоткою трансформатора. організації у перетворювачах природних електромагнітних процесів, у яких перемикання ключів відбувається за струмах, рівних чи близьких до нуля. При цьому спектр струму загасає швидше і потужність радіоперешкод істотно послаблюється, що спрощує фільтрацію як вхідної, так і вихідної напруги. Симистор тс112 і схеми на ньому До його переваг слід віднести відсутність постійної складової струму в первинній обмотці трансформатора живлення завдяки ємнісному дільнику. Puc.2Напівмостова схема забезпечує перетворення потужності 0,25...0,5 кВт в одному осередку. Напруги на закритих транзисторах не перевищують напругу живлення. Інвертор має два контури ПОС: - один - по струму (пропорційно-струмове управління); - другий - по напрузі. пропорційно...

Для схеми "Застосування інтегрального таймера для автоматичного контролю напряж"

Для схеми "Підсилювач потужності, виконаний за бруківкою."

AUDIO технікаПідсилювач потужності, виконаний за мостовою схемою.Він має вихідну потужність 60 Вт при однополярному джерелі живлення напругою +40 В. Отримання великої вихідної потужності пов'язане з рядом труднощів, однією з яких є обмеження напруги джерела живлення, викликаного тим, що асортимент високовольтних потужнихтранзисторів поки що досить невеликий. Одним із способів збільшення вихідної потужності є послідовно-паралельне включення однотипних транзисторів, але це викликає ускладнення конструкції підсилювача та його налаштування. Тим часом є спосіб збільшення вихідної потужності, що дозволяє уникнути застосуванняважкодоступних елементів та не збільшувати напругу джерела живлення. Цей спосіб міститься у використанні двох однакових підсилювачів потужності, включених так, що вхідний сигнал подається на їх входи протифазі, а навантаження включена безпосередньо між виходами підсилювачів (мостова схема включення підсилювачів). Укв схема Підсилювач потужності, виконаний за такою бруківкою, має наступні основні технічні характеристики: Номінальна вихідна потужність....... 60 Вт Коефіцієнт гармонік.......... 0,5% Смуга робочих частот. ........ 10... 25 000 Гц Напруга живлення........... 40 В Струм спокою.......... 50 мАПпринципова схема такого підсилювача наведена на рис .1. Зміна фази вхідного сигналу досягається подачею його на вхід інвентирує одного і на неінвертуючий вхід іншого підсилювачів. Навантаження включене безпосередньо між виходами підсилювачів. Щоб забезпечити температурну стабілізацію струму спокою вихідних транзисторів, на загальний з ними тепловідведення розміщені діоди VD1-VD4. Puc.1Перед включенням перевіряють правильність монтажу та з'єднань підсилювача. Після підключення джерела живлення резистором R14 встановлюють між виходами підсилювача напругу не більше...

Для схеми "Простий регулятор струму зварювального трансформатора"

Важливою особливістю конструкції будь-якого зварювального апарату є можливість регулювання робочого струму. У промислових апаратах використовують різні способи регулювання струму: шунтування за допомогою дроселів різних типів, зміна магнітного потоку за рахунок рухливості обмоток або магнітного шунтування, магазинів активних баластових опорів та реостатів. До недоліків такого регулювання треба віднести складність конструкції, громіздкість опорів, їх сильне нагрівання при роботі, незручність при перемиканні. Найбільш оптимальний варіант - ще при намотуванні вторинної обмотки зробити її з відводами і, перемикаючи кількість витків, змінювати струм. Однак використовувати такий спосіб можна для підстроювання струму, але не для регулювання в широких межах. Крім того, регулювання струму у вторинному ланцюзі зварювального трансформатора пов'язане з певними проблемами. Так, через регулюючий пристрій проходять значні струми, що призводить до його громіздкості, а для вторинного ланцюга практично неможливо підібрати настільки потужні стандартні перемикачі, щоб вони витримували струм до 200 А. Інша справа - ланцюг первинної обмотки, де струми у п'ять разів менше. Після довгих пошуків шляхом спроб і помилок було знайдено оптимальний варіант вирішення проблеми – просторо популярний тиристорний регулятор, схема якого зображена на рис.1. При граничній простоті та доступності елементної бази він простий у менеджменті, не вимагає налаштувань і добре зарекомендував себе в роботі – працює не інакше, як "годинник". Регулювання потужності відбувається при періодичному відключенні на фіксований проміжок часу первинної обмотки зварювального трансформатора кожному напівперіоді струму (рис.2). Середня роль струму у своїй зменшується. Основні елементи регулятора (тиристори) включені зустрічно і паралельно один одному. Вони почергово...

Для схеми "Застосування тунельних діодів"

Радіоаматор-конструктор тунельних діодівНа рис. 1, 2 і 3 представлені три різні схемні застосування генератора на тунельному діоді. Зображений на рис.1 ЧС передавач дуже простий і забезпечує надійний прийом у радіусі 10-30 м при використанні штирьової антени та ЧС приймача середньої чутливості. Зважаючи на те, що схема модуляції передавача найпростіша, вихідний сигнал дещо спотворений, і, крім частотної модуляції, одержуваної за рахунок зміни синхронно з сигналом мікрофона власної частоти генератора, є значна амплітудна модуляція. Сильно збільшувати вихідну потужність такого передавача не можна, оскільки є джерелом перешкод. Такий передавач можна використовувати як переносний радіомікрофон, викликний або переговорний пристрій для малих відстаней. 1. Найпростіший передавач на тунельному діоді. Схеми конвертера радіоаматора Котушка L містить 10 витків дроту ПЕЛ 0,2. Принцип дії гетеродина (рис. 2) такий самий, як і попереднього передавача. Відмінною особливістю є неповне включення контуру. Це зроблено з поставленим завданням поліпшення форми і стабільності коливань, що генеруються. Ідеальна синусоїда може бути отримана при практично невеликі нелінійні спотворення неминучі. 2. Гетеродин на тунельному діоді L=200 мкгн. Зображено на рис. 3 камертонний генератор звукової частоти може використовуватися як еталон для настроювання музичних інструментів або телеграфний зумер. Генератор може працювати і на діодах із меншими струмами максимуму. У цьому випадку має бути збільшено кількість витків у котушках, а динамічний гучномовець увімкнений через підсилювач. Для нормального функціонування генератора повний омічний опір.

Для схеми "ТРАНЗИСТОРНО-ЛАМПОВИЙ AM ПЕРЕДАТЧИК"

Радіопередавачі, радіостанції ТРАНЗИСТОРНО-ЛАМПОВИЙ AM ПЕРЕДАЧНИК На даний час широке отримали портативні KB та УКХ радіостанції. Для більшої економічності, зменшення ваги та габаритів у них широко використовуються транзистори. При цьому для більш менш радіостанції застосовуються схеми, що використовують у вихідному каскаді передавача генераторну радіолампу. Анодна напруга для неї зазвичай надходить від перетворювача напруги. Ці схеми складні та недостатньо економічні. Пропонована схема має підвищену економічність і простоту конструкції. Як джерело анодної напруги в ній використовуються потужний модулятор і випрямляч (див. рисунок). Модуляційний трансформатор має дві підвищувальні обмотки - модуляційну та живильну. Напруга, що знімається з обмотки живлення, випрямляється і через модуляційну обмотку подається на анод вихідного каскаду, що працює в режимі анодно-екранної модуляції. Фазоімпульсний регулятор потужності на кмоп Модулятор працює в режимі і має великий к. п. д. (до 70%). Так як анодна напруга пропорційна напрузі модуляції, в даній схемі здійснюється модуляція з керованою несучою (CLC), що значно підвищує економічність. / img / tr-la-p1. ,7 МГц) і дає напругу збудження приблизно 25-30 ст. Слід зауважити, що транзистор Т1 працює при дещо підвищеній напрузі на колекторі, тому може знадобитися спеціальний відбір працездатних екземплярів. Дросель Др1 намотаний на резистори ВС-2 зі знятим провідним шаром і має 250 витків дроту ПЕЛ 0,2. Котушки L1 і L2 містять по 12 витків дроту ПЕЛ 1,2. Діаметр котушок 12 мм, довжина намотування – 20 мм. Відведення в кат...

У статті розповідається про те, як працює тиристорний регулятор потужності, схема якого буде представлена ​​нижче

У повсякденному житті часто виникає необхідність регулювання потужності побутових приладів, наприклад електроплити, паяльника, кип'ятильників і ТЕНів, на транспорті - оборотів двигуна і т.д. На допомогу приходить найпростіша радіоаматорська конструкція – регулятор потужності на тиристорі. Зібрати такий пристрій не складе труднощів, він може стати тим самим першим саморобним приладом, який виконуватиме функцію регулювання температури жала паяльника радіоаматора-початківця. Варто відзначити, що готові паяльні станції з контролем температури та іншими приємними функціями стоять на порядок дорожче простого паяльника. Мінімальний набір деталей дозволяє зібрати простий тиристорний регулятор потужності підвісним монтажем.

Навісний монтаж - це спосіб складання радіоелектронних компонентів без застосування друкованої плати, а при гарному навичці він дозволяє швидко зібрати електронні пристрої середньої складності.

Ви також можете замовити тиристорного регулятора, а для тих, хто хоче розібратися у всьому самостійно, нижче буде представлено схему та пояснено принцип роботи.

До речі, це однофазний тиристорний регулятор потужності. Такий прилад може бути використаний для керування потужністю або кількістю обертів. Однак для початку слід розібратися в адже це дозволить нам зрозуміти, на яке навантаження краще використовувати такий регулятор.

Як працює тиристор?

Тиристор - це керований напівпровідниковий пристрій, здатний проводити струм в одному напрямку. Слово «керований» вжито недарма, оскільки за його допомогою, на відміну від діода, який теж проводить струм лише до одного полюса, можна вибирати момент, коли тиристор почне проводити струм. Тиристор має три висновки:

• Анод.
• Катод.
• Керуючий електрод.

Для того, щоб струм почав текти через тиристор, необхідно виконати такі умови: деталь повинна стояти в ланцюгу, що знаходиться під напругою, на електрод, що управляє, повинен бути поданий короткочасний імпульс. На відміну від транзистора, керування тиристором не вимагає утримання сигналу, що управляє. На цьому нюанси не закінчуються: тиристор можна закрити, лише перервавши струм у ланцюгу, або сформувавши зворотну напругу анод – катод. Це означає, що використання тиристора в ланцюгах постійного струму дуже специфічне і часто нерозсудливе, а ось ланцюгах змінного, наприклад, у такому приладі як тиристорний регулятор потужності, схема побудована таким чином, що забезпечена умова для закриття. Кожна з напівхвиль закриватиме відповідний тиристор.

Вам швидше за все не все зрозуміло? Не варто впадати у відчай - нижче буде докладно описаний процес роботи готового пристрою.

Область застосування тиристорних регуляторів

У яких ланцюгах ефективно використовувати тиристорний регулятор потужності? Схема дозволяє добре регулювати потужність нагрівальних приладів, тобто впливати на активне навантаження. При роботі з високоіндуктивним навантаженням тиристори можуть просто не закритися, що може призвести до виходу з ладу регулятора.

Чи можна двигуна?

Я думаю, багато хто з читачів бачили або користувалися дрилями, кутошліфувальними машинами, які в народі називають "болгарками", та іншим електроінструментом. Ви могли помітити, що кількість обертів залежить від глибини натискання на кнопку-курок приладу. Ось у цей елемент і вбудований такий тиристорний регулятор потужності (схема якого наведена нижче), за допомогою якого здійснюється зміна кількості оборотів.

Зверніть увагу! Тиристорний регулятор не може змінювати обертів асинхронних двигунів. Таким чином, напруга регулюється на колекторних двигунах, обладнаних щітковим вузлом.

Схема одному і двох тиристорах

Типова схема для того, щоб зібрати тиристорний регулятор потужності своїми руками, зображена на малюнку нижче.

Вихідна напруга у даної схеми від 15 до 215 вольт, у разі застосування зазначених тиристорів, встановлених на тепловідведення, потужність становить близько 1 кВт. До речі, вимикач з регулятором яскравості світла зроблений за подібною схемою.

Якщо у вас немає необхідності повного регулювання напруги та достатньо отримувати на виході від 110 до 220 вольт, скористайтеся цією схемою, яка показує однонапівперіодний регулятор потужності на тиристорі.

Як це працює?

Наведена нижче інформація справедлива для більшості схем. Літерні позначення братимуться відповідно до першої схеми тиристорного регулятора

Тиристорний регулятор потужності, принцип роботи якого заснований на фазовому управлінні величиною напруги, змінює потужність. Цей принцип полягає в тому, що в нормальних умовах навантаження діє змінна напруга побутової мережі, що змінюється за синусоїдальним законом. Вище, при описі принципу роботи тиристора, було сказано, що кожен тиристор працює в одному напрямку, тобто керує своєю напівхвильою від синусоїди. Що це означає?

Якщо за допомогою тиристора періодично підключати навантаження в строго певний момент, величина напруги, що діє, буде нижче, оскільки частина напруги (діюча величина, яка «потрапить» на навантаження) буде менше, ніж мережне. Це явище проілюстровано на графіці.

Заштрихована область - це і є сфера напруги, яка виявилася під навантаженням. Літерою «а» на горизонтальній осі позначено момент відкриття тиристора. Коли позитивна напівхвиля закінчиться і почнеться період із негативною напівхвильою, один із тиристорів закривається, і в той же момент відкривається другий тиристор.

Розберемося, як працює саме наш тиристорний регулятор потужності

Схема перша

Зазначимо заздалегідь, що замість слів "позитивна" і "негативна" будуть використані "перша" і "друга" (напівхвиля).

Отже, коли нашу схему починає діяти перша напівхвиля, починають заряджатися ємності C1 і C2. Швидкість їхнього заряду обмежена потенціометром R5. цей елемент є змінним, і з його допомогою задається вихідна напруга. Коли на конденсаторі C1 з'являється необхідне відкриття диністора VS3 напруга, диністор відкривається, через нього надходить струм, з допомогою якого буде відкритий тиристор VS1. Момент пробою диністора є крапка «а» на графіку, представленому в попередньому розділі статті. Коли значення напруги переходить через нуль і схема виявляється під другою напівхвильою, тиристор VS1 закривається, і процес повторюється заново, тільки другого диністора, тиристора і конденсатора. Резистори R3 і R3 служать керувати, а R1 і R2 - для термостабілізації схеми.

Принцип роботи другої схеми аналогічний, але в ній йде керування лише однією з напівхвиль змінної напруги. Тепер, знаючи принцип роботи та схему, ви можете зібрати або відремонтувати тиристорний регулятор потужності своїми руками.

Застосування регулятора у побуті та техніка безпеки

Не можна не сказати, що дана схема не забезпечує гальванічної розв'язки від мережі, тому існує небезпека ураження електричним струмом. Це означає, що не варто торкатися руками елементів регулятора. Необхідно використовувати ізольований корпус. Слід проектувати конструкцію приладу так, щоб по можливості ви могли сховати її в регульованому пристрої, знайти вільне місце в корпусі. Якщо регульований прилад розташовується стаціонарно, взагалі має сенс підключити його через вимикач з регулятором яскравості світла. Таке рішення частково убезпечить від ураження струмом, позбавить необхідності пошуку відповідного корпусу, має привабливий зовнішній вигляд і виготовлено промисловим методом.