Analogo regolabile di un dinistor. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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I dinistor prodotti in serie in termini di parametri elettrici non soddisfano sempre gli interessi creativi dei progettisti radioamatori. Ad esempio, non ci sono dinistor con una tensione di accensione di 5 ... 10 e 200 ... 400 V. Tutti i dinistor hanno una differenza significativa nel valore di questo parametro di classificazione, che dipende anche dalla temperatura ambiente. Inoltre, sono progettati per una corrente di commutazione relativamente bassa (inferiore a 0,2 A), il che significa una potenza di commutazione ridotta. È esclusa una regolazione regolare della tensione di accensione, il che limita la portata dei dinistor. Tutto ciò fa sì che i radioamatori ricorrano alla creazione di analoghi di dinistor con i parametri desiderati.

È da molto tempo che cerco un simile analogo del dinistor. La versione iniziale era un analogo, composto da un diodo zener D814D e un trinistor KU202N (Fig. 1). Finché la tensione sull'analogico è inferiore alla tensione di stabilizzazione del diodo zener, l'analogico è chiuso e non scorre corrente attraverso di esso. Quando viene raggiunta la tensione di stabilizzazione del diodo zener, si apre, apre il trinistore e l'analogico nel suo insieme. Di conseguenza, appare una corrente nel circuito in cui è collegato l'analogico. Il valore di questa corrente è determinato dalle proprietà del trinistor e dalla resistenza di carico. Utilizzando trinistor della serie KU202 con gli indici delle lettere B, V, N e lo stesso diodo zener D814D, sono state effettuate 32 misurazioni della corrente e della tensione di accensione dell'analogo del dnistor. L'analisi mostra che il valore medio della corrente di accensione analogica è di circa 7 mA e la tensione di accensione è 14,5 ± 1 V. La dispersione della tensione di accensione è spiegata dalla varianza della resistenza delle giunzioni pn di controllo dei trinistri usati.

La tensione di accensione Uon di un tale analogo può essere calcolata utilizzando una formula semplificata: Uon \uXNUMXd Ust + Uy.e., dove Ust è la tensione di stabilizzazione del diodo zener, Ue.e. - caduta di tensione alla transizione di controllo del trinistor.

Quando la temperatura del trinistor cambia, cambia anche la caduta di tensione attraverso la sua giunzione di controllo, ma solo leggermente. Ciò porta a qualche cambiamento nella tensione di accensione dell'analogico. Ad esempio, per il trinistor KU202N, quando la temperatura della sua custodia è cambiata da 0 a 50 ° C, la tensione di accensione è cambiata entro 0,3 ... 0,4% rispetto al valore di questo parametro a una temperatura di 25 ° C .

Successivamente, è stato studiato un analogo regolabile di un dinistor con un resistore variabile R1 nel circuito dell'elettrodo di controllo del trinistor (Fig. 2). La famiglia delle caratteristiche volt-ampere di tale variante dell'analogo è mostrata in fig. 3, il loro sito di lancio - in fig. 4, e la dipendenza della tensione di accensione dalla resistenza del resistore è mostrata in fig. 5. Come ha mostrato l'analisi, la tensione di accensione di tale analogo è direttamente proporzionale alla resistenza del resistore. Questa tensione può essere calcolata dalla formula Uvl.p \u1d Uct + Uy.e. + Ion.y.e * RXNUMX, dove Uon.p è la tensione di accensione dell'analogico regolato, Ion.y.e è la corrente di accensione dell'analogo regolato del dinistor attraverso l'elettrodo di controllo.

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Un tale analogo è privo di quasi tutti gli svantaggi dei dinistor, ad eccezione dell'instabilità della temperatura. Come sapete, con un aumento della temperatura del trinistor, la sua corrente di accensione diminuisce. In un analogo regolabile, ciò porta a una diminuzione della tensione di accensione e più significativa, maggiore è la resistenza del resistore. Pertanto, non si dovrebbe cercare un grande aumento della tensione di accensione con un resistore variabile, in modo da non peggiorare la stabilità della temperatura dell'analogico.

Gli esperimenti hanno dimostrato che questa instabilità è piccola. Quindi, per un analogo con un trinistor KU202N, quando la temperatura della sua custodia è cambiata entro 20 ± 10 ° C, la tensione di accensione è cambiata: con un resistore da 1 kOhm - di ± 1,8%. a 2 kOhm - di ±2,6%, a 3 kOhm - di ±3%, a 4 kOhm - di ±3,8%. Un aumento della resistenza di 1 kΩ ha portato ad un aumento della tensione di soglia di accensione dell'analogo regolato in media del 20% rispetto alla tensione di accensione dell'analogo dinistor originale. Pertanto, la precisione media della tensione di accensione dell'analogo regolato è migliore del 5%.

L'instabilità della temperatura dell'analogico con il trinistor KU101G è minore, il che si spiega con la corrente di accensione relativamente bassa (0,8 ... 1,5 mA). Ad esempio, con la stessa variazione di temperatura e un resistore con una resistenza di 10, 20, 30 e 40 kOhm, l'instabilità della temperatura era rispettivamente di ± 0,6%. ±0,7%, ±0,8%. ±1%. Un aumento della resistenza del resistore per ogni 10 kΩ ha aumentato il livello di tensione di accensione analogica del 24% rispetto alla tensione analogica senza resistore. Pertanto, un analogo con un trinistore KU101G ha un'elevata precisione della tensione di accensione - la sua instabilità di temperatura è inferiore all'1% e con un trinistore KU202N - una precisione della tensione di accensione leggermente peggiore (in questo caso, la resistenza del resistore Rt dovrebbe essere 4,7 kOhm).

Quando si fornisce il contatto termico tra il trinistor e il diodo zener, l'instabilità della temperatura dell'analogo può essere ancora inferiore, poiché per i diodi zener con una tensione di stabilizzazione superiore a 8 V, il coefficiente di temperatura della tensione di stabilizzazione è positivo e il coefficiente di temperatura della tensione di apertura dei trinistor è negativo.

È possibile aumentare la stabilità termica di un analogo regolabile di un dinistor con un potente trinistor includendo un resistore variabile nel circuito anodico di un trinistor a bassa potenza (Fig. 6). Il resistore R1 limita la corrente dell'elettrodo di controllo del trinistor VS1 e ne aumenta la tensione di accensione dell'1...2%. E il resistore variabile R2 consente di regolare la tensione di accensione del trinistor VS2.

Fig. 6

Il miglioramento della stabilità della temperatura di questa variante dell'analogico è spiegato dal fatto che con un aumento della resistenza del resistore R2, la corrente di accensione analogica attraverso l'elettrodo di controllo diminuisce e la sua corrente di accensione attraverso l'anodo aumenta . E poiché in questo caso, con una variazione di temperatura, la corrente dell'elettrodo di controllo diminuisce di meno e che la corrente di accensione analogica totale aumenta, quindi per un aumento equivalente della tensione di accensione dell'analogico, una resistenza inferiore della resistenza È necessario R2: ciò crea condizioni favorevoli per aumentare la stabilità della temperatura dell'analogo.

Per realizzare la stabilità termica di un tale analogo, la corrente di apertura del trinistor VS2 deve essere 2 ... 3 mA - più della corrente di apertura del trinistor VS1, in modo che le sue variazioni di temperatura non influiscano sul funzionamento dell'analogo. L'esperimento ha mostrato che la tensione di accensione dell'analogo termostabile non cambiava praticamente quando la temperatura dei suoi elementi cambiava da 20 a 70 °C.

Lo svantaggio di questa versione dell'analogico dinistor sono i limiti relativamente stretti per la regolazione della tensione di accensione con un resistore variabile R2. Sono più stretti, maggiore è la corrente di accensione del trinistor VS2. Pertanto, per non peggiorare la stabilità termica dell'analogo, è necessario utilizzare trinisgora con la corrente di accensione più bassa possibile. La gamma di regolazione della tensione di accensione analogica può essere ampliata utilizzando diodi zener con diverse tensioni di stabilizzazione.

Analoghi dinistor regolabili troveranno applicazione nell'automazione e nella telemeccanica, nei generatori di rilassamento. regolatori elettronici, soglie e molti altri dispositivi di ingegneria radio.

Autore: M. Maryash, pos. Kiropets, regione di Ternopil; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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