Регуляторы мощности на тиристорно-транзисторном генераторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы тока, напряжения, мощности

 Комментарии к статье

С появлением тиристоров появилась удобная возможность регулировать мощность нагрузки, работающей от переменного напряжения. Придумано множество различных схем для управления тиристорными ключами, коммутирующими нагрузку. Например, в схеме регулятора мощности на рис.1 силовым симистором управляет генератор на тиристорно-транзисторном ключе, рассмотренный в предыдущих статьях [1, 2].

Устройство позволяет при тщательном подборе конденсаторов С1 и С2 добиваться плавной регулировки мощности нагрузки Rhс помощью R6.

Устройство работает следующим образом. При включении питания (12 В для цепей управления и 220 В для нагрузки) от "+" источника 12 В заряжаются конденсаторы С1 и С2, а положительное смещение на базе транзистора VT1 открывает его переход коллектор-эмиттер, через который и резисторы R2, R6 напряжение поступает на управляющий электрод тиристора VS2. При токе, большем тока удержания, тиристор VS2 открывается и разряжает конденсатор С1 через управляющий электрод симистора VS1, открывая его.

При закрывании тиристора VS2 происходит заряд конденсатора С1, и ток заряда течет через управляющий электрод симистораVS1 в обратном направлении.

Угол открывания VS1 определяется моментами открывания и закрывания тиристора VS2, зависящими от емкостей конденсаторов С1, С2 и сопротивления регулятора R6. При изменении сопротивления R6 угол сдвигается.

В схеме регулятора мощности на тиристорах (рис.2) напряжение питания подается в схему задающего генератора по бестрансформаторной схеме.

Избыток напряжения гасится балластными резисторами R4 и R5. Управляющее напряжение (30 В) стабилизируется стабилитроном VD7. У такого источника питания получается "падающая" характеристика, т.е. с увеличением тока нагрузки напряжение падает. Ток короткого замыкания источника составляет 15...18 мА и зависит от сопротивлений R4 и R5.

Угол открывания тиристоров VS1, VS2 определяется моментом открывания транзистора VT1 и величиной напряжения на эмиттере, при котором происходит пробой стабилитрона VD10 через управляющий электрод тиристора VS4. Время переключения транзистора VT1 задается регулятором R6 и емкостями конденсаторов С3 и С2 (последний может даже не устанавливаться).

Тиристоры в рассмотренных схемах берутся с токами удержания 2...8 мА, но могут "раскачиваться" при токах до 12 мА за счет конденсаторов большей емкости. Поэтому для повышения чувствительности переключающего тиристора VS3,защитный резистор между катодом и управляющим электродом можно не устанавливать или увеличить его сопротивление (более 2 кОм).

Регулировку мощности нагрузки производят переменным резистором R6 типа ППЗ-43, а резисторы R7 и R9 служат как построечные. Их после наладки можно поменять на постоянные. Тиристоры VS1, VS2 - импульсные, типа. КУ202 или аналогичные с классом напряжения не менее 400 В. Транзистор VT1 - КТ645, КТ815, КТ602, КТ940, конденсаторы С2 С3 - К73-17.

Неплохой регулятор мощности получается по схеме на рис.3.

Здесь в схему управления тиристорно-транзисторного генератора введена оптопара VU1 типа АОУ103В1. Светодиод HL1 в управляющей цепи тиристора VS3 выполняет функцию стабилитрона и одновременно служит контрольным элементом во время наладочных работ. Принцип работы устройства аналогичен предыдущей схеме. Регулятор собран на печатной плате, чертеж которой представлен на рис.4.

Простой регулятор мощности с использованием динисторов изображен на рис.5.

Он обеспечивает напряжение регулирования 30...220 В. Угол открывания тиристоров VS2, VS3 определяется временем заряда конденсаторов С1 и С2 до напряжения пробоя динисторов VS1 и VS4, которое задается сопротивлением R5.

Для плавности регулирования необходимо подобрать тиристоры VS2 и VS3 с одинаковыми токами открывания, хотя это достаточно трудоемко. Упрощенно следует подобрать тиристоры с одинаковыми сопротивлениями цепей катод-управляющий электрод.

Устройство можно применить для регулирования яркости осветительных ламп накаливания, но при напряжении менее 30 В наблюдается неустойчивость напряжения и могут возникнуть мерцания ламп. Поэтому стоит ограничить диапазон изменения сопротивления регулятора R5 или совместить его с выключателем SA1, отключающим управляющую цепь. Печатная плата устройства представлена на рис.6.

Двухполупериодный регулятор мощности со схемой управления на одном тиристоре изображен на рис.7.

Нагрузка Rh подключается к источнику переменного напряжения через выпрямительный мост, а вторая диагональ моста закорачивается через тиристорный управляемый ключ VS2.

В схему управления вместо динистора КН102 включен его аналог, собранный на импульсном тиристоре. КУ101Е и включенном в цепь его управляющего электрода стабилитроне VD5.

С помощью этой схемы можно управлять нагрузкой, в качестве которой служит первичная обмотка сетевого трансформатора (на 220 В) с диапазоном регулирования напряжения 160...220 В.

Такое регулирование эффективно изменяет выходное напряжение вторичной обмотки этого трансформатора.

Устанавливать напряжение на первичной обмотке трансформатора меньше 160...170 В не рекомендуется, поскольку с уменьшением тока через управляющий электрод тиристорного ключа он может работать нестабильно.

Литература

1. Радиомир, 2009, №7, С.14;
2. Радиомир, 2009, №8, С.26.

Авторы: А.Алексеев, В.Алексеев г.Пермь.

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы тока, напряжения, мощности.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Защитная каска с дополненной реальностью 11.09.2014 Носимая электроника, которая может быть использована на производстве, должна соответствовать всем требованиям техники безопасности. Разработчики из компании DAQRI решили, что подобное устройство, сочетающее в себе функции "умных" очков Google Glass, способно как раз стать тем самым средством персональной защиты рабочего. Так появилась идея создать "умный" шлем DAQRI Hardchat 2.0 - носимый гаджет-каску, использующий для работы операционную систему Android. Модель оснащается встроенными камерами и всевозможными датчиками, а также прозрачным козырьком, выполняющим функцию дисплея. Благодаря эффектам дополненной реальности рабочий сможет быстрее ориентироваться с показаниями сложного оборудования и получать подсказку во время пребывания на строительном объекте или промышленном предприятии. На данном этапе неизвестно, какую цену установит производитель на DAQRI Hardchat 2.0. Однако президент компании уточнил, что его фирма не собирается экономить на проектируемом носимом устройстве, обеспечивающем к тому же защиту головы его обладателя. Это означает, что в итоге "умный" шлем, в обязанности которого даже входит сканирование окружения и уведомление о потенциальной угрозе для здоровья человека в той или иной локации, станет многофункциональным, продвинутым и весьма дорогим гаджетом с ценником в несколько тысяч долларов. За вычислительные способности системы DAQRI Hardchat 2.0 отвечают сразу два процессорных чипа Snapdragon. При желании рабочий сможет синхронизировать шлем с мобильным устройством на Android или с "умными" часами. Все статистические данные и отснятые материалы автоматически сохраняются на встраиваемой в гаджет карте памяти. Ожидается, что DAQRI Hardchat 2.0 станет доступным для покупки уже в следующем месяце.

Другие интересные новости:

▪ Осциллограф ScopeMeter 190

▪ Повышение продуктивности мозга

▪ Растение для очистки воздуха от канцерогенов

▪ Комару дождь не страшен

▪ В погодных катаклизмах виноваты огромные атмосферные волны

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструкции по эксплуатации. Подборка статей

▪ статья С чувством, с толком, с расстановкой. Крылатое выражение

▪ статья Какими деяниями вошли в историю географических открытий викинг Торвальд, его сын Эйрик Рауди и внук Лейф Эйриксон? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Toshiba. Справочник

▪ статья Генератор звуковых эффектов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы приемо-сдаточных испытаний. Сборные и соединительные шины. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026