Особенности тринисторных регуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тока, напряжения, мощности

 Комментарии к статье

Многие радиолюбители в процессе эксплуатации самодельных или приобретенных в магазине тринисторных регуляторов обнаружили, что иногда эти регуляторы работают нечетко, а используемые совместно с ними низковольтные осветительные приборы быстро выходят из строя. Об особенностях работы тринисторного регулятора мощности переменного тока, приводящих к подобным явлениям, и некоторых возможных путях повышения надежности работы устройств с такими регуляторами, рассказывает эта статья.

Журнал "Радио" уделяет много внимания тринисторным регуляторам мощности переменного тока (см., например, подборку статей "Тиристорные регуляторы напряжения" .- "Радио", 1975, № 10, с. 47-49). Эти устройства, ставшие в последние годы очень популярными, позволяют изменять действующее значение напряжения на нагрузке от нескольких вольт почти до напряжения питающей сети. Казалось бы. с помощью такого регулятора можно питать от сети самые различные низковольтные устройства. Так ли это?

Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим кратко работу двухполупериодного тринисторного регулятора мощности, одна из наиболее типичных схем которого показана на рис. 1 (она заимствована с незначительными изменениями из вышеупомянутого источника). Напряжение на нагрузке такого регулятора по форме представляет собой усеченную синусоиду. Например. при углах включения тринистора V5, превышающих 90°, это напряжение имеет вид, условно показанный на рис. 2 сплошной линией. Максимальный угол включения тринистора в рассматриваемом регуляторе равен 172°. Вольтметр магнитоэлектрической системы, подключенный к нагрузке R11, (рис. 1). показывает при этом напряжение 6 В.

Рис.1

Амплитудное значение напряжения на нагрузке Un.vf[ при таком угле включения нетрудно определить:

Uн.max=Umax*sin (180°- 172°)=220*1.41* 0,139=43В.

где Umax - амплитудное значение напряжения питающей сети.

Измерение напряжения Uн.max с помощью электронного осциллоскопа дает такой же результат. Вероятно. не каждая нагрузка, рассчитанная ни номинальное напряжение 6 В, может длительно выдерживать такие значительные, хотя и кратковременные. периодические перенапряжении. Например, нить обычной лампы накаливания МН-38 (на напряжение 6,3 В. потребляемый ток 0,22 А) при питании напряжением такой формы часто перегорает уже через несколько секунд.

Рассмотренный факт не является единственной причиной, ограничиваюшей возможность применения тринисторного регулятора для питания низковольтной нагрузки. Вторая причина заключается в том, что при любом установленном резистором R5 (см. схему) угле включения тринистора напряжение на нагрузке может на короткое время стать равным полному номинальному напряжению питающей сети. Явление это было обнаружено с помощью электронного осциллоскопа в моменты отключения регулятора от питающей сети. Выключателем при этом служила обычная штепсельная вилка. Объяснить это явление можно следующим образом.

Из-за неровностей на поверхности штырей штепсельной вилки отключение регулятора от сети происходит в большинстве случаев не мгновенно, а сопровождается чередующимися размыканиями и замыканиями питающей цепи (как при "дребезге контактов"). При первом же размыкании цепи напряжение на базе транзистора V7 становится равным нулю и аналог однопереходного транзистора V7V8 открывается. Конденсатор С1 разряжается и через управляющий переход тринистора V'5 протекает импульс открывающего тока. Если теперь питающая цепь вновь окажется замкнутой, то полное напряжение сети через открывшийся триннстор окажется приложенным к нагрузке до окончании полупериода.

Во время экспериментов с рассматриваемым регулятором лампы накаливания. например, рассчитанные на номинальное напряжение 36 В. перегорали обычно уже при первом-втором выключении регулятора, несмотря на то что резистором R5 был установлен максимальный угол включения тринистора и в установившемся режиме лампы светились сколь угодно долго. Наблюдения с помощью осциллоскопа за процессом размыкания контактов в выключателях T1, T2, ТП2-1 и других показали, что это размыкание происходит в них практически без "дребезга". При использовании таких выключателей в регуляторе лампы накаливания при тех же условиях не перегорали даже при многократном повторении цикла включение-выключение. Это подтверждает правильность предположения о причинах обнаруженного явления.

Есть ли какой-либо способ исключить возможность появления чрезмерного напряжения на низковольтной нагрузке даже при наличии "дребезга" контактов выключателя S1?

Вероятно, можно найти целый ряд таких способов. Один из них, например, состоит в применении дополнительного выключателя, установленного в точке А (см. схему). Сначала следует включить выключатель SI. а затем уже замыкать цепь в точке А. Отключать регулятор нужно в обратном порядке. Способ этот был проверен на практике и показал хорошие результаты. Его эффективность также является подтверждением правильности предположения о причинах рассмотренного явления.

Рис.2

Следует заметить, однако, что даже применение в регуляторах дополнительных выключателей не устраняет полностью описанного выше недостатка. Действительно, причиной "дребезга" может стать и недостаточно плотный контакт вилки в розетке и кратковременные пропадания напряжения в питающей сети.

Кроме того, необходимо добавить, что указанное явление было воспроизведено на регуляторе, схема которого изображена на рис. 1. Другие регуляторы могут иметь и иные особенности, но, вероятно, во всех случаях описанное явление будет связано с работой узла управления ключевым элементом,

Иногда приходится слышать мнение, что описанные случаи выхода из строя низковольтных ламп накаливания, питающихся от тринисторного регулятора. обусловлены самопроизвольным включением тринистора за счет большой скорости нарастания анодного напряжения dU/dt при подключении регулятора к сети, если, например, это происходит в момент времени, когда напряжение сети близко к максимальному. С таким утверждением нельзя согласиться. Для наиболее распространенных в радиолюбительской практике тринисторов серий КУ201 и КУ202 скорость нарастания анодного напряжения не нормирована. Это означает, что названные тринисторы допускают практически любую скорость нарастания анодного напряжения, если только его амплитудное значение не превышает допустимого максимального прямого напряжения на закрытом тринисторе (Uпр.зкр.max).

И, следовательно, исправный тринистор, КУ202Н, например, при отсутствии тока в цепи управляющего электрода не должен открываться при подключении его к сети переменного тока напряжением 220 В, в какой бы момент периода такое подключение не происходило. Это легко проверить, например. собрав простое устройство по схеме, показанной на рис. 3. Низковольтная лампа накаливания H1 не будет светиться и останется неповрежденной после любого числа включении выключателем SI (если исправен тринистор V1, разумеется).

Рис.3

Все сказанное выше позволяет сделать некоторые выводы. Во-первых, форма выходного напряжения тринисторных регуляторов, работающих от сети переменного тока, является фактором, ограничивающим возможность питания от таких регуляторов низковольтных нагрузок. Во-вторых, в тринисторных регуляторах не исключена возможность появления на нагрузке импульсов напряжения, соответствующих малым углам включения тринисторов, даже если элементами времязадающей цени угол включения тринистора установлен максимальным.

Сделанные выводы приводят к заключению о том, что надежная работа устройства с тринисторным регулятором мощности может быть гарантирована только в том случае, когда напряжение питающей сети не превышает номинального напряжения питания нагрузки, т. е. когда тринисторный регулятор используется только для уменьшения напряжения на нагрузке.

Автор: В. Черный, г. Москва; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тока, напряжения, мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Фульгуриты рассказывают о древнем климате 14.10.2007 Слово "фульгурит" происходит от латинского fulgur - молния. Это след молнии, ударившей в землю и сплавившей минералы почвы в стеклоподобную массу, как правило, цилиндрической формы. Мексиканский геохимик Рафаэль Наварро-Гонсалес, изучая коллекцию древних фульгуритов из песков на юго-западе Египта, получил данные о климате этого района Африки 15 тысяч лет назад. Возраст определен по глубине залегания фульгуритов в песке. Геохимик проанализировал пузырьки газов, захваченные в расплавленное стекло при возникновении фульгурита. Отмечено повышенное содержание двуокиси углерода, а соотношение изотопов углерода в ней говорит о том, что этот газ возник в результате фотосинтеза. То есть на месте теперешней пустыни росли травы и деревья.

Другие интересные новости:

▪ Кишечная палочка передает опыт через поколения

▪ Научные критерии человеческой красоты

▪ Оригинальные новинки в канун Нового года

▪ Зимой и летом мозг работает по-разному

▪ Видеоочки

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Параметры радиодеталей. Подборка статей

▪ статья Фернандо де Рохас. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как верблюжий навоз был использован против немецких танкистов? Подробный ответ

▪ статья Национальная координатная сетка Великобритании. Советы туристу

▪ статья Установка Падающий снег. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Газета-эквилибрист. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026