Тиристорні регулятори напруги

05.08.2015

Тиристорні регулятори напруги

амплитуднофазовым управлінням

В регуляторі, схема якого показана на рис. 1, використані два тріністора, що відкриваються один у позитивний, а інший — в негативний полуперноды мережевої напруги. Діюча напруга на навантаженні Rн регулюють змінним резистором R3.

Малюнок 1 — Тиристорний регулятор напруги

Регулятор працює наступним чином. На початку позитивного напівперіоду (плюс на верхньому по схемі проводі) тріністори закриті. У міру збільшення напруги конденсатор. С1 заряджається через резистори R2 і R3. Збільшення напруги на конденсаторі відстає (зсувається по фазі) від мережевого на величину, що залежить від сумарного опору резисторів R2 і R3 і ємності конденсатора С1. Заряд конденсатора продовжується до тих пір, поки напруга на ньому не досягне порогу відкривання тріністора Д1. Коли тріністор відкриється, через навантаження Rн потече струм, що визначається сумарним опором відкритого тріністора і Rн. Тріністор Д1 залишається відкритим до кінця напівперіоду. Підбором резистора R1 встановлюють бажані межі регулювання. При вказаних на схемі номіналах резисторів і конденсаторів напруга на навантаженні можна змінювати в межах 40 — 220 В.

протягом негативного напівперіоду аналогічно працює тріністор Д4. Однак, конденсатор С2, частково заряджений протягом позитивного напівперіоду (через резистори R4 і R5 і діод Д6), повинен перезаряджатися, а значить і час затримки включення тріністора повинно бути великим. Чим довше був закритий тріністор Д1 протягом позитивного напівперіоду, тим більша напруга на конденсаторі С2 до початку негативного і тим довше буде закритий тріністор Д4.

Синфазних роботи тринисторов залежить від правильного підбору номіналів елементів R4, R5, С2. Потужність навантаження може бути в межах від 50 до 1000 Вт.

В. ЧУШАНОК р. Гродно

фазоимпульсным управлінням

Регулятор, схема якого показана на рис. 2, управляється автоматично сигналом Uynp. У регуляторі використані два тиристори — тріністор Д5 і діністор Д7. Тріністор відкривається імпульсами, які формуються ланцюжком, що складається з динистора Д7 і конденсатора С1. На початку кожного напівперіоду тріністор і діністор закриті і конденсатор С1 заряджається струмом колектора транзистора Т1. Коли напруга на конденсаторі досягне порогу відкривання динистора, він відкриється і конденсатор швидко розряджається через резистор R2 і первинну обмотку трансформатора Тр1. Імпульс струму від вторинної обмотки трансформатора відкриє тріністор. При цьому керуючий пристрій буде знеструмлено (так як падіння напруги на відкритому тріністоре дуже мало), діністор закриється. По закінченні напівперіоду триннстор вимкнеться і з початком наступного напівперіоду почнеться новий цикл роботи регулятора.

Малюнок 2 — Тиристорний регулятор напруги з фазоимпульсным управлінням

Час затримки імпульсу, що відкриває тріністор, щодо початку напівперіоду визначається швидкістю заряду конденсатора С1, яка пропорційна струму колектора транзистора Т1. Змінюючи керуюча напруга Uynp, можна керувати цим струмом і, в кінцевому підсумку, регулювати напругу на навантаженні. Джерелом сигналу Uynp може бути смуговий фільтр (з випрямлячем) цветомузыкальнои установки, програмне пристрій. В системах автоматичного регулювання якості Uупр використовують напругу зворотного зв’язку.

Резистор R5 необхідно підібрати таким, щоб при Uynp=0 тріністор відкривався в кожен напівперіод момент часу, близький до закінчення напівперіоду.

Для того, щоб перейти на ручне регулювання, досить замінити резистор R5 послідовної ланцюжком із змінного резистора і постійного опором 10 — 12 кОм.

Напруга стабілізації стабілітрона Д6 повинно бути на 5-10 більше максимальної напруги включення динистора.

Транзистор Т1. може бути будь-яким із серій МП21, МП25, МП26. Діністор можна застосувати типів КН102Б, Д227А, Д227Б, Д228А, Д228Б. Резистор R1 складено з двох потужністю по 2 Вт.

Імпульсний трансформатор Тр1 намотаний на кільцевому сердечнику, що має розміри 26Х18Х4 мм, з пермаллоя 79НМА (або такого ж перетину з фериту М2000НМ1). Обмотка I містить 70 витків, а обмотка II — 50 витків дроту ПЕВ-2 0,33 мм. Межобмоточная ізоляція повинна витримувати напругу, близьку до мережного.

Замість динистора в регуляторі можна використовувати транзистор, що працює в лавинном режимі. Про роботу транзисторів в режимі докладно розповідалося у «Радіо», 1974, № 5, С. 38-41. Схема одного з таких регуляторів показана на рис. 3.

Малюнок 3 — Транзисторний регулятор напруги

За принципом роботи регулятор з транзистором, що працюють у лавинном режимі, не відрізняється від попереднього. Використовується транзистор типу ГТ311И має напруга лавинного пробою близько 30 В (при опорі резистора R3 дорівнює 1 кОм). У випадку застосування інших транзисторів — номінали елементів R4, R5, С1 потрібно змінити.

В регуляторі (рис. 3) можуть бути використані і інші транзистори, в тому числі і структури р-п-р, наприклад П416. У цьому випадку треба в транзистора Т1 (див. рис. 3) поміняти місцями висновки емітера і колектора. Резистор R3 у всіх випадках повинен бути включений між базою і емітером. Напруга на навантаженні регулюють змінним резистором R4.

Інж. Е. ФУРМАНСКИЙ Москва

З аналогом одноперехідного транзистора

В регуляторі, схема якого показана на рис. 4, застосований фазоимпульсный метод управління тріністором. В керуючому пристрої регулятора використаний транзисторний аналог одноперехідного транзистора (двухбазового діода). Про роботу одноперехідних транзисторів можна прочитати в «Радіо», 1972, № 7, с. 56.

Малюнок 4 — Тиристорний регулятор напруги

Силова ланцюг регулятора побудована так само, як у регулятора, опублікованого в «Радіо», 1972, № 9, с. 55. При розімкнутих контактах вимикача В’2 діюче значення напруги на навантаженні можна змінювати в межах від декількох вольт до 110 В, а при замкнутих — від 110 до 220 в

За принципом роботи керуючий пристрій описуваного регулятора не відрізняється від пристроїв на динисторе або лавинном транзисторі (рис. 2 і 3). Потужність, що підводиться до навантаження, регулюють змінним резистором R5.

Тріністор ДЗ і діод Д1 встановлені на загальному радіаторі площею 50-80 см2. Резистор R1 складено з двох резисторів потужністю 2 Вт.

Інж. Ст. ПОПОВИЧ р. Росії.

симисторе

Описуваний регулятор побудований за схемою фазо-імпульсного регулювання з використанням симістора (симетричного тирнстора). Схема регулятора показана на рис. 5. В керуючому пристрої застосовано транзисторний аналог одноперехідного транзистора n-типу.

Малюнок 5 — Регулятор напруги симисторе

При включенні регулятора (вимикачем В1) транзистори Т1 ч Т2 закриті і конденсатор С1 починає заряджатися через резистор R4 (з допомогою якого регулюють потужність, що виділяється на навантаженні Rн). Заряд продовжується до тих пір, поки напруга на конденсаторі не перевищить поріг відкривання транзистора Т1. У цей момент транзистори відкриваються і переходять в режим насичення. Конденсатор швидко розряджається через них на первинну обмотку імпульсного трансформатора Тр1. Імпульс струму від вторинної обмотки відкриває симистор Д5. Поріг відкривання транзисторів визначається опорами резисторів дільника R2R3.

Імпульсний трансформатор Тр1 намотаний на кільці з фериту М2000НМ1-15 типорозміру К20х 12х6. Обмотка I містить 50 витків, а II — 30 витків дроту ПЕЛШО 0,25 мм Конденсатор С1 — МБМ з робочою напругою 160 Ст.

Максимально допустимий струм навантаження регулятора 5 А. Межі регулювання напруги від декількох вольт до 215 Ст.

Інж. Ст. ПОНОМАРЕНКО. інж. Ст. ФРОЛОВ р. Воронеж

C поліпшеної регулювальною характеристикою

В тиристорних регуляторів з фазоимпульсным управлінням напруга на конденсаторі RС-кола під час його заряду зростає за експоненціальним законом. При синусоїдальної форми напруги регулювальна характеристика, що виражає залежність напруги на навантаженні від опору змінного резистора, виявляється різко нелінійної, що ускладнює плавне регулювання напруги на навантаженні.

Малюнок 6 — Тиристорний регулятор напруги

Тиристорний регулятор, схема якого показана на рис. 6, в значній мірі вільний від цього недоліку. У регуляторі використаний одноперехідний транзистор. Поліпшення лінійність регулювальної характеристики досягається тим, що конденсатор С1 заряджається від напруги мережі (через резистор R4) і одночасно від джерела постійного стабілізованої напруги (через дільник R5R6 і діод Д6>. Змінюючи резистором R6 рівень постійної напруги, можна керувати моментом відкривання тріністора і, отже, напругою на навантаженні. Діод Д6 виключає можливість розряду конденсатора через резистор R6.

Опір резистора R4 вибирають таким, щоб при замкнутому накоротко резисторі R6 напруга на навантаженні було мінімальним. Тоді при крайньому нижньому (по схемі) положенні движка резистора R6 напруга на навантаженні буде максимальною.

Зі стабілізацією вихідної напруги

Особливістю описуваного регулятора є здатність стабілізувати напругу на навантаженні при зміні напруги живильної мережі. Керуючий пристрій побудовано на одноперехідному транзисторі за схемою фазо-імпульсного регулювання (див. рис. 7).

Малюнок 7 — Тиристорний регулятор напруги зі стабілізацією вихідної напруги

Короткий опис статті: тиристорний регулятор Тиристорні регулятори напруги Тиристорні регулятори напруги

Джерело: Тиристорні регулятори напруги

Також ви можете прочитати