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:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Майнинг как система обогрева 18.04.2024 Финляндия, страна с суровым климатом, всегда искала инновационные способы обеспечения отопления. В последние годы они стали использовать выхлопное тепло от промышленных процессов, включая майнинг биткоинов, чтобы уменьшить затраты и углеродные выбросы. Системы централизованного теплоснабжения, такие как в Финляндии, обеспечивают несколько зданий теплом из одного источника, что делает их эффективными и удобными. Однако, до недавнего времени, основные источники тепла для этих систем - биомасса, уголь, природный газ и другие виды топлива, часто дорогие и негативно влияющие на окружающую среду. Финляндия стоит перед вызовом уменьшения своих выбросов углерода и расходов на топливо. Решение нашлось в использовании тепла, выделяемого промышленными процессами, и здесь майнинг биткоинов играет ключевую роль. Местные компании уже интегрировали майнинговые фермы с объектами централизованного теплоснабжения и планируют использовать высокотемпературную воду от майнеров для обеспечения систем отопления. Этот подход не только повышает эффективность производства тепла, но и снижает негативное воздействие на окружающую среду. Использование тепла от майнинга криптовалют представляет собой важный шаг в направлении устойчивого и эффективного отопления. Эта инновация не только помогает решить проблемы Финляндии с отоплением, но и может стать образцом для других стран, сталкивающихся с аналогичными вызовами.

Другие интересные новости:

▪ Ветряная турбина Challenergy, устойчивая к сильному ветру

▪ Автономная охлаждающая ткань

▪ Назван максимальный возраст человека

▪ Рука киборга

▪ Электрический мопед NIU N Play

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электробезопасность, пожаробезопасность. Подборка статей

▪ статья Иоганн Август фон Эйнзидель. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как парижская пресса реагировала на возвращение Наполеона с острова Эльба? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по ремонту промышленной вентиляции и кондиционирования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Серебряная полировка слоновой кости. Простые рецепты и советы

▪ статья Трансиверная приставка к приемнику Р-250. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026