|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Економічне керування симистором. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор До найактуальніших слід віднести питання зниження середнього значення струму управління симистором. Автор пропонує дуже цікавий підхід до вирішення цього питання. Застосування симістора замість двох тріністорів, включених зустрічно паралельно, у багатьох випадках більш виправдане, оскільки, крім іншого, дозволяє зменшити габарити та вартість пристрою. Однак симістори вимагають порівняно більшого керуючого струму, що обмежує їх застосування в простих безтрансформаторних пристроях, що живляться безпосередньо від мережі через баластні елементи, що гасять надлишок напруги. У відомих безтрансформаторних пристроях побутової автоматики зменшення струму симістора використані оптотиристорные або релейні проміжні елементи. Істотно зменшити середній струм, що відкриває, дозволяє імпульсне управління симістором. Подібне рішення розглянуто в [1], де описаний вузол управління, що формує відкривають імпульси на початку кожного напівперіоду напруги. Цей пристрій успішно працює спільно з активним навантаженням, але з активно-індуктивним (обмотка електродвигуна або трансформатора) його робота буде незадовільною, а в ряді випадків неможливою через фазове зсув між напругою мережі і струмом в ланцюзі навантаження, а також через обмеження швидкості наростання струму навантаження (ефект малого навантаження). Вирішити завдання можна, якщо синхронізувати пристрій з паузами не напруги мережі, а струму навантаження, причому як датчик струму навантаження зручно використовувати сам симистор. Суть полягає в тому, що коли між основними висновками 1 і 2 симістора мала напруга, тобто він відкритий, через нього протікає струм, а якщо між цими висновками присутня позитивна або негативна напруга, більше постійного відкриває, - закритий. Отже, синхронізуючим має бути напруга між висновками 1 і 2 симістора. При цьому, на відміну від традиційних вузлів управління, що формують струм, що відкриває, за принципом "аби не менше", контроль напруги на симісторі дозволяє помітно знизити середній струм управління, оскільки він автоматично припиняється після відкривання симістора. На рис. 1 зображена спрощена схема вузла управління симистором, що реалізує описаний спосіб. Датчик стану симістора, зібраний на транзисторах VT1 - VT3 та резисторах R1, R4, R5 за схемою, описаною в [2], формує високий вихідний рівень, якщо симістор VS1 відкритий.
Як тільки напруга між висновками 1 і 2 закритого симістора перевищить 12, відкриваються або транзистор VT3, або VT1, VT2 в залежності від полярності цієї напруги. В обох випадках відкривається транзистор VT4 і через нього, резистор R6 і керуючий електрод симистора протікає струм. Значення цього струму (приблизно 0,15 А) визначає опір резистора R6. Як тільки симистор відкриється, напруга на ньому зменшиться до 1 ...1,5 В, що призведе до закривання всіх транзисторів і припинення струму, що відкриває симистор. Якщо струм через симістор не досягне межі струму утримання, що може бути у разі індуктивного або малого активного навантаження, то симістор закриється і процес повторюватиметься, доки симістор не відриється надійно. У разі активного навантаження зазвичай достатньо одного імпульсу, що відкриває, а при активно-індуктивному може знадобитися кілька. Причому з активним навантаженням пристрій споживає струм приблизно 0,3 мА, а за наявності індуктивної складової – до 3 мА. Зі сказаного слід, що вузол управління адаптується до виду навантаження і формує струм, суворо достатній для відкривання симістора. На рис. 2 зображено практичну схему вузла управління симистором. Живиться вузол безпосередньо від мережі змінного струму, як і навантаження RH. Мережевий напруга випрямляє однополуперіодний випрямляч на діодах VD5, VD6 і стабілізує на рівні 15 В стабілітрон VD4. Надлишок напруги гасить конденсатор C3.
Резистор R12 обмежує імпульсний струм через діоди випрямляча при включенні пристрою в мережу, а резистор R11 розряджає конденсатор C3 після вимкнення пристрою. Конденсатор С1 згладжує пульсацію випрямленої напруги. Стабілізованою напругою 15, знімається з висновків А і Г, живиться і функціональний вузол, який визначає призначення всього пристрою в цілому. Функціональний вузол повинен споживати струм не більше 7 мА у разі активного навантаження і не більше 5 мА при активно індуктивному з cosφ>0,7. Ланцюг управління симістором VS1 складається з конденсатора С2, резистора R10 і транзистора VT5. Напруга, накопичена на цьому конденсаторі, прикладена до керуючого електроду симистора VS1 через резистор R10 та транзистор VT5. Резистор обмежує струм, що відкриває, на рівні 0,15 А. Конденсатор С2 в паузах між імпульсами, що відкривають, заряджається через резистор R9 від стабілізованої напруги. Одночасно цей резистор разом з конденсатором С1 утворюють RC-фільтр, що не пропускає імпульсні перешкоди з ланцюга керування симістором у ланцюг живлення функціонального та керуючого вузлів. Транзистором VT5 управляє логічний елемент ЗІЛІ-НЕ, зібраний на транзисторі VT2 та діодах VD1 – VD3. Вирішальний управління високий рівень на виході логічного елемента буде тоді, коли, по-перше, на виведення Б вузла управління надійде низький рівень з функціонального вузла, по-друге, на симісторі VS1 напруга досягне 12 В, по-третє, конденсатор С2 зарядиться до напруги 10, достатнього для відкривання симістора. Напруга на симістор контролює датчик його стану, зібраний на транзисторах VT3, VT4, VT6 і резисторах R6, R8, R13 і R14, про роботу якого розказано вище. З виходу функціонального вузла активний сигнал низького рівня надходить на висновок і далі на вхід вузла фазового управління, описаного нижче, і на один з входів логічного елемента ЗІЛІ - НЕ. За напругою на конденсаторі С2 стежить вузол, зібраний на транзисторі VT1 та резисторах R3 - R5. Якщо конденсатор С2 заряджений до напруги 10, низький активний рівень з колектора транзистора VT1 надходить на один із входів елемента ЗІЛІ - НЕ. Для отримання закінченого пристрою (термостабілізатора, світлорегулятора тощо) до описаного вузла управління симістором необхідно підключити той чи інший функціональний вузол, який і визначатиме задану функцію пристрою. На рис. 3 зображена схема функціонального вузла, що дозволяє на базі описаного пристрою керування симістором побудувати двопозиційний термостабілізатор для інкубатора. Датчиком температури є одноперехідний транзистор VT1. Тривалий досвід експлуатації цього транзистора в подібному режимі показав, що він має хорошу чутливість і тимчасову стабільність і якнайкраще підходить для такої ролі.
Міжбазовий опір транзистора VT1 включено в плече вимірювального моста, що складається з резисторів R1 - R3 та підстроювального резистора R4 або R5, залежно від положення перемикача SA1. Вихідна напруга моста надходить на вхід компаратора, зібраного на DA1. Резистор R6 забезпечує температурний гістерезис близько ±0,25°С. При використанні транзистора КТ117 з іншим літерним індексом необхідно спочатку збалансувати міст грубо добіркою резистора R3, а потім точно резистором R4 за температури +40 °С і резистором R5 - при +38 °С. Вимірювальний міст та ОУ живляться від параметричного стабілізатора VD1R7. Схема функціонального вузла, що дозволяє реалізувати фазове управління симистором, показано на рис. 4.
Принцип роботи пристрою заснований на знятті з вузла управління сигналу синхронізації (з виведення) і трансляції його з регульованою затримкою на один з входів логічного елемента 3АБО - НЕ вузла (на висновок Б). Регульовану затримку формує пристрій, зібраний на чотирьох інверторах. Інвертор DD1.1 за допомогою послідовного ланцюга, що складається з діода VD1 і резистора R1, утримує конденсатор С1 у розрядженому стані, поки на симісторі відсутня напруга (тобто симістор відкритий). У момент появи на симісторі напруги 12 високий мінусовий рівень елемента DD1.1 закриває діод VD1 і починається зарядка конденсатора С1 через резистори R2, R3. Як тільки напруга на конденсаторі С1 досягне порога спрацьовування тригера Шмітта, зібраного на інверторах DD1.3, DD1.4 та резисторах R4, R5, він перемкнеться. Високий вихідний рівень тригера інвертує елемент DD1.2, після чого низький рівень надійде на вхід вузла управління симистором (висновок Б). Резистор R1 уповільнює розрядку конденсатора С1, що дозволяє сформувати серію імпульсів, що відкривають, у разі активно-індуктивного навантаження. Вузол управління був випробуваний з симисторами ТС2 – 10, ТС2 – 16, ТС2 – 25, ТС112 – 10, ТС112 – 16, ТС122 – 25. Без будь-якого попереднього відбору всі вони працювали стійко. При використанні інших симісторів рекомендується підібрати резистор R10 з тим, щоб отримати необхідний струм управління, що відкриває, рекомендований довідковою літературою. Креслення друкованої плати вузла управління представлено на рис. 5.
Вона виготовлена з однобічно фольгованого склотекстоліту завтовшки 1,5 мм. література
Автор: В.Володін, м.Одеса, Україна
Пастка для комах
01.05.2024 Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі
01.05.2024 Застигання сипких речовин
30.04.2024
▪ Кінцевий стереофонічний підсилювач soulution 511 ▪ Човновий реактивний двигун на забортній воді ▪ HDD об'ємом 10 ТБ не за горами ▪ LMZ10501 - DC/DC наномодуль зі струмом навантаження до 1 А ▪ Очі молі допоможуть рентгенології
▪ розділ сайту Акумулятори, зарядні пристрої. Добірка статей ▪ стаття Усьому свій час. Крилатий вислів ▪ стаття Який колір має найдорожча ікра? Детальна відповідь ▪ стаття Невропатолог. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Багатодіапазонна антена WINDOM. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page