Симисторний регулятор із зворотними зв'язками. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори

 Коментарі до статті

У пристрої, призначеному для регулювання потужності активного навантаження, автор застосував зворотний зв'язок не тільки для стабілізації вихідної напруги, але і для обмеження тривалості імпульсів, що відкривають симістор.

Схема регулятора показано на рис. 1. Увімкненим у ланцюг навантаження симістором VS1 управляє електронний ключ на транзисторах VT1 та VT2. Відкриваюча напруга надходить на керуючий електрод симистора, якщо логічний рівень на виході елемента DD1.4 низький.

(Натисніть для збільшення)

Інтегратор на елементі DD2.3, що працює в лінійному режимі, формує лінійно падаючу напругу (рис. 2,а), яка за допомогою резисторів R21, R22 складається з напругою зворотного зв'язку, сума надходить на вхід елемента DD2.4. Як тільки вона стане меншою за поріг перемикання цього елемента, на його виході з'явиться високий, а на виході елемента DD1.4 - низький логічний рівень, що призведе до відкривання симістора VS1.

Вузол із резисторів R6 - R9 та логічних елементів DD1.1, DD1.2 контролює напругу на симісторі, осцилограма якого показана на рис. 2,б. Якщо абсолютна величина цієї напруги менша від певного значення, логічний рівень на виході елемента DD1.2 низький, інакше - високий. "Позитивний" і "негативний" пороги вирівнюють, підбираючи резистор R9. Так як падіння напруги на симісторі VS1, що відкрився, близько до нуля, низький рівень на виході DD1.2 по ланцюжку DD1.3 - DD2.2 - DD1.4 - VT1 - VT2 призводить до припинення струму в ланцюзі керуючого електрода симистора. В результаті тривалість імпульсу на цьому електроді лише трохи перевищить мінімум, необхідний відкривання симістора.

Одночасно низький рівень на виході елемента DD2.2 через діод VD7 встановлює вихідний стан генератор пилкоподібної напруги на елементі DD2.3. Новий цикл роботи генератора розпочнеться, коли напруга на симісторі змінить полярність та перевищить поріг спрацьовування вузла контролю.

Ще одна функція цього вузла - припинення подачі на симістор імпульсів, що відкривають, якщо від регулятора відключено навантаження. Це відбувається автоматично, оскільки напруга між основними електродами симистора відсутня.

На елементах R3 – R5, VD4, VD5 зібраний детектор вихідної напруги. Осцилограма сигналу, що виділяється на резисторі R3, показано на рис. 2, ст. Його постійна складова пропорційна середньому значенню напруги на навантаженні. У пропорції, яка залежить від положення двигуна підстроювального резистора R10, вихідну напругу детектора підсумовують з напругою ручного регулювання, що надходить зі змінного резистора R11, і фільтрують за допомогою конденсаторів C3 і С4. Петля негативного зворотного зв'язку за напругою замкнута через підсилювач елементі DD2.1, що працює в лінійному режимі. Конденсатор С5 служить додаткової фільтрації.

Послідовно ланцюг навантаження включена первинна обмотка трансформатора струму Т1. Падіння напруги на резисторі R27, що шунтує вторинну обмотку трансформатора, пропорційно струму навантаження. Коли його миттєве значення абсолютної величини більше, ніж на движку підстроювального резистора R10, діод VD6 відкривається і в ланцюг регулювання надходить сигнал, що знижує вихідну напругу.

Розетка Х1 служить для підключення до регулятора зовнішнього комутатора, наприклад контактного термометра. Замикання гнізда 1 і 3 розетки встановлює низький логічний рівень на вході 2 елемента DD1.3, що блокує відмикання симістора і призводить до відключення навантаження. Захисні резистори R13 - R15 обмежують до безпечної величини струм, що протікає по ланцюгах зовнішнього керування. Конденсатор С6 захищає від перешкод та наведень.

Вузол живлення регулятора складається з конденсатора, що гасить, С1, зашунтованого резистором R1, обмежувального резистора R2 і випрямляча на діодах VD1, VD2 з накопичувальним конденсатором С2. Вихідна напруга випрямляча - приблизно 16 - безпосередньо використовується тільки для живлення ланцюгів управління симістором VS1. Для решти вузлів регулятора напруга стабілізована стабілітроном VD3.

Після подачі напруги резистивний дільник R17R18 підтримує на вході 12 елемента DD2.2 високий логічний рівень до тих пір, поки конденсатор С2 не зарядиться приблизно до 10 В. Цим забороняється помилкове відкривання симістора до початку нормальної роботи регулятора.

Регулятор зібраний у корпусі розмірами 135x85x50 мм із алюмінієвого сплаву. На корпусі встановлені триконтактна мережна вилка та аналогічна розетка для підключення навантаження. Заземлюючі контакти вилки та розетки електрично з'єднані з корпусом. Майже всі деталі регулятора змонтовані на друкованій платі, що знаходиться всередині корпусу, розмірами 75x60 мм з однобічно фольгованого склотекстоліту. Креслення плати з боку друкованих провідників показано на рис. 3, розташування елементів з боку їх встановлення – на рис. 4.

Симистор VS1 укріплений на алюмінієвому куточку, друга полиця якого товщиною 5 мм має надійний тепловий контакт з корпусом регулятора, але електрично ізольована від нього прокладкою з поліімідної плівки товщиною 0,05 мм, змащеною з обох боків теплопровідною пастою. Якість ізоляції має бути перевірена мегаомметром із випробувальною напругою не менше 1000 В.

Магнітопровід трансформатора T1 зібраний з двох "напівкілець" від стандартного ШЛ6х10. Первинною обмоткою служить силовий провід, пропущений у вікно магнітопроводу, вторинна обмотка - 1000 витків емальованого дроту діаметром 0,1 мм. При виготовленні трансформатора можна скористатися рекомендаціями зі статті І. Нечаєва "Індикатор споживаної потужності" ("Радіо", 2000 № 11, с. 59).

Змінний резистор R11 та розетка Х1 встановлені на кронштейні, укріпленому на друкованій платі. Резистори R13 - R15 одним висновком припаяні безпосередньо до контактів розетки Х1 та захищені ізоляційними поліхлорвініловими трубками. Другі висновки резисторів з'єднані із відповідними контактними майданчиками на платі.

Резистор R16 - C3-14, решта постійних - МЛТ, підлаштовані - СПЗ-19а. Змінний резистор R11 - СПЗ-9 або ППЗ-40, на його вісь надіта ручка з ізоляційного матеріалу. Конденсатор С1 - К73-17 на 630 В, С5, С6 - керамічні К10-17, КМ або плівкові, С7 - із серії К73 або керамічні групи ТКЕ не гірші за М1500. Оксидні конденсатори - К53-18 на напругу не менше 16 (С2) і 6,3 (C3, С4). Можна застосувати оксидні конденсатори інших типів, зокрема алюмінієві К50-35. В останньому випадку доведеться змінити розташування деяких контактних майданчиків та провідників на друкованій платі. Діоди VD1, VD2, VD6, VD7 - серій КД102 або КД522, стабілітрон VD3 - вітчизняного виробництва або імпортний на напругу стабілізації 5,6 В. Діоди VD4, VD5 повинні бути розраховані на зворотну напругу не менше 400 В, наприклад, КД209, будь-якими буквеними індексами. Світлодіод може бути будь-яким, що працює на струмі до 105 мА. Транзистор VT15 може бути серій КТ1 (з індексами А, В – Е), КТ361 (А – Д, І, К), КТ3107 (Г – М), КТ209Б; VT203 - КТ2, КТ815 з будь-якими буквеними індексами або КТ817Б.

Як заміна мікросхеми DD1 придатна К561ЛА7, але для досягнення симетрії вихідної напруги може знадобитися добірка резистора R9. Симистор повинен мати клас за напругою не нижче за четвертий. Крім зазначеного на схемі, перевірено працездатність симісторів ТС 112-10 та ТС142-80.

Приступаючи до налагодження регулятора, двигуни підстроювальних резисторів встановлюють у наступні за схемою (див. рис. 1) положення: R10 - у праве, R3 - у середнє, R11 - у верхнє. До виходу підключають навантаження - лампу розжарювання потужністю 100 Вт - та вольтметр змінного струму. Для більшої безпеки під час налагодження рекомендується підключати регулятор до мережі таким чином, щоб його загальний провід (плюсовий вивід конденсатора С2) був з'єднаний з нульовим проводом мережі. Обертати осі підстроювальних резисторів слід викруткою з ручкою з ізоляційного матеріалу.

При зазначеному вище положенні органів регулювання симістор закритий, напруга на навантаженні відсутня, світлодіод HL1 світиться, показуючи, що регулятор підключено до мережі. Обертаючи вісь підстроювального резистора R23, контролюють сигнал на виході елемента DD2.3 за допомогою осцилографа. Мінімальне значення пилкоподібної напруги має бути на 0,4...0,6 вище напруги на висновках 7 мікросхем DD1 і DD2.

Якщо осцилографа немає, стрілковим вольтметром постійного струму вимірюють напругу живлення мікросхем між висновками 7 і 14 однієї з них. Потім вольтметр включають між висновками 3 і 14 мікросхеми DD2 і резистором R23 домагаються його показань в межах 40...45 % виміряного раніше напруги живлення.

Підстроювальним резистором R10 встановлюють нижній, потім R3 - верхній межі регулювання вихідної напруги. Короткочасно підключивши до регулятора навантаження потужністю трохи більш допустимою при тривалій роботі, встановлюють двигун підстроювального резистора R27 в положення, при якому встановлена ​​вихідна напруга починає знижуватися. Допустимий струм навантаження залежить від типу застосованого симистора і в даному випадку не повинен перевищувати 10 А.

Автор: А.Абрамський, м.Новосибірськ

Дивіться інші статті розділу Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Радіопосуд у їдальнях 06.03.2007 Один із німецьких виробників порцелянового столового посуду розпочав випуск тарілок та чашок із вбудованою мікросхемою, яка у їдальнях самообслуговування при підході клієнта до каси радує касовому апарату назви та ціни вибраних страв та напоїв. Мікросхеми програмуються під час розкладання страв на тарілки. Тарілка або чашка, що зовні нічим не відрізняється від звичайної, витримує не менше ста тисяч циклів використання з миттям у посудомийній машині. Температура напоїв або страв може досягати 85 градусів Цельсія, але не можна ставити такий посуд у мікрохвильову піч - мікросхеми згорять. Нову систему встановила у своїй їдальні фірма "Даймлер-Крайслер" і черги на роздачі зникли.

Інші цікаві новини:

▪ Шолом армії США із поліетилену

▪ Користь від дитячих занять музикою

▪ Атомарне телебачення

▪ MAX44291 - новий малошумний ОУ з низьким температурним дрейфом

▪ SSD-накопичувач MSI SPATIUM M570 на PCIe 5.0

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Поради радіоаматорам. Добірка статей

▪ стаття Ну як не порадіти рідному чоловічку! Крилатий вислів

▪ стаття З чого складаються метеори? Детальна відповідь

▪ стаття Керівник регіонального структурного підрозділу. Посадова інструкція

▪ стаття Фіолетова протрава для латунних речей. Прості рецепти та поради

▪ стаття Нагріємо гранований стакан. Фізичний експеримент

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024