Двухканальный симисторный регулятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

 Комментарии к статье

В бытовых переносных электроплитках и стационарных электроплитах для регулирования мощности используют нагреватели с несколькими коммутируемыми переключателями спиралями. Такие нагреватели и переключатели часто выходят из строя. Более надежны односпиральные нагреватели, но их мощность регулируется такими же ненадежными регуляторами с биметаллической пластиной. Чтобы повысить надежность электроплит, целесообразно устанавливать в них односпиральные нагреватели и симисторный регулятор мощности. Регулятор такого типа для электроплитки с двумя конфорками или для двух отдельных плиток описан в данной статье.

Симисторным и тринисторным регуляторам мощности, работающим по принципу подачи на инерционную нагрузку нескольких полупериодов сетевого напряжения с последующей паузой, присущи досадные недостатки: при работе с мощной нагрузкой они вызывают мигание осветительных ламп, включенных в ту же сеть. Это особенно заметно, если через такие регуляторы одновременно питается несколько мощных потребителей энергии. Снизить мигание ламп можно максимальным повышением частоты коммутации нагрузок и сделав их включение по возможности противофазным.

Схема предлагаемого регулятора мощности приведена на рис. 1. Он питается от однополупериодного выпрямителя на диодах VD1. VD2. Функции гасящего выполняет конденсатор С1. а стабилизатора напряжения - стабилитрон VD3. Последоватрльно с диодом VD2 включена цепочка светодиодов, индицирующих работу регулятора. Такое включение позволяет получить высокую яркость их свечения практически без снижения максимального тока, отдаваемого узлом питания в нагрузку.

(нажмите для увеличения)

Транзисторы VT1 и VT2 и резисторы R2 - R4 образуют цепь формирования импульсов в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. Такого рода устройство описано в статье Л. Тюшкевича "Симисторный коммутатор" ("Радио". 1994. № 9. с. 36.37) и в статье автора "Симисторные регуляторы мощности" ("Радио". 1996. № 1. с. 44-46). Сопротивления резисторов R2, R3 выбраны таким образом, что длительность этих импульсов невелика, всего около 70 мкс (рис. 2, диаграммы напряжений для наглядности выполнены не в масштабе). Сформированные импульсы поступают на вход элемента DD1.1. На его выходе они имеют положительную полярность и заряжают конденсатор С5 практически до напряжения питания. По окончании импульса напряжение на конденсаторе С5 снижается по экспоненциальному закону. Порога выключения элементов DD1.3 и DD1.4 (И-НЕ) оно достигает примерно через 450 мкс. После окончания импульса на выходе элемента DD1.1 элемент DDI.2 переключается еще на 50 мкс позже.

Если на вторые входы элементов DD1.3. DDI.4 с переключателей SA2.2 и SA3.2 подано напряжение высокого логического уровня, импульсы проходят через эти элементы и усиленные по току эмиттерными повторителями на транзисторах VT3 и VT4 поступают далее на управляющие электроды симисторов VS1 и VS2 и открывают их. Амплитуда тока управляющих импульсов - более 100 мА. полная длительность - более 500 мкс. они начинаются примерно за 30...50 мкс до момента прохождении сетевого напряжения через нуль. Такие параметры импульсов обеспечивают включение симисторов серии КУ208 без необходимости их подбора. Включение симистора происходит в самом начале полупериода при спрямлении его вольт-амперной характеристики, благодаря чему помехи радиоприему отсутствуют.

Прохождением импульсов через элементы DD1.3 и DDI.4 управляет узел, состоящий из счетчика-дешифратора DD2. диодов VD4 - VD19 и переключателей SA2 и SA3. Счетчик-дешифратор DD2 переключается с частотой 100 Гц спадами импульсов низкого уровня, посылающих на него с выхода элемента DDI.2. Это происходит, как указывалось выше, спустя примерно 50 мкс после окончания импульсов на управляющих электродах симисторов VS1 и VS2. Диоды VD4 - VD19 образуют многоступенчатые элементы ИЛИ и формируют такие последовательности полупериодов включения нагрузок, при которых частота их коммутации максимальна и они работают, по возможности, в разные полупериоды напряжения сети.

В таблице точками отмечены состояния счетчика DD2 (условные номера полупериодов), в которых включены нагрузки 1 и 2 в зависимости от положений переключателей SA2 и SA3.

В результате работа нагрузок максимально разнесена во времени, что несколько снижает потери в подводящих проводах. Уменьшено и так малозаметное из-за достаточно высокой частоты коммутации (12.5 Гц и более) мигание ламп, включенных в ту же осветительную сеть.

Светодиоды HL1 и HL3 индицируют включение соответствующих нагрузок. Если ни одна из нагрузок не включена, светел светодиод HL2, напоминая о включении регулятора в сеть.

В регуляторе мощности использованы переключатели ПГ2-9-6П2Н (SA2 и SA3), подойдут и любые другие с аналогичными контактными группами и габаритами. Микросхема K561Tл1 заменима на КР1561ТЛ1, К561ТМ2 - на КР1561ТМ2. Вместо К561ИЕ9 можно применить К561ИЕ8, но при такой замене выход 8 (вывод 9) новой микросхемы следует соединить с ее входом R (вывод 15). отключив его от вывода 8, для обеспечения коэффициента пересчета 8.

Все элементы регулятора, кроме симисторов VS1, VS2. выходных гнезд XI. Х2 и выключателя SA1. смонтированы на печатной плате размерами 50x120 мм (рис. 3). Плата рассчитана на установку резисторов МЛТ, конденсатора К73 - 16 (С1), импортного аналога конденсатора К50-35 (С4) и конденсаторов КМ-5 (С2, C3, С5). Диоды VD1. VD2 - любые кремниевые импульсные или выпрямительные, стабилитрон VD3 - на напряжение стабилизации 13... 15 В. Транзисторы VT1 и VT2 могут быть любыми кремниевыми маломощными структуры p-n-p. транзисторы VT3 и VT4 - средней или большой мощности той же структуры с допустимым коллекторным током 150 мА.

(нажмите для увеличения)

Светодиоды можно использовать любые, в том числе и разноцветные. Следует обратить внимание на их установку - они должны быть максимально (насколько это позволяют выводы) вынесены за пределы платы и направлены в ту же сторону, что и оси переключателей.

Симисторы КУ208Г (или КУ208В) установлены на ребристые теплоотводы размерами 25x50x60 мм.

Плата, теплоотводы с симисторами. две пары гнезд и выключатель SA". (ТВ 1-2) размещены в пластмассовой коробке размерами 70x95x150 мм. При этом плата расположена максимально близко к нижней стенке коробки, теплоотводы - к верхней (это стенки 70x150 мм). В нижней и верхней стенках просверлено по 42 отверстия диаметром 6 мм с шагом 10 мм. Светодиоды и оси переключателей выведены через отверстия в передней стенке коробки. Оси и крепежные винты пластмассовых ручек переключателей не должны быть доступны для случайного прикосновения.

При использовании исправных радиоэлементов и отсутствии ошибок в монтаже регулятор налаживания не требует. Если же он не заработает сразу, можно рекомендовать следующий порядок поиска неисправности. Отключить симисторы и замкнуть накоротко выводы резистора R2. Между плюсовым выводом конденсатора С4 и правыми по схеме выводами резисторов R7 и R8 включить по светодиоду любого типа (плюсом - к С4). Ничего не отключая от элемента DD1.1, превратить его в генератор импульсов частотой примерно 1 Гц. подпаяв между выводами 9 и 10 резистор сопротивлением 100 кОм, а между выводами 7 и 8 - оксидный конденсатор емкостью 10 мкФ на напряжение не менее 16 В (плюсовым выводом к выводу 8). Замкнуть выводы конденсатора С1 и через резистор сопротивлением 510 Ом (0.25 Вт) подключить к сетевым входам регулятора (рис. 1) источник питания постоянного тока напряжением 22...24 В. При этом плюсовой вывод источника питания должен быть подключен к верхнему по схеме проводу. Далее следует убедиться в правильности включения светодиодов HL1- HL3 при разных положениях переключателей SA2 и SA3.

С помощью вольтметра или индикатора логических уровней проверить наличие импульсов на выходах счетчика DD2 и на движках переключателей SA2.2 и SA3.2, а также прохождение импульсов через элементы DD1.3, DDI.4 и эмиттерные повторители на транзисторах VT3 и VT4 на включенные дополнительно светодиоды в соответствии с таблицей.

При наличии осциллографа частоту генератора лучше установить равной примерно 1000 Гц, подпаяв к элементу DD1.1 конденсатор емкостью не 10, а 0,01 мкФ, но дополнительные светодиоды в этом случае нужно подключить последовательно с резисторами сопротивлением 2.2 кОм.

Если после такой проверки и восстановления схемы устройства оно все же не заработает, значит неисправны или цепь формирования импульсов VT1, VT2, R2, R3, или симисторы.

Автор: С.Бирюков, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Большой адронный коллайдер прекращает работу 16.01.2026

Физика элементарных частиц - одна из самых передовых областей науки, где каждый эксперимент может изменить наше понимание мироздания. Центральным инструментом этих исследований является Большой адронный коллайдер (LHC), уникальный ускоритель частиц, позволяющий изучать самые фундаментальные законы природы. Недавно стало известно, что LHC временно прекращает свою работу для масштабной модернизации, которая подготовит его к новому этапу экспериментов с гораздо большей производительностью. Коллайдер, расположенный в подземном тоннеле вдоль швейцарско-французской границы, создает столкновения частиц на невероятно высоких энергиях. Именно здесь в 2012 году ученые открыли бозон Хиггса - ключевую частицу, объясняющую, почему другие элементарные частицы имеют массу. Это открытие стало одним из самых значимых событий современной физики и подтвердило предсказания Стандартной модели. Причиной временной остановки LHC стало развертывание проекта High-Luminosity LHC (HL-LHC). Модернизация позв ...>>

Робот-бармен AI Barmen 16.01.2026

Американские инженеры создали AI Barmen - робота-бармена, способного не только готовить коктейли, но и запоминать предпочтения гостей. AI Barmen представляет собой автономную систему, которую можно устанавливать практически в любых местах - от баров и ресторанов до гостиниц, аэропортов и корпоративных мероприятий. Робот сочетает механический манипулятор с интеллектуальной программой, которая подбирает напитки на основе истории заказов конкретного пользователя. Гости могут оставаться анонимными или разрешить системе запоминать их вкусы, что позволяет получать одинаково качественный персонализированный коктейль в любой точке, где установлен AI Barmen. Робот готовит широкий спектр коктейлей с высокой точностью, контролирует запасы ингредиентов и автоматически ведет учет, что снижает затраты и минимизирует ошибки. Для работы устройства достаточно стандартной розетки, подключение к воде не требуется, что делает его мобильным и удобным для эксплуатации в самых разных условиях. Систе ...>>

Стерильного нейтрино не существует 15.01.2026

В физике элементарных частиц поиск новых, пока не обнаруженных объектов играет ключевую роль в понимании устройства Вселенной. Иногда такие поиски приводят к громким открытиям, а иногда - к не менее важным отрицательным результатам, которые позволяют отбросить неверные направления. Именно к таким случаям относится недавний вывод ученых о судьбе стерильного нейтрино - одной из самых интригующих гипотетических частиц последних десятилетий. Исследователи из американской лаборатории Fermilab официально сообщили, что им не удалось найти доказательства существования стерильного нейтрино. К такому выводу пришла команда эксперимента MicroBooNE после многолетнего анализа столкновений нейтрино, которые ранее рассматривались как возможный намек на существование четвертого типа этих частиц. Предполагалось, что стерильное нейтрино взаимодействует с материей исключительно через гравитацию, что делало его крайне трудным объектом для обнаружения. В рамках современной физики нейтрино известны в т ...>>

Случайная новость из Архива Белые крыши снижают температуру в городе 09.10.2024 С нарастающим климатическим кризисом и экстремальными волнами жары, города по всему миру сталкиваются с перегревом. Для людей и животных это становится серьезным испытанием. В поиске решений для борьбы с растущей температурой британские ученые обнаружили удивительно простое и эффективное средство - окрашивание крыш в белый цвет. Это может помочь городам снизить температуру воздуха на 2 градуса Цельсия, что станет спасением от жары без необходимости ждать годы, пока вырастут деревья и создадут тень. Недавние исследования показали, что изменения климата ведут к увеличению засух и повышению температур. В Лондоне, как и во многих других крупных городах мира, к середине этого столетия ожидается повышение средней температуры на 3 градуса Цельсия. Этот рост температуры уже ощущается сегодня: прошедшее лето стало самым жарким за всю историю наблюдений, что подчеркивает необходимость принятия срочных мер. Исследовательская группа под руководством Оскара Брусса, преподавателя Лондонского университетского колледжа, специализирующегося на городской метеорологии, изучала различные методы борьбы с городским перегревом. Их цель состояла в том, чтобы найти эффективные способы охлаждения Лондона, которые могли бы также помочь другим городам мира. После испытания нескольких вариантов, самым успешным оказалось охлаждение крыш путем их окрашивания в белый цвет. Этот метод позволяет снизить температуру воздуха в городе в самые жаркие летние дни. Во время исследований команда протестировала и другие методы, такие как установка солнечных панелей, покрытие крыш растительностью и использование кондиционеров. Однако только белые крыши смогли значительно снизить температуру воздуха на 2 градуса Цельсия в некоторых районах, что оказалось наилучшим результатом среди всех предложенных решений. В то время как такие методы, как солнечные панели и зеленые крыши, показали лишь незначительное снижение температуры - на 0,3 градуса, а кондиционеры и вовсе увеличили ее, выбрасывая тепло в окружающую среду. Проблема перегрева городов, известная как "остров тепла", связана с тем, что асфальтированные дороги, темные крыши и подземные транспортные системы сильно поглощают солнечную энергию, нагревая городской воздух. Городские районы могут быть значительно теплее, чем окружающие сельские зоны. Белые крыши, отражающие солнечный свет, помогают уменьшить поглощение тепла, тем самым снижая общий уровень нагрева в городе. Ученые создали компьютерную модель Лондона и провели 11 симуляций различных методов охлаждения. В ходе исследования белые крыши показали себя самым эффективным способом борьбы с жарой, снижая температуру воздуха в среднем на 1,2 градуса Цельсия. В некоторых районах снижение могло достигать 2 градусов. Это делает белые крыши одним из наиболее перспективных методов адаптации к изменению климата. Городские планировщики по всему миру уже ищут пути для смягчения последствий глобального потепления. И хотя другие методы, такие как солнечные панели и зеленые крыши, полезны по своим причинам, результаты этого исследования подчеркивают важность белых крыш как действенного способа охлаждения городов. В условиях усиливающегося климата, широкое внедрение белых крыш может стать важным шагом в защите городов от перегрева. Простота и эффективность этого метода делают его привлекательным решением для многих мегаполисов, стремящихся создать более комфортные и устойчивые условия для жизни в будущем.

Другие интересные новости:

▪ Воздух стал тяжелее, килограмм полегчал

▪ Управление движением бактерий с помощью магнитного поля

▪ Кофе может улучшить работу полупроводников

▪ Система получения водорода из водопроводной воды без электролиза

▪ Наномагниты очищают кровь

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта История техники, технологии, предметов вокруг нас. Подборка статей

▪ статья Чайльд-Гарольд. Крылатое выражение

▪ статья Реагируют ли растения на предстоящие изменения погоды? Подробный ответ

▪ статья Работа на сверлильном станке. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Акварельные краски. Простые рецепты и советы

▪ статья Странная ширмочка. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026