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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatore triac a due canali. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Regolatori di potenza, termometri, stabilizzatori di calore Nelle stufe elettriche portatili domestiche e nelle stufe elettriche fisse, per controllare l'alimentazione vengono utilizzati riscaldatori con più bobine commutate da interruttori. Tali riscaldatori e interruttori spesso falliscono. I riscaldatori a bobina singola sono più affidabili, ma la loro potenza è regolata dagli stessi regolatori inaffidabili con una piastra bimetallica. Per aumentare l'affidabilità delle stufe elettriche, è consigliabile installare al loro interno riscaldatori a serpentina singola e un regolatore di potenza triac. In questo articolo viene descritto un regolatore di questo tipo per un fornello elettrico a due fuochi o per due fornelli separati. I regolatori di potenza triac e trinistor, che funzionano secondo il principio dell'applicazione di più semicicli di tensione di rete a un carico inerziale, seguiti da una pausa, presentano fastidiosi inconvenienti: quando lavorano con un carico potente, fanno sì che le lampade di illuminazione collegate alla stessa rete a lampeggiare. Ciò è particolarmente evidente se più potenti consumatori di energia vengono alimentati contemporaneamente attraverso tali regolatori. E' possibile ridurre il lampeggio delle lampade massimizzando la frequenza di commutazione dei carichi e facendoli accendere il più possibile controfase. Lo schema del regolatore di potenza proposto è mostrato in fig. 1. È alimentato da un raddrizzatore a diodi a semionda VD1. VD2. La funzione di spegnimento è svolta dal condensatore C1. e lo stabilizzatore di tensione è un diodo zener VD3. In serie al diodo VD2 si accende una catena di led che indicano il funzionamento del regolatore. Questa inclusione consente di ottenere un'elevata luminosità del loro bagliore praticamente senza riduzione della corrente massima fornita dal nodo di alimentazione al carico.
I transistor VT1 e VT2 e i resistori R2 - R4 formano un circuito di formazione degli impulsi nei momenti in cui la tensione di rete passa per lo zero. Questo tipo di dispositivo è descritto nell'articolo di L. Tyushkevich "Timistor switch" ("Radio", 1994. No. 9. p. 36.37) e nell'articolo dell'autore "Timistor power controllers" ("Radio", 1996. No. 1 44-46). Le resistenze dei resistori R2, R3 sono scelte in modo tale che la durata di questi impulsi sia breve, solo circa 70 μs (Fig. 2, i diagrammi di tensione non sono in scala per chiarezza). Gli impulsi generati vengono inviati all'ingresso dell'elemento DD1.1. Alla sua uscita hanno una polarità positiva e caricano il condensatore C5 quasi alla tensione di alimentazione. Alla fine dell'impulso, la tensione ai capi del condensatore C5 diminuisce esponenzialmente. Raggiunge la soglia di spegnimento degli elementi DD1.3 e DD1.4 (AND-NOT) dopo circa 450 μs. Dopo la fine dell'impulso all'uscita dell'elemento DD1.1, l'elemento DDI.2 commuta altri 50 μs più tardi.
Se i secondi ingressi degli elementi DD1.3. DDI.4 dagli interruttori SA2.2 e SA3.2 viene applicata una tensione di livello logico alto, gli impulsi passano attraverso questi elementi e vengono amplificati dalla corrente dai follower di emettitore sui transistor VT3 e VT4 e quindi vanno agli elettrodi di controllo del triac VS1 e VS2 e aprirli. L'ampiezza della corrente degli impulsi di controllo è superiore a 100 mA. durata totale - più di 500 μs. iniziano circa 30...50 µs prima che la tensione di rete passi per lo zero. Tali parametri di impulso assicurano l'inclusione dei triac della serie KU208 senza la necessità della loro selezione. Il triac si accende proprio all'inizio del semiciclo quando la sua caratteristica corrente-tensione viene raddrizzata, per cui non vi sono interferenze con la ricezione radio. Il passaggio degli impulsi attraverso gli elementi DD1.3 e DDI.4 è controllato da un nodo costituito da un controdecodificatore DD2. diodi VD4 - VD19 e interruttori SA2 e SA3. Il contro-decodificatore DD2 commuta a una frequenza di 100 Hz con decadimenti di impulsi di basso livello inviati dall'uscita dell'elemento DDI.2. Ciò avviene, come accennato in precedenza, dopo circa 50 μs dalla fine degli impulsi sugli elettrodi di controllo dei triac VS1 e VS2. I diodi VD4 - VD19 formano elementi OR multistadio e formano tali sequenze di semicicli di commutazione del carico in cui la loro frequenza di commutazione è massima e lavorano, se possibile, in diversi semicicli della tensione di rete. Nella tabella, i punti indicano gli stati del contatore DD2 (numeri condizionali di semiperiodi), in cui i carichi 1 e 2 sono accesi, a seconda delle posizioni degli interruttori SA2 e SA3. Di conseguenza, il lavoro dei carichi è separato al massimo nel tempo, il che riduce in qualche modo le perdite nei cavi di alimentazione. Lo sfarfallio delle lampade comprese nella stessa rete di illuminazione, già appena percettibile a causa della frequenza di commutazione piuttosto elevata (12.5 Hz o superiore), è stato ridotto. I LED HL1 e HL3 indicano l'inclusione dei carichi corrispondenti. Se nessuno dei carichi è acceso, il LED HL2 è acceso, ricordando che il controller è connesso alla rete. Il regolatore di potenza utilizza interruttori PG2-9-6P2N (SA2 e SA3), qualsiasi altro con gruppi di contatti e dimensioni simili andrà bene. Il chip K561Tl1 è sostituibile per KR1561TL1, K561TM2 - per KR1561TM2. Invece di K561IE9, puoi usare K561IE8, ma con tale sostituzione, l'uscita 8 (pin 9) del nuovo microcircuito dovrebbe essere collegata al suo ingresso R (pin 15). scollegandolo dal pin 8 per fornire un fattore di conversione di 8. Tutti gli elementi del regolatore, ad eccezione dei triac VS1, VS2. prese di uscita XI. X2 e interruttore SA1. montato su un circuito stampato con dimensioni di 50x120 mm (Fig. 3). La scheda è progettata per installare resistori MLT, condensatore K73 - 16 (C1), un analogo importato del condensatore K50-35 (C4) e condensatori KM-5 (C2, C3, C5). Diodi VD1. VD2 - qualsiasi impulso o raddrizzatore al silicio, diodo zener VD3 - per una tensione di stabilizzazione di 13 ... 15 V. I transistor VT1 e VT2 possono essere qualsiasi struttura pnp in silicio a bassa potenza. transistor VT3 e VT4 - potenza media o alta della stessa struttura con una corrente di collettore consentita di 150 mA.
Puoi utilizzare qualsiasi LED, compresi quelli multicolori. Dovresti prestare attenzione alla loro installazione: dovrebbero essere estratti al massimo (per quanto consentito dalle conclusioni) dal tabellone e diretti nella stessa direzione degli assi degli interruttori. I triac KU208G (o KU208V) sono montati su dissipatori di calore a coste di dimensioni 25x50x60 mm. Scheda, dissipatori di calore con triac. due coppie di prese e un interruttore SA (TV 1-2) sono inseriti in una scatola di plastica di dimensioni 70x95x150 mm, allo stesso tempo la scheda è posizionata il più vicino possibile alla parete di fondo della scatola, i dissipatori di calore sono verso l'alto (si tratta di pareti 70x150 mm) 42 fori con un diametro di 6 mm con un passo di 10 mm I LED e gli assi dell'interruttore vengono fatti uscire attraverso i fori nella parete anteriore della scatola Gli assi e le viti di fissaggio in plastica le maniglie degli interruttori non devono essere accessibili per il tocco accidentale. Quando si utilizzano elementi radio riparabili e non ci sono errori di installazione, il regolatore non richiede regolazione. Se non funziona subito, si può consigliare la seguente procedura di risoluzione dei problemi. Spegnere i triac e cortocircuitare i terminali del resistore R2. Tra il terminale positivo del condensatore C4 e i terminali giusti dei resistori R7 e R8 secondo lo schema, accendere qualsiasi tipo di LED (più - a C4). Senza scollegare nulla dall'elemento DD1.1, trasformarlo in un generatore di impulsi con una frequenza di circa 1 Hz. saldando tra i morsetti 9 e 10 una resistenza da 100 kΩ e tra i morsetti 7 e 8 un condensatore all'ossido di capacità 10 μF per una tensione di almeno 16 V (terminale positivo al morsetto 8). Chiudere i terminali del condensatore C1 e tramite un resistore con una resistenza di 510 Ohm (0.25 W) collegare agli ingressi di rete del regolatore (Fig. 1) un alimentatore CC con una tensione di 22 ... . Successivamente, dovresti assicurarti che i LED HL24-HL1 siano accesi correttamente con posizioni diverse degli interruttori SA3 e SA2. Utilizzando un voltmetro o un indicatore di livello logico, verificare la presenza di impulsi alle uscite del contatore DD2 e sui cursori degli interruttori SA2.2 e SA3.2, nonché il passaggio degli impulsi attraverso gli elementi DD1.3, DDI.4 e follower di emettitore sui transistor VT3 e VT4 su LED aggiuntivi secondo la tabella.
Se si dispone di un oscilloscopio, è meglio impostare la frequenza del generatore a circa 1000 Hz saldando un condensatore con una capacità non di 1.1, ma di 10 uF all'elemento DD0,01, ma in questo caso i LED aggiuntivi devono essere collegati in serie con resistori da 2.2 kOhm. Se, dopo tale controllo e ripristino del circuito del dispositivo, continua a non funzionare, il circuito di formazione dell'impulso VT1, VT2, R2, R3 o i triac sono difettosi. Autore: S. Biryukov, Mosca
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