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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Атомные часы подтвердили теорию относительности 22.03.2019 Надежность часов поддерживает принцип, известный как симметрия Лоренца. Этот принцип послужил основой для специальной теории относительности Эйнштейна, которая описывает физику путешественников, мчащихся почти со скоростью света. Симметрия Лоренца утверждает, что правила физики должны оставаться неизменными, независимо от того, стоите ли вы, или двигаетесь с головокружительной скоростью, а также от того, в каком направлении вы ориентированы. Часы шли вместе, пока вращались Земля, что подтверждает эту идею. Два иона иттербия - положительно заряженные атомы - поглощали и излучали свет с определенной частотой, функционируя как тикающая стрелка часов. Ионы, ориентированные в разных направлениях, вращались по мере вращения Земли, совершая полный цикл каждый день. Если бы тиканье атомных часов менялось в зависимости от их ориентации в пространстве, эксперимент показал бы ежедневное изменение относительных частот двух часов - нарушение симметрии Лоренца. Но атомные часы сошлись в пределах одной десятой части квадриллионной доли процента, что примерно в 100 раз выше точности предыдущих испытаний симметрии Лоренца.

Другие интересные новости:

▪ Город свиней

▪ Батареи с твердым Li-S-электролитом в 4 раза лучше Li-ion-аккумуляторов

▪ Голуби над автотрассой

▪ Планшет Dell Venue 7 на Intel Merrifield

▪ Наука требует жертв

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Узлы радиолюбительской техники. Подборка статей

▪ статья Умирающий лебедь. Крылатое выражение

▪ статья Почему Жигули для продажи в Европе переименовали в Ладу? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Minoka. Справочник

▪ статья Преобразователь, 12/220 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Прохождение сигареты сквозь монету. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026