Зарядний пристрій на інверторі тиристора. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Зарядний пристрій на інверторі тиристора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи

Коментарі до статті

Високочастотні тиристори, які раніше застосовувалися в блоках розгорток телевізорів, можуть успішно експлуатуватися і в тиристорних інверторах. Тиристор працює як ключ і має два стійкі стани: відкритий (провідний) і закритий. Для відкривання тиристора на керуючий електрод (УЕ) подається позитивна (щодо катода) напруга (досить і короткого імпульсу), що забезпечує протікання в ланцюзі УЕ струму, що відпирає. При цьому струм через тиристор повинен перевищувати струм утримання, інакше тиристор після зняття напруги, що управляє, повернеться в закритий стан.

Якщо струм перевищує струм утримання, тиристор залишається відкритим після знеструмлення УЕ. Закрити його можна тільки зниженням струму нижче за утримуючий.

При великих швидкостях наростання прямої напруги тиристор може перейти у відкритий стан навіть за відсутності сигналу, що управляє. Для зниження швидкості наростання анодної напруги використовують додаткові RC-елементи. У пропонованому зарядному пристрої, побудованому за схемою високочастотного інвертора, як комутуючий елемент використовується тиристор КУ221А.

Схема зарядного пристрою складається з:

генератора на аналоговому таймері DA1;
емітерного повторювача на транзисторі VT1, що узгоджує вихідний опір таймера з входом керуючого тиристора VS1;
тиристорного інвертора VS1 із ланцюгами перемикання;
силового випрямного мосту інвертора VD10;
безтрансформаторного джерела живлення з баластним конденсатором C11-VD9-C5;
стабілізатора напруги DA2-VD3;
випрямляча та фільтра вихідного ланцюга VD8-С8-L-1;
ланцюги стабілізації вихідної напруги VU1-VD5-R9-R10;
датчика температури RT1.

(Натисніть для збільшення)

Генератор з регульованою шпаруватістю імпульсів виконаний на інтегральному таймері DA1. Для роботи схеми режимі автогенератора висновки 6 і 2 з'єднуються між собою і підключаються до конденсатора С1.

Заряд конденсатора С1 відбувається по ланцюгу R1-VD1-R2-C1, розряд - по ланцюгу DA1 (висновок 7) - R3-VD2-R2-C1. Час заряду можна визначити за наближеною формулою t1=0,639(R1+R2)C1, час розряду - t2=0,639(R2+R3)C1.

Поки конденсатор С1 заряджається (до напруги 2/3 Uпіт), на виході 3 DA1 - високий рівень, потім внутрішній тригер мікросхеми перемикається, і на виході 3 з'являється низький рівень. Відкритий внутрішній транзистор мікросхеми розряджає конденсатор С1 (до напруги 1/3 Uпит), і знову вмикається цикл заряду. В результаті на виході таймера виходить безперервна послідовність прямокутних імпульсів, які через резистор R4 надходять на вхід емітерного повторювача VT1. З його навантаження R7 імпульси (в тій же полярності) надходять на електрод керуючий тиристора VS1 і відкривають його. Тиристор шунтований паралельним ланцюжком R11-C6-VD7, що дозволяє подовжити час включення.

Тиристор закривається за відсутності струму управління, коли напруга на резисторі R13 в ланцюзі його анода падає, конденсатор С9 розряджається для живлення струму обмотки трансформатора Т1, і струм VS1 стає менше струму утримання. Для зниження впливу струму управління на керуючий електрод VS1 подається невелика негативна напруга з резистора R8 ланцюга катода. Стабілітрон VD4 обмежує імпульс зворотної напруги.

Мережеве живлення інвертора подається з діодного мосту VD10. Конденсатор С10 виконує підготовку робочої напруги інвертора та фільтрує можливі перешкоди від роботи тиристора VS1. Ланцюг рекуперації енергії зворотного імпульсу обмотки трансформатора Т1 виконаний на ланцюжку VD6-R12-C7. Елементи захисту та комутації виконані на запобіжнику FU1 та вимикачі мережі SA1.

Стабілізація вихідної напруги здійснюється за допомогою ланцюга зворотного зв'язку через оптопар VU1 на вхід управління (висновок 5) DA1. При зростанні напруги навантаження (наприклад, через збільшення її опору) вмикається світлодіод і відкривається фототранзистор оптопари. Поріг відкриття VU1 встановлюється регулятором R10. Фототранзистор, що відкрився, шунтує через резистор R5 вхід управління DA1, тим самим зменшується тривалість вихідних імпульсів мікросхеми (без зміни тривалості пауз), тиристор відкривається на менший час, і напруга навантаження знижується. При зменшенні напруги навантаження ці процеси відбуваються навпаки. Температурний датчик RT1 у ланцюзі зворотного зв'язку дозволяє при зростанні температури радіатора тиристора VS1 знижувати потужність навантаження.

Живлення мікросхеми таймера та емітерного повторювача виконано від аналогового стабілізатора DA2. Діодний міст VD9 підключений до електромережі через баластний конденсатор С11, знижену напругу після згладжування конденсатором С5 надходить на DA2.

Застосовані в тиристорному інверторі радіодеталі можна замінити на аналогічні, вказані в таблиці. Силовий імпульсний трансформатор у схемі обраний виходячи з робочої частоти інвертора та потужності навантаження. Його габаритна потужність має дещо перевищувати потужність навантаження (з урахуванням втрат). Виконати саморобний трансформатор на хорошому рівні досить складно, простіше підібрати готовий. Добре підходять імпульсні трансформатори від блоків живлення комп'ютерів. Для аналізу один із наявних трансформаторів був розібраний. Виявилося, що його первинна обмотка містить 42 витки дроту типу ПЕЛ 0,63 мм з укладанням у два шари. Низьковольтна обмотка виконана в 2 дроти 00,8 мм і містить 6+6 витків (з середнім висновком). У цьому пристрої можна використовувати трансформатори від блоків живлення телевізорів імпортного виробництва.

Налагодження. Після збирання схеми проводиться ретельна перевірка ланцюгів живлення на наявність коротких замикань. Замість запобіжника FU1 тимчасово включається лампочка 220, 100 Вт, і подається напруга мережі. Якщо лампочка спалахує майже на повну яскравість, значить, у схемі є несправність. Коли лампочка горить слабким розжаренням, до виходу можна підключити замість навантаження автомобільну лампочку 12, 50 Вт. Світіння лампочки свідчить про справну роботу схеми.

Регуляторами шпаруватості R2 та величини зворотного зв'язку R10 домагаються найбільшої яскравості лампочки у вторинному ланцюзі (з контролем вихідної напруги). Після регулювання схеми запобіжник ставлять місце. Через невеликий проміжок часу пристрій вимикають та контролюють температуру радіоелементів. У разі перегріву збільшують розмір радіаторів або додатково встановлюють вентилятор від комп'ютера.

При зарядці до вихідних клем у відповідній полярності дротом проводом не менше 4 мм2 підключається 12-вольтовий автомобільний акумулятор ємністю 10...100 А-год. Регулятором струму заряду R2 встановлюють по амперметру струм 0,02С (С - ємність акумулятора). Час заряджання становить 5...6 годин.

Автори: В.Коновалов, А.Вантєєв, Творча лабораторія "Автоматика та телемеханіка", Іркутський центр "Енергозберігаючі технології", м.Іркутськ

Дивіться інші статті розділу Зарядні пристрої, акумулятори, гальванічні елементи.

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

Сигнал тривоги – у кожний будинок 05.08.2005

Німецька фірма "2wcom" розробила радіоприймач із вбудованою системою тривожного сигналу.

У разі землетрусу, цунамі, великої катастрофи або терористичного акту радіостанції системи цивільної оборони подають в ефір спеціальний сигнал, який уловлюється декодером приймача, і включається гучна сирена.

Одночасно на дисплеї приладу з'являється текст оголошення про подію, потім цей текст звучить через гучномовець. Приймач має вбудований акумулятор, тому не залежить від електромережі.

Швеція вже замовила 15 тисяч тривожних радіоприймачів для встановлення у будинках, що знаходяться поблизу АЕС.

Інші цікаві новини:

▪ Плутон випромінює рентгенівське випромінювання

▪ Самонавчальний фотонний комп'ютер

▪ Небезпека відновлюваної енергетики

▪ Лазерний теніс

▪ Найменший у світі Full HD-дисплей

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Світлодіоди. Добірка статей

▪ стаття Розливане море. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке тротиловий еквівалент? Детальна відповідь

▪ стаття Деревообробний верстат-фуганок та циркулярка. Домашня майстерня