Інвертор на гібридному тиристорі, 180-230/12-24 вольт 20 ампер. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Інвертор на гібридному тиристорі, 180-230/12-24 вольт 20 ампер. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори

Коментарі до статті

Інвертори на основі тиристорних перетворювачів раніше розроблялися на формування високої напруги на кінескопі в телевізорах вітчизняної промисловості. Невелика частота перетворення, простота схеми відсутність високовольтних оксидних конденсаторів великої ємності і т.п. дозволяють використовувати такі схеми з невеликими змінами джерел живлення.

Наявність у продажу потужних високовольтних тиристорів дозволяє розробити компактне джерело живлення з низькими втратами енергії. Таке джерело підійде для живлення радіоапаратури, енергозберігаючих ламп, заряджання акумуляторів автомобілів та живлення електродвигунів постійного струму. Недоліком таких пристроїв є підвищений у порівнянні з транзисторними інверторами рівень імпульсних перешкод. Але вони, в принципі, усуваються нескладними мережними та вихідними фільтрами.

Основними функціональними частинами схеми (рис.1) є:

помеходавляючі вхідні фільтри;
мережевий випрямляч;
тактовий генератор;
попередній підсилювач тактового сигналу;
тиристорний ключ інвертора;
випрямляч вихідної напруги;
ланцюги стабілізації вихідної напруги;
фільтр вихідних перешкод;
індикатори роботи інвертора

(Натисніть для збільшення)

У схемі відбувається потрійне перетворення напруги: змінна напруга електромережі після випрямлення перетворюється інвертором імпульсну напругу прямокутної форми з частотою, що визначається частотою генератора. Знижена високочастотним трансформатором імпульсна вихідна напруга випрямляється і надходить на навантаження.

Мережевий фільтр комутаційних перешкод C12-L2, C13-L3 перешкоджає проникненню перешкод перетворення в мережу. Комутаційні перешкоди в імпульсних джерелах живлення виникають внаслідок перемикаючого режиму потужних регулюючих елементів. Обмотки дроселів мережевого фільтра зазвичай розміщуються на загальному феритовому осерді для взаємної компенсації перешкод. Зниження імпульсних перешкод перетворення низьковольтних ланцюгах навантаження забезпечує вихідний фільтр C8-L1-C11.

З вхідного фільтра напруга мережі подається на випрямляч на діодному складанні VD8.

Випрямлена напруга мережі фільтрується конденсатором С10 і надходить через резистор R17 трансформатор Т1 імпульсного інвертора, а також використовується для живлення гібридного тиристора DA3. Напруга живлення (приблизно 100) подається на DA3 з параметричного стабілізатора R10-VD2.

Живлення на тактовий генератор на одноперехідному транзисторі, що входить до складу DA3, та ланцюги регулювання шпаруватості імпульсів надходить зі стабілізатора R9-VD1. Стабілізація живлення гібридного тиристора дозволяє захистити мікросхему від підвищеної напруги та забезпечити стійку роботу інвертора. Одноперехідний транзистор у DA3 має максимальну напругу живлення 30 В та максимальний імпульсний струм 200 мА. Час включення гібридного тиристора – 3 мкс, вимикання – 25 мкс.

Мінімальний час включення силового тиристора VS1, яким керує DA3 – 0,5 мкс. Відпираюча імпульсна напруга на керуючому електроді - 5 Ст.

На початку позитивного напівперіоду мережевої напруги гібридний та силовий тиристори закриті. У міру зростання напруги конденсатор С1 заряджається через резистори R1 та R2. Заряд конденсатора С1 продовжується до тих пір, поки напруга на ньому не досягне порогу відкривання одноперехідного транзистора DA3.

Після його відкривання на резисторі R5 з'являється напруга, достатня для спрацьовування гібридного тиристора в DA3. Гібридний тиристор, що відкривається, включає силовий VS1. Тиристор VS1 залишається відкритим до кінця напівперіоду. Стабілітрон VD3 у ланцюзі управління VS1 захищає його керуючий електрод від імпульсних перешкод та підвищеної напруги включення.

Протікання струму через VS1 та обмотку I трансформатора Т1 супроводжується накопиченням енергії в магнітному полі сердечника. Після закінчення імпульсу струм в обмотці припиняється, що викликає появу у вторинній обмотці напруги самоіндукції. Через діодне складання VD7 протікають імпульси струму, які заряджають конденсатор С7. На ньому виникає постійна напруга, вона фільтрується ланцюжком L1-C8-C11 і з конденсатора С11 надходить у навантаження. змінюючи резистором R1 час заряду конденсатора С1, можна керувати моментом відкривання гібридного тиристора і регулювати напругу та струм навантаження.

При великих швидкостях наростання прямої напруги тиристор може мимоволі відкритися за відсутності сигналу, що управляє.

Для зниження надмірної швидкості наростання анодної напруги використовується демпферний RC-ланцюжок R17-C9. Тиристор VS1 захищений від викидів напруги зворотного струму трансформатора паралельними ланцюжками VD4-VD5 та R15-C5, а також VD6-R14-C6.

Стабілізація вихідної напруги виконана за допомогою оптронної розв'язки з джерела виходу на генератор імпульсів.

При підвищенні вихідної напруги, наприклад, через збільшення опору навантаження, напруга збільшується на керуючому електроді мікросхеми DA2. Її напруга стабілізації знижується, що призводить до підвищення струму через світлодіод оптопари DA1. Фототранзистор оптопари сильніше відкривається і шунтує конденсатор С1, змінюючи шпаруватість імпульсів і тим самим знижуючи вихідну напругу. При зменшенні вихідної напруги процес регулювання відбувається у зворотний бік.

Конденсатори С2...С4 усувають вплив перешкод ланцюга регулювання.

Терморезистор R12 знижує температурну залежність вихідної напруги при надмірному нагріванні силового тиристора VS1. індикація мережної та вихідної напруги реалізована на світлодіодах HL1 та HL2 (червоного та зеленого кольору).

Схема інвертора виконана на друкованій платі із одностороннього фольгованого склотекстоліту. Розміри плати (рис.2) – 116x68 мм. Елементи R1, SA1, FU1, вихідні клеми та світлодіоди індикації HL1, HL2 встановлені на корпусі пристрою. Можливі заміни елементів інвертора представлені у таблиці. Вибір силового трансформатора залежить від робочої частоти інвертора та потужності навантаження.

Виконати саморобний трансформатор хорошої якості досить важко, тому краще використовувати готовий від комп'ютерних блоків живлення або телевізорів. Його первинна обмотка використовується без змін, а вторинна – частково (залежно від необхідної напруги).

Налагодження схеми починають із перевірки монтажу. Потім, включивши в розрив одного з мережевих проводів лампу розжарювання потужністю 25. 100 Вт (220 В), а на вихід-лампу 20...50 Вт (24 або 36 В), подають напругу. Якщо мережна лампа горить у повний розжар, а навантажувальна не світиться – у схемі є помилки чи неякісні елементи.

При слабкому розжаренні обох ламп змінним резистором R1 на виході джерела встановлюють напругу 12 (24), а регулятором R13 домагаються максимальної яскравості навантажувальної лампи.

Після нетривалої роботи схему відключають та перевіряють температуру елементів.

За надмірного нагрівання тиристора VS1 опір R17 слід збільшити або взяти для тиристора радіатор більшої площі. Тиристор на радіаторі кріплять із використанням термопасти.

При відсутності перегріву елементів можна включати пристрій без захисної (мережевої) лампи, але обов'язково із встановленим запобіжником FU1.

Остаточно резистором R13 коригують режим стабілізуючих ланцюгів так, щоб вихідна напруга з навантаженням і без неї змінювалося не більше ніж на 20%.

Увага! Зважаючи на наявність у схемі мережної напруги, при налагодженні необхідно дотримуватись правил техніки безпеки, а заміну деталей проводити лише у відключеному стані.

Автор: В.Коновалов, Творча лабораторія "Автоматика та телемеханіка", м.Іркутськ

Дивіться інші статті розділу Перетворювачі напруги, випрямлячі, інвертори.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Цемент за кімнатної температури 20.07.2016

Цемент є воістину колос серед інших будівельних матеріалів. За останніми даними, в 2013 р. його у світі було вироблено 4 млрд. тонн, а при виробництві кожної тонни в атмосферу пішло 900 кг вуглекислого газу. Остання обставина, а також велика кількість енергії, що використовується у виробництві цементу для спікання клінкеру - суміші вапняку та глини - до 1450 ° С, змусило французьких учених Жульєна Бланшара (Julien Blanchard) і Давида Хоффмана (David Hoffman) зайнятися пошуком інших способів отримання матеріалу.

Вони створили новий матеріал, в основі якого лежить глина, яка зазнала трансформації в результаті молекулярних реакцій лужних металів (один з яких, до речі, доречно називається францій Fr, оскільки був відкритий співробітницею Інституту радію в Парижі.) Ці реагенти перетворюють глиняний порошок на тверду субстанцію при кімнатної температури. Крім економії енергії, у новому процесі в атмосферу викидається лише 50-100 кг СО2 на тонну матеріалу.

На відміну від традиційного способу, новий матеріал можна отримувати із використаного цементу, який нині практично не утилізується.

Інші цікаві новини:

▪ Ядро Сонця обертається аномально швидко

▪ Що коту здорово, то комару смерть

▪ Топологічні ізолятори – основа лазерів

▪ DC-контактори TE Connectivity IHVA150 та IHVA200

▪ Транзистор, який можна розчинити звуком та водою

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори. Добірка статей

▪ стаття Перевернуті картинки. Енциклопедія зорових ілюзій

▪ стаття Звідки походить слово каторга? Детальна відповідь

▪ стаття Ремонт кабельних ліній та монтаж кабельних муфт. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Монолітний кварцовий фільтр. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мандрівна монета. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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