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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Raddrizzatore di rete - stabilizzatore di tensione e corrente. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Protettori di sovratensione Uno dei problemi principali nello sviluppo di un raddrizzatore di rete è la limitazione dell'ampiezza della corrente di carica del condensatore di livellamento al momento della connessione alla rete. Nei raddrizzatori a bassa potenza, all'ingresso è installato un resistore limitatore di corrente o un termistore. Nei dispositivi più potenti, per aumentare l'efficienza, il resistore di limitazione viene deviato con un contatto a relè o un trinistor quando la tensione ai capi del condensatore di livellamento raggiunge un valore al quale l'ampiezza degli ulteriori impulsi di corrente di carica non supererà più il valore consentito.
Lo schema del dispositivo proposto è mostrato in fig. 1. Il ponte raddrizzatore controllato è montato su due trinistori VS1, VS2 e due diodi VD2, VD4. Condensatore C5 - levigatura. Resistenza R16 - sensore di corrente di carico. I diodi VD1 e VD3, insieme ai diodi VD2 e VD4, formano un ponte raddrizzatore incontrollato utilizzato per alimentare l'unità di controllo SCR, che comprende i restanti elementi. La tensione di apertura agli elettrodi di controllo dei trinistor viene fornita alternativamente attraverso i diodi VD1, VD5 o VD3, VD6, a seconda della polarità della semionda della tensione di rete, quando l'analogo del trinistore è montato sui transistor VT2 e VT3 viene aperto dalla tensione fornita alla base del transistor VT3 attraverso il resistore R9 quando il transistor VT1 è chiuso. Il condensatore C1 viene caricato ai vertici delle semionde alla tensione UC1: Uc1 = Umm - Uvd8, dove Um - ampiezza della tensione di rete; Uvd8 - tensione di stabilizzazione del diodo zener VD8 (circa 7,5 V). Nelle pause tra gli impulsi della corrente di carica, la tensione ai capi del condensatore C1 diminuisce di dUc1 a causa della scarica attraverso il resistore R2. Il condensatore C3 viene caricato alla tensione Uvd8 quando la tensione di rete istantanea raddrizzata U supera Um - (Uvd8 - Uc1). Il condensatore C3 viene scaricato attraverso il diodo VD10 quando viene aperto l'analogo del trinistor VT2VT3. Trascurando la caduta di tensione sulle giunzioni pn aperte, possiamo dire che il partitore resistivo R4-R6 riceve la differenza di tensione U-Uc5. Quando questa differenza diminuisce al valore impostato dU, il transistor VT1 si chiude, consentendo l'accensione dell'analogo del tiristore VT2VT3 e dei tiristori VS1 e VS2. Il valore dU viene regolato modificando la posizione del cursore del resistore di regolazione R5. La resistenza del resistore R2 influisce sulla posizione di inizio della carica del condensatore C3 rispetto all'inizio del semiciclo della tensione di rete e, insieme alla tensione Uvd8, determina anche l'angolo di apertura massimo possibile dei trinistor come il livello massimo di ondulazione della tensione di uscita. Il condensatore C2 elimina la possibilità di apertura prematura dei trinistori dopo il momento in cui sono collegati alla rete fino a quando non viene stabilita la tensione richiesta sul condensatore C1. La resistenza R3 scarica il condensatore C2 dopo lo spegnimento del dispositivo. L'intervallo di tempo minimo (circa 5 s) prima della riaccensione dipende dal suo valore nominale. La cascata sul transistor VT4 fornisce la stabilizzazione della tensione e della corrente di uscita, riducendo, se necessario, il valore di dU, determinato dalla posizione del cursore del resistore R5. La tensione di uscita viene regolata spostando il resistore trimmer R14 nell'intervallo da zero al massimo Um - Uvd8 - dUc1 - dU (circa 250 V). Quando la tensione sul sensore di corrente di carico - resistore R16 - supera 0,6 V, il transistor VT4 si apre, facendo diminuire la tensione di uscita, il che garantisce la limitazione e la stabilizzazione della corrente di carico. Se questa funzione non è necessaria, la resistenza R16 viene sostituita con un ponticello.
La maggior parte degli elementi è montata su un circuito stampato in fibra di vetro a lamina unilaterale, il cui disegno è mostrato in Fig. 2. Gli elementi del ponte raddrizzatore (VS1, VS2, VD2, VD4) sono selezionati con una tensione inversa di almeno 300 V e almeno un doppio margine della massima corrente diretta rispetto alla massima corrente di carico. Per i diodi più potenti, la custodia è collegata al catodo e per i trinistor - all'anodo, quindi è conveniente montare il diodo VD2 e il trinistor VS1 sullo stesso dissipatore di calore (in modo simile a VD4 e VS2). Condensatori C1 e C6 - K73 -17, C3 e C4 - qualsiasi ceramica o film. Condensatore di ossido C2 - K50 -29 o simile importato. Condensatore di livellamento C5 - K50 -17, la sua capacità è scelta, come per un raddrizzatore a ponte convenzionale, in modo che l'ondulazione della tensione di uscita non superi il valore consentito per il carico utilizzato. I diodi Zener VD8 e VD13 sono di micropotenza, con una tensione di stabilizzazione di 7 ... 10 V con una corrente minima di 0,1 mA. Sono adatti i diodi Zener KS175Ts, KS182Ts, KS191Ts, 2S175Ts, 2S182Ts, 2S191Ts. In casi estremi possono essere sostituiti da transistor della serie KT315 con qualsiasi indice di lettere (la base è inclusa come anodo, l'emettitore come catodo, il collettore è lasciato libero). Innanzitutto, tutti gli elementi sono montati sulla scheda, ad eccezione del resistore R8 e del condensatore C5. Un carico è collegato all'uscita, ad esempio una lampada a incandescenza con una potenza di 100 ... 200 W. Il dispositivo è collegato alla rete tramite un trasformatore di isolamento e un oscilloscopio verifica la presenza di impulsi di tensione di picco sul carico con decremento coincidente con la fine della semionda della tensione di rete. Controllano che l'ampiezza degli impulsi possa essere regolata spostando il motore del resistore di sintonia R5. Installare questo motore nella posizione inferiore secondo lo schema e collegare il condensatore C5, collegato in serie con un resistore aggiuntivo con una resistenza di 10 ... 20 ohm, con una potenza di almeno 10 watt. La tensione sul condensatore C5 dovrebbe aumentare gradualmente in pochi secondi fino a circa 290 V con un salto caratteristico alla fine. In questo caso, il condensatore C5 viene collegato rimuovendo direttamente il resistore aggiuntivo e viene installato il resistore R8. La resistenza del resistore R16 è selezionata per il livello richiesto di limitazione della corrente di uscita. Poiché la soglia di intervento della protezione e l'ampiezza massima delle ondulazioni della tensione di uscita determinano entrambe le tensioni dU e dUc1, quando la resistenza del resistore R2 diminuisce, la soglia e la "nitidezza" dell'operazione di protezione aumentano. Selezionando sperimentalmente la resistenza del resistore, è possibile modificare il rapporto di queste tensioni e ottenere le caratteristiche di carico richieste del dispositivo. Autore: V. Kaplun, Severodonetsk, regione di Luhansk; Pubblicazione: cxem.net
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